随着地理信息系统的普及，越来越多的用户希望在线获取空间服务和空间数据。空间信息在线服务面临着许多挑战：海量空间数据的网络传输导致传输速度缓慢；大量并发用户的请求致使服务器性能下降。目前的研究多局限于服务器端，难以提高系统性能。对等（Peer-to-Peer，简称P2P）网络的出现为解决上述问题提供了新的途径。P2P网络能充分利用用户端的计算和服务能力，从而能显著提高分布式矢量地理数据组织的效率与索引的性能。本文对基于P2P网络矢量数据组织方式和空间数据索引技术进行了深入研究和探讨。在矢量数据组织方面，本文提出一种基于分布式拓扑的P2P矢量地理数据表示模型；该模型采用矢量数据分片和合并的思想，对WKT(Well-Known Text)进行扩展，提高了网络中数据传输效率。在空间索引技术方面，本文提出一种基于混合结构的P2P空间数据索引网络结构；该结构由分布式四叉树(Distributed Quad-Tree)和基于分布式哈希表（Distributed Hash Table，简称DHT）的Chord网络组成，集合了Chord网络良好的负载均衡性能以及Quad-Tree检索的高效性；经排队网络理论的分析，该结构具有良好的可扩展性和高效性。最后，本文实现了基于P2P的矢量地理数据在线服务原型系统；该系统基于JXTA平台，采用Java技术实现；测试结果表明该系统能提供较完善的、高效率的矢量地图服务。本文的研究成果对矢量地理数据在线服务关键技术提供了新思路和新方向，具有较高的理论价值和较好的应用前景。