随着GIS理论和空间数据库技术的发展，GIS的应用已经渗透到社会的各个领域，加上Internet的迅速发展和普及，于是，GIS应用逐渐向分布式的管理系统领域开始转移，并随之出现了很多亟待解决的问题。近几年，为了能够使GIS系统向网络化、集成化、标准化的方向发展，如何采用空间数据库来一体化存储和管理GIS空间数据和属性数据以及在这种新型模式下开发GIS应用系统的相关关键技术已经逐渐成为科研机构和GIS开发商的研究热点，尤其是Oracle Spatial空间数据库的相关技术引起了更多的关注。本文首先介绍了空间数据和空间数据库的一些基本概念及其研究现状，然后着重分析和测试了Oracle 10g Spatial中的矢量空间数据管理机制及新增的栅格空间数据管理机制，指出了Oracle提供的栅格数据上载工具在上载容量方面存在的局限性，并针对此局限性提出了有效的解决方案。在解决了栅格数据存储的基础之上，进一步给出了基于Oracle 10g Spatial的GIS数据一体化存储方案的详细描述，包括整体表结构设计和各表间关系的存储与维护的方法。接着，对在VC++环境下基于Oracle 10g Spatial和MapX开发GIS应用系统的部分关键问题进行了详细的分析，给出了结合Oracle 10g Spatial的空间算子增强MapX空间操作能力的有效方法，实验结果表明，本文提出的方法能高效地调用Oracle Spatial中任何空间操作算子，大大增强了MapX的空间分析能力。最后，对保障Oracle 10g Spatial中的空间数据安全的数据加密方法进行了深入的研究，针对矢量数据和栅格数据的不同存储特点给出了不同的加密方案，并对方案中最关键的空间数据解析技术进行了验证，实验结果表明，本文提出的加密方案是可行的、有效的。