海洋信息服务在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境等方面都有着重大意义。而查询优化作为提升数据库处理性能的关键技术，对于有效地实现海洋信息领域的数据资料利用和实时信息服务有至关重要的影响。本文以海洋环境在线监测及灾害智能预警系统的研制为基础，深入研究了适应嵌入式分布数据库特性的查询优化算法的设计和实现。文中首先给出了海洋环境在线监测及灾害智能预警系统的整体架构及功能划分，并重点介绍了基于嵌入式技术的海洋监测数据管理子系统的架构设计。考虑到系统中数据处理对嵌入式环境下查询处理性能的需求，本文在全面分析嵌入式实时数据库系统特性对查询优化的影响以及传统查询优化方法特点的基础上，对贪婪算法和随机搜索算法进行了有效的结合，将贪婪算法快速求解的特点引入到随机搜索过程中，使算法能较快地收敛，并通过迭代采样拓展了搜索空间，有利于算法跳出局部极小。并且，算法可以通过设置终止条件来控制优化本身的时间长短，从而能在满足系统实时要求的前提下更好地适应不同类型事务的需要。模拟实验表明，与传统查询优化算法相比，本文的改进算法无论从运行时间、空间复杂性和计划质量方面都具有一定优势。针对海洋监测数据管理系统分布式体系结构下的复杂多连接查询，本文系统地介绍了粒子群优化算法的原理和特点，并分析了用粒子群优化算法求解多连接查询优化问题的有效性，算法以左深树为搜索空间，采用有序串编码并改进了基本粒子群优化算法的速度位置公式，将其应用于海洋监测数据的测试实验中，取得了良好的效果。高效的数据传输同样也是影响海洋信息服务水平的重要因素，本文结合Client／Server通信模型和XML技术，提出了一种实时海洋数据传输的实现方案，采用基于XML的海洋数据交换规范，有效地解决了异构平台、不同数据格式之间的数据交换问题。