Na resolução dos desafios da Ciência da Geoinformação, em especial na compreensão das representações computacionais do espaço, um conceito empregado para traduzir o mundo real para o ambiente computacional é o paradigma dos quatro universos. A visão apresentada nesse paradigma oferece uma solução unificadora para os problemas em Computação Gráfica e Processamento de Imagens. No universo de representação, as entidades formais definidas no universo conceitual são associadas a
- A fenômenos a serem representados (tipos de solo, cadastro urbano e rural, dados geofísicos e topográficos).
- B distinção entre as grandes classes formais de dados geográficos (dados contínuos e objetos individualizáveis).
- C diferentes representações geométricas, que podem variar conforme a escala e a projeção cartográfica escolhida e a época de aquisição do dado.
- D espacialização de classes nos tipos de dados geográficos utilizados comumente (dados temáticos e cadastrais, modelos numéricos de terreno, dados de sensoriamento remoto).
- E estruturas de dados (tais como árvores quaternárias e árvores-R) para implementar as geometrias do universo de representação.