空间索引在地理信息系统(GIS)中具有重要的地位,是影响整个GIS系统效率的关键因素.R-tree类空间索引是空间索引研究的重要方向之一.R-tree具有较强的灵活性,能够满足数据的动态要求,与传统的关系型数据库兼容性强.R-tree类空间索引自1984年被提出来后,一直是研究的热点.人们对其不断改进,提出了多种变体,形成了一个R-tree类空间索引体系,其中以R*-tree、Hilbert R-tree为代表.空间索引的应用研究也发展迅速.空间索引不仅在GIS中得到广泛应用,在诸如计算机辅助设计(CAD)、图像和多媒体数据库等实际应用领域得到了广泛的应用.具体到GIS领域,在构建空间数据库引擎中、在构建GIS平台中的研究都有开展.该论文的目的是研究基于R-tree的空间索引算法及其改进,并在此基础上,构建一个单机版GIS平台和一个支持基于位置服务(LBS)业务的GIS服务器.论文首先分析基于R-tree的空间索引的研究应用现状及应用方向,为后续GIS平台的开发提供了技术背景;其次较详细地讨论了R-tree及其变体R*-tree的基本算法和后者的一个改进算法及其java实现,给出了算法包的实验结果;之后提出了基于R-tree的空间索引应用的单机版GIS平台的完整逻辑框架设计、具体功能实现原理及应用模式;其后,分析了LBS服务原理和流程,讨论了LBS服务平台架构,重点构建了分布式应用平台——基于R-tree的空间索引的GIS服务器的逻辑结构,给出了具体功能实现和应用结果.在最后该文探讨了基于R-tree的空间索引的研究方向和该文所述两个平台的改进方向,对整个应用进行技术总结和前景展望.