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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。