在我们的经济建设、日常生活中,80％的信息都是与地理信息相关的.在GIS应用中,高效的GIS引擎是应用系统的核心.该文首先介绍了在GIS引擎领域的重要理论和概念,阐述了GIS的数据模型:拓扑关系和面向实体的数据模型,以及GIS引擎的主要发展历史.同时,该文提出了作者设计的面向查询的GIS引擎一SmartBase,重点讨论了SmartBase引擎的功能和设计架构.SmartBase引擎是作者在李磊教授的悉心指导下,设计和实现的面向查询的GIS引擎.它具有面向实体的数据模型、快速的空间索引技术、属性查询、空间查询、图形显示等功能,整个引擎借鉴了MapInfo、Arc/Info、Oracle Spatial等GIS引擎的思想,采用面向实体的数据模型,保证了GIS数据的完整性和一致性.然后,该文详细介绍了SmartBase引擎的层次模型,包括跨平台层、存储层、空间索引层、空间运算层和表示层五层.SmartBase跨平台层,封装了OS的底层接口,向上提供一个统一的接口层,使得应用在跨平台时,可以减少移植量;存储层,采用属性数据库和空间数据文件分开存储的模式,这是李磊教授提出的GIS地理对象数据存储的思想,在实际应用中能够提高查询效率;空间索引层采用了四叉树的空间索引技术,提高了SmartBase引擎空间运算的效率;空间运算层详细阐述了空间运算所涉及到的空间运算算法:空间矢量运算、区域查询、K-最近邻查询、周边查询等.最后,文章提出了SmartBase引擎在未来需要进一步研究的工作.