地理信息系统(GIS)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用地球表面与空间和地理分布有关数据的计算机系统。GIS广泛地应用于环境、自然资源、日常生活、及政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。　　本文从地理信息系统的发展出发，讨论了地理信息系统的主要构成和发展趋势及研究的主要内容。然后根据空间数据的基本概念和特征，利用面向对象的整体数据模型，分析了空间数据的组织方法和存储方式。以空间数据在地理信息系统中的处理流程为基础，讨论了基于空间数据库的空间数据的输入、维护以及空间分析和空间数据发布机制。深入研究了ArcSDE和Oracle空间数据库理论，对其空间数据的存储、索引机制和空间分析作了介绍。主要完成的工作如下：　　1)深入讨论了有关空间数据的管理和应用方案，提出了ArcSDE空间数据引擎下的数据管理机制。　　2)研究了空间数据的数据采集过程中版本控制原理和实现方案，并研究了GIS系统中空间数据与非空间数据的集成管理方案，实现了GIS导航平台上的数据扩展接口　　3)针对业务数据特点对其采用不同的空间索引，设定不同的系统参数，提出了空间数据管理的优化机制。