随着地理信息系统(GIS)的发展和普及,作为GIS基础的空间数据库已经得到人们足够的重视和发展。空间关系是空间数据库和GIS分析的一个重要的方面,为此,很多学者对其进行了大量的研究,产生了关于空间关系的一个相对完备的数学基础-维度扩展的9交矩阵:DE-9IM。OpenGIS协会(OGC)根据这个数学基础,定义了空间关系在简单地理几何要素中的抽象规范和实现规范。本文在DE-9IM模型和OpenGIS规范的基础上,以扩展的BMN交点算法为支撑,利用模板元编程的特性,具体而微的设计并实现了空间关系的的系统架构,以及适用于所有空间关系函数的统一算法流程。在此基础上,本文实现了OGC规定的所有空间关系的函数接口。本文通过把空间关系函数划分为空间关系判断函数和空间关系获取函数,设计并实现了空间关系判断函数的模式串匹配算法,使得这类函数的实现更加的直接、简便和高效。利用BMN交点扫描算法本身的特点,本文设计并实现了点线在多边形内外侧判定的算法,极大的降低了算法的时间复杂度。本文关于空间关系实现的架构和算法已经在实际的VegaGIS系统中成功运用,并取得了良好的效果。