随着遥感技术的迅猛发展,全球范围内获取的航空航天遥感影像数据(如卫星遥感影像)的数量正在呈几何级数增长,这使得对覆盖全球的多维海量遥感影像数据进行高效管理的难度不断加大。如何有效地存储和管理这些海量数据,并与原有的矢量要素数据集成到不同应用领域,已成为国家基础地理信息产业建设进程中迫切需要解决的一个难题。空间数据库是对地理栅格数据进行有效管理的一个极为重要的手段,与传统基于文件系统管理栅格数据的方式相比,空间数据库具有以下优势：继承了数据库系统的完整性、一致性等特征,为数据并发访问、资源共享及安全性提供了可靠保障；在数据库内核中提供对地理栅格数据进行变换、聚集、链接和挖掘等操作的便捷手段,降低了二次开发的成本。上述优势使得空间数据库能够提供更为高效的GIS服务。本文深入研究了地理栅格数据的管理方式,同时对开源数据库管理系统Ingres空间扩展的关键技术作了充分研究,实现了服务器端编程接口。建立了地理栅格数据存储和管理模型,解决了地理栅格数据在数据库内的存储与管理问题；设计了栅格数据扩展模块体系结构和数据结构,解决了系统框架问题；扩展了标准SQL语言,实现了对地理栅格数据的访问和操作；提出了分块数据索引策略和金字塔增量构建算法,改进了分块数据索引的效率,优化了金字塔重建性能。最终实现了基于Ingres数据库的栅格扩展模块,为空间数据库IngreSDB的研发提供了高效的地理栅格数据管理功能。