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Debido a la fuerte influencia que la tradición cartográfica ha tenido sobre el desarrollo de los SIG, tanto la representación de la realidad en formato raster como los operadores de álgebra de mapas tienen un carácter fundamentalmente bidimensional representando las diferentes capas diferentes aspectos del área de trabajo.
La incorporación de la tercera dimensión (más allá de la representación 2.5D que implican los modelos digitales de terreno) implicaría la división de la misma en capas y cada una de estas capas se representa mediante una capa raster diferente31. La implementación de operadores tridimensionales no resulta demasiado complicada por lo que se refiere a los operadores locales, bastaría con repetir la misma operación en todas las capas. Operadores más complejos requerirían la repetición de los mismos en diferentes capas y posteriormente un operador local entre las capas:
Por ejemplo un operador de vecindad para calcular la media implicaría el cálculo de un operador de vecindad de media para cada capa y posteriormente calcular para cada celdilla la media entre los resultados de la capa, la capa superior y la capa inferior (figura 46).
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Los modelos llevados a cabo con técnicas de modelización cartográfica son fundamentalmente estáticos, es decir no incorporan la dimensión temporal. La implementación de modelos dinámicos en un SIG es un problema aún no del todo resuelto que requeriría disponer de una capa raster para cada intervalo temporal. Esto supone la necesidad de manejar un número enorme de capas, especialmente por que en los modelos dinámicos se suelen considerar múltiples variables, lo que va normalmente más allá de las capacidades de un SIG y de los tamaños normales de los discos duros. Una solución es la eliminación de capas intermedia.