随着我国经济社会快速发展,地形图等矢量要素数据的时效性滞后于发展变化的矛盾日益突出。国家和各地方政府都加大了矢量要素数据库更新维护技术方法与政策机制的研究,并逐步建立了国家多尺度矢量要素数据库更新的技术体系。就技术问题而言,主要包括变化检测、主数据库更新、客户数据库更新三方面。现阶段,作为其核心问题之一的变化检测主要集中在利用遥感影像自动提取变化地物和基于影像与GIS相结合的变化检测研究上,而针对矢量要素的变化检测目前仍停留在线或者面的单类要素上,且检测耗时长,效率低下。针对这一情况,本论文从国家和各地方现有的要素编码标准入手,分析了矢量要素编码中普遍存在的问题,研究并制定了一种仅与要素自身相关的空间特征码,并基于该空间特征码实现了各类矢量要素的快速变化检测。论文的主要研究成果如下：(1)提出了由要素自身的空间位置、几何类型、几何形状、长度/面积四方面信息组合形成能唯一标识地理要素的空间特征码。通过该空问特征码,将涉及大运算量的空间关系计算转换为数据库标准SQL查询,大大降低了计算复杂度,简化了矢量要素变化检测的过程。(2)利用空间特征码结合地理要素的特征属性项,完成前后两个时期相同要素类的全外等值连接,通过检测全外连接的“万能”空值行来快速区分变化与未变化要素,该方法极大的提高了变化检测的效率。(3)分析矢量点、线、面要素几何变化的各种类型并给出相应的检测判别方法,针对全外连接检测出来的变化结果进一步设计了要素变化分类算法。在此基础上,对变化检测的最终结果进行了增量信息表达,设计了相应的要素增量数据库概念模型和逻辑模型。(4)以不同时期城市基础地形矢量数据为例,设计并实现了矢量点、线、面要素数据变化检测原型系统,在实际的应用中验证了论文提出的空间特征码和变化检测方法的可行性与高效性。