随着电子地图等领域的飞速发展，地理信息和空间数据在人类生活中发挥的作用越来越大，空间数据在油田的信息化建设中的作用也越来越大，但是针对油田空间数据多分辨率特征的研究却很少，适用于含油气盆地构造的空间数据索引的研究，具有深远的现实意义。在空间索引技术的研究过程中出现了大量的空间索引结构，比如R树及其变种、四叉树等。但是R树及其变种并不支持多分辨率特性，四叉树对多分辨率的支持也存在很大的局限性，针对这些索引结构的适用性和索引算法在多分辨率中应用的缺点，再结合含油气盆地构造中空间数据多分辨率的特征，提出了支持多分辨率特征的空间数据索引结构层次R树（Hierarchical R-tree，HR-树）。在生成HR-树时，针对有些空间对象没有完整的层次关系，无法找到直接父亲的情况，将空间聚类应用到HR-树的生成过程中，通过空间聚类，为没有完整层次关系的空间对象生成的父亲，从而将这些空间对象加入到HR-树中。接着，对于生成的HR-树给出了基于多分辨率的查询算法和插入算法。然后，结合吐哈油田中含油气盆地构造的实际情况，将HR-树应用到其等级划分中，利用HR-树的优点，实现了多分辨率图形的展示、不同年份边界图形的对比以及层次边界的对比功能，取得了很好的效果。最后，对实验所用的环境进行了介绍，并对实验结果进行了分析，总结了论文所做的工作和取得的成果，并对未来的发展方向做出了展望。