协同GIS(Cooperatire GIS,CoGIS)是将CSCW结合到GIS中,支持一组或多组异地的用户,借助计算机及其网络技术,同时共同编辑、设计和决策基于地理信息的任务。协同GIS技术的实质和目的是利用计算机和通信技术建立一个基于地理信息协同工作的环境,在此环境中人们可以相互合作,共同工作于一个研究领域或一个项目,或求解一个学术上的难题。与其它的协同软件(协同CAD等)不同的是,由于地理数据的多源异构和地理编辑的长事务特点,研究并设计适合于GIS数据的基于构件的异构协同GIS系统中间件平台成为研究协同GIS的必然途径。首先,本文分析了当前协同GIS的发展、体系结构和研究现状,并深入研究了协同GIS中的关键技术,即多编辑源数据、长事务处理和版本处理机制。接着,在研究基于构件的异构协同GIS系统中间件中,本文根据当前一些处理策略并基于实用的原则,给出了适合异构协同GIS系统的框架模型。该模型加入了实时的共享感知和协同透明技术,并深入分析了涉及的协同感知、会话管理、空间数据索引、中间件技术、并发控制及操作转换技术,设计了一个基于构件的异构协同GIS中间件平台。对于异构协同中间件中的空间数据索引,本文采用了R树进行底层的本地数据索引。根据Guttman关于R树在空间数据索引方面的研究成果,R树是一种高度平衡的树,该树由中间结点和叶结点组成,实际数据对象的最小外接矩形存储在叶结点中,中间结点通过聚集其低层结点的外接矩形形成。本文详细地阐述了基于R树的空间数据索引,并在此基础上详细的论述了R树的设计、数据结构以及算法实现。最后,本文采用R树索引建立了一个GIS系统的本地数据索引,实现了本地空间数据的查询功能,并对建立全局空间数据索引进行了分析与展望。