面向室內定位應用的空間模型又稱為位置模型，用於表達室內移動環境中靜/動態要素的空間位置、結構、關係等屬性，其中，靜態要素包括建築物、樓層、房間、走廊、門，甚至感測器、障礙物等任何感興趣的物件；動態要素包括人員、移動資產等。
1、幾何空間模型
在室內幾何空間模型中，主要通過幾何座標描述室內物理空間要素的幾何特性。根據模型表達幾何空間的方式不同，分類如下：
幾何空間模型的優點是能提供精確的位置表達，非常適合用於絕對位置估計，其主要缺點是僅支援空間要素的基本結構表達，無法很好地反映它們之間的拓撲和語義關係。
實用中必須考慮劃分單元格的粒度大小和能夠實現的位置精度高低。
2、符號空間模型
符號空間模型中，所有室內空間要素均表示為特定id值標識的符號實體，利用符號實體間的抽象關聯（如鄰接、連通、包含、重疊等）表達室內空間要素間的拓撲關係。
按照表示方法不同，符號空間模型可分為三類：基於集合的模型、層次模型、基於圖的模型。
符號空間模型是對室內物理空間要素的一種抽象，通常所表達的是一種粗粒度的空間位置，具有高效、靈活的特點，擅長對空間要素之間包含、連通等關係的表達。通過拓展的語義模型，其還可以表達量化距離、支援最優路徑查詢、範圍查詢、最近鄰查詢等位置相關計算。但由於缺少對室內空間要素的幾何特性描述，通常難以滿足對精度要求較高的位置計算要求。
3、混合空間模型
幾何模型可表達比較精確的位置，適合絕對位置估計；符號模型是物理空間的抽象，適合拓撲關係表達和以距離為基礎的相對位置計算。混合空間模型同時提供有關室內空間位置的符號和幾何座標表達，且符號位置對應一定的幾何空間範圍，本質上講所有混合位置模型都是包含幾何空間層和符號空間層的層次模型。這種層次模型體現了對室內空間不同細節層次的表達和抽象，前提是需要在不同層次之間建立聯絡，尤其是底層細粒度的幾何模型。
1、地圖匹配
室內地圖作為室內空間資訊的一種載體，主要用於描述牆體、房間、走廊、門、樓梯等室內空間要素位置及其結構，對於室內定位而言，這些資訊反映了室內環境對移動目標的約束，可用於限制目標的可能運動，降低不確定性，優化定位結果。室內地圖作為室內空間資訊的基礎形式，被廣泛應用於輔助室內定位，常稱為地圖匹配。
室內地圖匹配技術可分為三類：點到點匹配、路徑匹配以及基於貝葉斯的匹配。
①點到點匹配：將估計的目標幾何位置匹配到室內環境中某個位置，最典型的即landmark匹配。
優點：實現簡單、執行效率高；
缺點：對landmark的識別極為敏感，乙個小的錯誤匹配可能會產生非常大的定位誤差，不夠魯棒。
②路徑匹配：基於拓撲的匹配，利用走廊、牆拐角以及房間等的幾何、拓撲資訊，將捕獲到的行人軌跡與室內地圖進行匹配，從而獲得全域性優化的定位結果。
優點：考慮了更多的幾何元素及拓撲關係，更加具有魯棒性，匹配誤差小；
缺點：實時性較差，前提是需要足夠多的軌跡樣本。
③基於貝葉斯的匹配：利用貝葉斯技術降低違反空間約束的位置點（如穿過牆壁、障礙物）的概率。貝葉斯濾波是融合空間約束優化位置估計結果的方案中最常見的技術手段，包括卡爾曼濾波、粒子濾波、隱馬爾可夫模型等。其中粒子濾波是最為常見的一種基於地圖匹配的定位框架。在粒子濾波中，地圖所表達的空間約束主要用於更新粒子的權重，當乙個粒子**到的位置不符合常理時（如穿牆或接觸障礙物），該粒子權重將被賦為0。
優點：通過概率方法，提供更細粒度的位置概率表達，並通過地圖的空間約束更新概率，可獲得整體上更優的定位精度；
缺點：計算量大，對於室內空間中乙個小的區域，將產生非常大的粒子**數量；而目前智慧型手機的計算效能和記憶體十分有限，過大的計算量和計算複雜度會引起定位延遲明顯。
基於地圖匹配的方法通過移動目標和地圖的空間匹配或約束，可以顯著改進目標定位精度，除了需要提前準備好電子地圖外，無須額外的基礎設施，因此在眾多室內定位研究中，地圖匹配方法都是一種通用的定位優化技術。
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