随着GPS、传感器等基础技术的迅猛发展,空间数据的收集变得越来越简易、方便、迅速,同时如何进一步提高空间数据的使用效率为用户提供更加优质的服务显得尤为重要。在大数据时代,空间场景检索是挖掘海量空间数据潜在应用价值的基础。目前在工程实践中空间场景检索类似其他数据的检索,使用数据库查询语言描述空间场景或者将描述空间场景的自然语言转换为类似于SQL的数据库语言来形式化描述空间场景,然后利用数据库检索技术在空间场景数据库中进行检索。传统的数据库查询语言不仅描述空间数据不直观,而且在检索过程中没有充分利用空间数据的空间特征。为在空间场景检索中充分发挥空间数据的空间特征和方便用户直观表达检索需求,本文对空间场景相似性检索进行了深入研究。首先,对空间场景进行形式化描述,根据空间数据的拓扑关系特征和方向关系特征抽象空间场景,并且分析各种形式化描述的优缺点为检索方案的制定奠定基础。同时,结合空间场景检索具有模糊输入的实际应用特征,研究空间关系的约束放松。然后,提出一个定量的空间场景相似性计算模型,目的是满足局部场景检索的需求,并且定量的计算结果能够权衡各方面的空间特征对最终的检索结果进行排序,使排序更加客观。最后,在上述理论研究的基础上制定空间场景相似性检索方案,并设计实现一套空间场景相似检索系统原型。利用一个实验样例演示了系统原型的执行过程和验证了空间场景相似性检索方案的正确性和应用价值。