地理信息系统(GIS)已历经了单机版GIS，Web GIS两个阶段，并向空间信息网格发展。后者能有效屏蔽网络异构性和各种设备的异构性，从而汇集和共享各种空间信息资源。空间信息网格资源发现技术能快速定位资源发布者，对网格的可用性、可扩展性和鲁棒性起着重要的影响，是该领域的核心技术之一。然而，空间信息网格不仅继承网格系统中的异构性、动态性、数据量大的特点，还具有多维性、数据格式复杂等特性。因此，需要改进传统资源发现机制，才能适应空间信息网格的发展。 本文分析对比了现有的Web Service模型、网格系统、P2P(Peer to Peer)三种成熟网络技术的资源发现机制，在归纳、总结各种成熟模型的优劣后，结合空间信息网格的多级网格思想，提出一种将空间数据的拓扑结构与计算机在网络中的拓扑结构相结合的SIMG分层体系结构。它的构成主要包括：1)在逻辑上，将空间数据使用最小外包矩形(Minimum Bounded Rectangle，MBR)进行空间近似，并使用行列编码的分层四叉树划分区域进行管理；2)在物理结构上，分层区域被映射为超级结点(Super Node，SN)，地物对象映射为普通结点IS，SN的作用是管理其空间区域内地物对应的普通结点IS。在SN内，包括：SN的所有结点组成虚拟组织(Virtual Organization，VO)，使用集中式拓扑管理；在SN之间，使用全分布式拓扑进行管理。通过这种分层结构，使计算机网络拓扑带有空间数据多维性特征，为高效资源发现机制提供基础架构。 在此基础上，本文还提出SIMG2R索引结构及构建方法。在该方法中，“2R”代表两种类型的R树，一种为“RM”树，负责集中式查询管理VO内的空间数据，另一种RQ树用于SN之间进行全分布式的消息通信。在该索引结构基础上，又进一步提出分层资源查询机制、结点的加入退出机制，给出思路与算法，并从理论上证明本方法在进行空间查询时，时间复杂度为O(logN)，查询层数为2，与Chord，Gnutella等分布式资源发现模型相比，较大幅度地降低了网络通信成本，并比集中式资源发现模型具有更好地扩展性和稳定性。 为检验上述模型的可行性和有效性，本文使用Globus Toolkit4网格中间件开发SIMG资源发现原型系统，实现了在分布式异构环境中较为高效地发现空间数据的目的，并实现了网格结点加入、退出等操作。从而，从实践的角度验证了理论的正确性。