随着空间信息服务的发展,空间数据在网络上的传输日益频繁,而海量的空间数据和复杂的网络传输环境常导致数据传输时间过长,成为制约空间信息服务发展的一个技术瓶颈。多尺度传输(也称为渐进传输)技术是提高空间数据网络传输效率、减少客户端数据等待时间的有效途径之一。目前,基于GRID/TIN结构的空间数据多尺度网络传输已取得较丰富的研究成果,应用较为深入。Berto lotto首先提出矢量地图数据多尺度传输的概念,国内外学者在该领域做了大量研究并取得了一定的研究成果。但由于矢量数据结构的复杂性,矢量地图数据的多尺度网络传输技术仍存在诸多待解决的问题。目前,矢量结构空间数据多尺度传输的几种主要技术方案仍存在着不足：基于在线动态生成多尺度数据的方案灵活性有余,但时间性能不够理想；基于事先存贮若干个固定尺度数据的方案时间性能较理想,但数据冗余度大且灵活性不足。针对当前技术的不足,本文提出一种面向矢量地图数据的动态多尺度传输模型,并通过实验验证了该模型的可行性与优越性。该模型具体包括：在传输前对地图要素进行动态分层并建立层次Hilbert R树索引结构,通过层次Hilbert R树索引实现对不同尺度要素的快速检索与提取；计算并存贮要素结点偏离量和单调性等信息并生成多尺度地图结构,通过该结构支持对地图的快速简化和拓扑一致性维护；通过地图拓扑异常检测与消除的快速算法维护地图拓扑一致性。本文主要研究内容包括：(1)矢量数据多尺度组织方法。服务器端的空间数据访问涉及数据检索、读取、简化等过程,通过矢量数据多尺度组织方法可实现服务器端数据的快速生成。研究从空间索引和多尺度地图结构两方面进行组织。首先提出一种层次Hibert R树索引结构,该结构通过将不同层次的要素存贮在R树的不同高度上,支持基于位置和尺度信息的联合检索。层次Hibert R树索引通过动态设置叶结点的记录数,使叶结点所指向要素簇的数据容量接近于磁盘数据块的大小,优化了数据I/O的粒度,该索引支持对大批量地图要素的快速检索与读取。然后将地图分解为链集,计算并存贮结点偏离量和单调性,从而建立多尺度地图结构。实验结果表明,该组织方法支持对多尺度矢量数据的动态快速生成和拓扑一致性维护,同时又能实现最小冗余的数据存贮。(2)地图拓扑一致性维护快速算法。多尺度地图生成过程中会出现拓扑不一致,现有的地图拓扑一致性维护方法存在着时间复杂度较高,不适合大数据量的实时拓扑维护等不足。研究从优化时间性能角度提出地图拓扑一致性维护的快速算法。算法通过提取并保留约束点避免第一类拓扑异常的发生,基于优化的单调链求交法检测并消除第二、三类拓扑异常。结果表明,与当前已有的算法相比,本算法的优点有两个：一是能系统保证平面与非平面拓扑关系的一致性；二是具有更低的时间复杂度。(3)多尺度空间数据相似性度量模型。多尺度空间数据相似性度量模型可用于评估多尺度传输环境下客户端的矢量图形质量。本文提出一种适用于多尺度空间数据图形质量评价的相似性度量模型,该模型基于要素的几何形状相似性与拓扑相似性计算个体相似度,通过个体相似度推求整体相似度。模型包括整体相似度、相似中误差、相似度分布曲线等度量因子。其中,整体相似度表示要素集经过选取、概括、拓扑关系变化后的整体相似程度,而相似中误差、相似度分布曲线可表示要素集内各要素间的相似差异大小及其分布规律。实验验证了该相似性度量模型的有效性。基于矢量数据动态多尺度传输模型开发了实验系统。实验结果表明：①本模型能在满足动态性、实时性和拓扑一致性的前提下实现矢量地图数据的多尺度网络传输；②多尺度传输模式能有效减少客户端数据等待时间,改善用户体验；③本相似性度量模型可从个体间相似差异及整体相似程度两方面综合评价要素集的图形质量。