近年来,随着遥感技术的不断发展,遥感影像表现出多源、海量和高分辨率等特征,导致遥感数据呈现指数级增长,给影像金字塔构建和存储带来巨大挑战。因此,如何有效对海量遥感影像进行快速处理、存储以及提升查询效率是目前急需解决的问题。本文在使用Spark结合Geotrellis新型框架的基础之上,设计了一种基于Z曲线的Z-Curve瓦片索引,并结合Accumulo数据库完成对瓦片数据的存储和查询。通过实验验证,本文方案有效提高金字塔构建效率,并改善瓦片数据的存储性能和查询效率。本文完成了以下方面工作:（1）提出一种高效的影像金字塔构建方法。首先,在金字塔构建之前,制定金字塔分层分块策略,对影像数据以2的倍率进行逐层采样,同时对不符合标准尺寸大小的影像补充影像信息,便于分块以及Z曲线索引编码。然后,利用Geotrellis计算框架中瓦片模型TileLayerRDD,增强Spark对遥感类型数据的处理能力,并优化了金字塔构建过程。通过构建效率对比实验,验证了该框架比基于MapReduce计算框架处理更具优势,有效提高了金字塔构建效率。（2）针对瓦片数据入库和查询效率低下的问题,提出了改进的Z曲线索引并设计了瓦片数据存储模型。首先,利用Z曲线的降维特性,提出一种基于Z曲线的瓦片空间索引Z-Curve,将影像的ID、金字塔层级及瓦片在本层的行、列坐标进行索引编码,避免构建重复的索引,保证了金字塔各个层级内部瓦片索引值的连续性。然后,研究了Accumulo数据库瓦片数据存储模型设计,将ZCurve作为行键与瓦片数据转化成二进制流数据存入数据库,保证存在空间相关瓦片数据的物理地址也相邻,加快了查询过程。最后,使用Geotrellis框架完成瓦片数据的并行入库,提高入库效率。通过实验验证了改进的Z-Curve索引结合Accumulo数据库有效提高了瓦片数据查询效率,使用Geotrellis提高了并行入库效率。（3）设计遥感影像管理原型系统。首先,介绍了原型系统的关键技术和三层系统整体架构。然后,在存储层中利用多种存储模型将遥感影像数据存储在不同数据库中。其次,在服务层中完成影像的入库、影像金字塔构建和遥感数据发布。最后,在展示层中完成对遥感元数据查询、区域查询和影像浏览,实现对影像快速查询与在线浏览。