GIS经历了近40多年的发展，在各领域的应用不断的拓展和深入。但是，随着应用领域的不断拓展、应用的不断深化以及计算机技术的发展，GIS的空间数据组织与运行模式面临着巨大的挑战。目前“数字地球”和Internet技术得到了迅速的发展，使得有限的国家空间基础设施和无限的海量空间信息与服务之间的矛盾趋于尖锐。而数据库的多重表达可以实现无级比例尺GIS空间信息的压缩与复现，使得GIS输出的空间数据随比例尺变化而变化，即空间数据多尺度信息的提取。 本文立足于面状矢量数据多尺度显示，对矢量数据库的多尺度表达进行深入的研究。在GAP-tree索引机制进行了深入的研究，并在其基础上发展了改进GAP-tree(Improved GAP-tree，GAP-tree)多尺度索引机制，用于描述矢量数据的自动综合过程，从而实现了矢量数据的多尺度信息提取。主要工作包括： ● GIS数据自动综合知识规则的表达和知识规则库的自定义。本文提出从专题知识规则库生成应用知识规则库的模式。专题知识规则库用于收集存储专题相关的所有知识规则，用户根据具体应用的需要对专题知识规则库进行设定，从而生成相应的应用知识规则库。这样一定程度实现了应用规则库的自定义，同时也提高了系统的通用性。 ●在GAP-tree的基础上发展了IGAP-tree索引机制。IGAP-tree与R-tree索引机制联合使用实现了矢量数据的多尺度显示。IGAP-tree对GAP-tree进行了压缩，用于实现数据库的多尺度表达，是利用离散尺度数据库模拟矢量数据的无级比例尺显示，并允许不同的专题应用可以控制IGAP-tree的深度(离散尺度的个数)，这样节省了存储空间，更好的适应不同应用的需求。而R-tree索引机制用于提高数据库的查询速度。从而实现了矢量数据多尺度信息的快速提取。 ●对离散尺度的采点做了初步的探索，提出并分析了几种离散尺度值采点方法。GIS数据可视化过程中，用离散尺度数据模拟无级比例尺数据显示，需要确定各离散尺度的取值，即需要解决离散尺度的采点问题。本文通过对各种方法的分析与比较，对各采点方法的优缺点进行了讨论总结。 ●以面状土地利用数据综合为例，提出了基于多尺度显示的GIS数据自动综合的实施方案一基于专题应用知识规则库的批处理综合方案。该方案为基于批处理的矢量数据自动综合提供了一个实现模式。并利用IGAP-tree进行了面状土地利用数据的多尺度显示实验。