在地理信息系统(Geographic Information System,GIS)中,瓦片地图服务是空间数据可视化过程中最基础与核心的地图服务模式。面对海量多源的空间数据,传统可视化方法难以兼顾空间数据渲染精度和渲染性能,地图瓦片可视化速度慢,系统资源占用高,限制了地图服务集成与应用。本研究提出瓦片数据快速可视化方法,探索利用地图瓦片数据模型,结合瓦片内存缓存策略,优化瓦片数据组织管理和内存利用,提高地图瓦片可视化效率。本研究从瓦片数据组织管理模型、内存瓦片缓存结构和缓存替换策略三个方面入手,优化瓦片地图服务性能。第一,通过设计地图瓦片组织管理技术,为其可视化提供高效数据支持。提出自适应分辨率矢量瓦片构造算法,结合Z-Index索引,实现矢量瓦片高效组织管理。同时,使用预加载和地图包两种缓存方式,提升不同网络状态下的瓦片数据请求效率。实验表明,上述方式可以在保证要素绘制效果的同时,减少矢量瓦片数据冗余,使数据量更均衡,请求加载效率更高,为实现大规模矢量数据快速可视化提供新的解决思路。第二,针对空间上呈现集聚分布的地图瓦片数据,依据瓦片空间自相关系数,设计邻域瓦片集群缓存结构。实验表明,此方法有效提高了内存空间缓存密度和瓦片检索效率。第三,根据用户访问地图瓦片时的特征,采用基于地图瓦片访问负载的缓存替换策略,通过定义瓦片缓存效用价值,优先置换缓存效用价值较低的地图瓦片,实现内存空间的高效调度。实验表明,该策略具有较高的缓存命中率,在应用中能够有效减少瓦片请求耗时和内存资源占用,可以为瓦片地图服务提供高效地缓存数据支持。进而,以林区地图服务应用为例,基于数字地球平台,采用大数据量、多分辨率的林业空间多源数据,设计并实现了林区地图瓦片快速可视化系统,验证了所提出的算法在林区地图服务中的可行性和性能提升效果,可为林业信息化提供性能高效、资源占用少的基础地图服务。