近年来随着计算机技术的快速发展，也推动了地理信息行业的迅猛发展，GIS在公共事业管理、商业和科研等领域得到了应用广泛，已经成为空间信息行业一个非常活跃的研究课题。　　 为了满足日新月异的行业需求，空间信息服务的分布式、网络化成为当前及未来的趋势，空间数据的异构性、分布式成为了一个新的挑战。基于网络技术的WebGIS实现了GIS空间数据的空间分布特性，但在处理分布式海量空间数据和提供用户一体化服务方面仍难以满足要求，网格的出现和发展提供了技术和解决方案，同时为空间信息资源的共享及利用提供了可靠的环境。网格技术能够解决实现资源的共享和协作，能够提高计算处理能力，并能够发布基于网格的GIS服务，实现用户根据需求动态的选择自己需要的功能服务，将用户需求提交到网格服务器后给用户返回所需要的结果数据。在网格GIS中，为满足处理日趋海量化的空间地理信息数据需求，需要提高利用空间数据的分布式存储技术来提高空间计算的效率，但是空间数据本身特性非常复杂且提高海量数据的查询检索效率要求，促使了GIS中对空间索引的高效研究成为空间信息领域的一项重要的课题。　　 随着迅速发展的计算机网络计算，同时为了适应急剧增加的海量地理空间信息数据，需要将海量的空间数据分布存储到网格环境下的各个网格节点服务器中，而组织和管理海量分布式空间数据也成为了是GIS复杂空间应用的基础，更是网格GIS技术的核心技术。其中，空间数据的索引机制的研究是高效的组织和管理分布式海量空间数据的最重要的研究内容，通过研究网格GIS环境下的全局空间索引技术机制，能够有效地提高网格GIS环境下的海量数据的检索性能和访问效率。　　 本文结合国家“十一五”规划的863计划的项目-网格GIS软件平台及其重大应用项目，通过充分了解研究和比较分析空间索引领域的国内外已有的同类研究成果、发展趋势及存在的问题，包括:R树、R*树、格网索引、四叉树索引等空间索引技术，借鉴和寻求解决海量空间数据索引问题的方法，总结当前需要解决的缺点和弊端，立足于网格GIS发展的前沿，提出解决研究工作中的关键技术问题。　　 在对网格GIS环境下的全局空间索引进行深入研究的基础上，将网格环境下的分布并行处理技术与空间索引相融合，结合各种空间索引实现技术，充分考虑空间数据在网格中的分布和冗余情况以及网格节点的负载均衡，采用全局索引和局部索引相结合的方法，以R-Tree索引与线性链表结构为基础，建立基于全局、应用域、节点、空间数据对象的级索引的机制，并根据网格GIS构建的要求，采用WSRF网格服务的形式将全局空间索引创建、空间数据的检索等功能服务进行发布，并开发相应的API，提供通用的服务接口，搭建基于MapGIS底层功能服务建立的网格GIS环境，进行网格全局索引服务的部署和配置，并进行空间数据检索的实验及性能的分析对比，实现了网格环境下海量空间数据的高性能并行计算和高效率的检索性能。