随着地理信息技术的发展,地理信息数据变得越来越复杂和庞大。但是由于现在计算机内存大小和其他硬件条件的限制,大型地理信息数据不能被快速的打开、浏览和检索。所以需要对大型地理数据做预处理,以支持对大型地理数据的快速操作。为了计算机能够快速处理大型地理数据的目标,主要在以下3个方面进行研究并进行工程实现。(1)为支持大型栅格数据(GB~TB)的快速打开、平移和伸缩等操作,设计了多线程读写数据的图像缓存方法。用写线程读取图像数据存入内存中,作为图像显示时的数据缓存;用读线程从数据缓存中读取数据并显示。以此来达到快速显示图像,提高交互效率的目的。(2)为支持大型栅格数据的快速预处理操作,设计了基于超分辨率卷积神经网络(SRCNN)的四叉树索引结构。利用SRCNN能将低分辨率图像恢复成高分辨率图像的特性,在生成预处理文件时,简化了预处理文件的层级结构,减少了数据的读写量,加快了预处理操作的时间,以此来实现对大型栅格数据的快速预处理操作。(3)为支持大型矢量数据的实时显示和快速调度的操作,研究并设计基于四叉树索引的大型矢量数据文件系统。采用了基于点采样和线抽取的矢量数据简化方法,减少图像显示时的数据读取时间,实现了数据的实时显示;设计了矢量数据的四叉树索引结构,加快图像显示时的数据索引效率,实现了数据的快速调度。经过工程实践验证,本文中算法和实现方案能够对地理数据进行高效存取操作提高了计算机处理大型地理数据的效率。