本文在分析目标影像数据特点和数据模型的基础上，对目标影像数据库中的一些关键技术和主要模型算法做了深入的研究，提出了一种适用于目标影像数据库的技术路线和理论模型，其思想和方法在目标影像数据库系统中得到了应用。具体的研究工作包括： (1) 构建了目标影像的金字塔模型，包括横向分块和纵向分层，并研究了分块和分层组织的数据结构、索引机制和相关算法。在基于目标影像金字塔模型的基础上，针对多幅目标影像的组织，提出了目标影像金字塔矩阵模型的概念，并详细讨论了该模型的适用范围和构建方法。 (2) 在参考当前两种商用影像数据库管理系统的数据模型的基础上，结合目标影像数据的特点，提出了一个目标影像数据库的五层数据模型。 (3) 借鉴空间数据库引擎SDE的概念，结合目标影像数据库管理的需求，提出了一个能够针对目标影像数据管理的目标影像数据库引擎。 (4) 通过对现有数据缓存技术的分析和研究，提出了一种针对目标影像数据库的数据缓存方法。 (5) 采用VC++6.0工具开发了一个基于SQL Server的目标影像数据库系统，验证了本文提出的技术路线和理论模型适用于目标影像数据的管理。