为了提高国产GIS技术系统的研发能力，迫切需要从新一代GIS技术系统底层构架的角度，对研发自主知识产权的GIS基础平台的技术理论、开发方法及其关键技术进行研究。本文研究的目标是，从空间数据建模，空间数据显示和空间数据处理分析的角度研究和探讨GIS基础平台中的各项关键技术，结合面向对象软件开发领域的最新技术，提出具有自主知识产权的GIS基础平台的设计，开发精简GIS基础平台试验系统——AlpsGIS。实现空间数据组织与管理，空间数据的显示及浏览查询，地图编辑以及空间数据缓冲、叠置分析等基本功能。本文研究的主要内容包含以下几个方面： (1)采用面向对象的软件设计理论，构筑具有层次结构的GIS基础平台体系结构。在比较和分析主流GIS基础平台的基础上，提出自主知识产权的GIS基础平台的总体设计和体系结构。 (2)分析和比较传统空间数据模型的利弊，在此基础上提出面向实体的地理空间数据模型。该模型的建立使用了面向对象的方法，遵循OpenGIS开放地理数据互操作规范和简单要素实现规范，从而更接近人类的思维习惯。是数据组织、管理和统一访问的基础。 (3)比较矢量符号库和栅格符号库的优缺点，提出基于矢量图素的地图符号库设计，对不同类型的符号采用统一的存储和绘制算法，实现三种不同的地图渲染方式。 (4)基于维度扩展9交模型的空间数据处理与分析。本研究以几何对象模型的空间关系判断和空间操作为基础，开发了空间数据处理组件，实现要素数据集的缓冲区分析，叠置分析和投影变换等功能。 (5)空间索引及内存管理机制。本文提出一种Hash表与R树相结合的空间索引机制，通过该机制实现了空间、属性的一体化查询。结合空间索引，研究和开发双线程缓冲绘图机制，降低了内存的占用率，并提高了地图绘制的速度。 (6)多元异构数据集成与数据编辑。以面向实体的空间数据模型为基础，实现多种数据格式之间的转换，以及不同文件格式数据源和空间数据库的直接读取。 研究表明，本文提出的面向实体的地理空间数据模型具有多源异构空间数据和海量空间数据组织和管理的能力。自主开发的GIS基础平台试验系统AlpsGIS实现了若干基本的GIS功能，具有较高的数据显示及处理分析效率。