“数字地球”自提出以来受到了人们的广泛关注，如何发展我国的“数字地球”，已成为当前的重要研究课题之一。与此同时，我国的GIS技术、地理信息产业化和空间基础数据设施建设迈出了积极的步伐，并取得了显著的进展。随着我国目前最大的水利工程——“南水北调工程”的启动，“数字南水北调工程”应运而生。“数字南水北调工程”作为“数字地球”理论在我国的具体应用与实践，促进了我国大型水利工程建设的数字化进程，它无疑成为我国当前开展的“数字中国”、“数字省”以及“数字城市”的一个重要组成部分，加速了我国地理信息技术在数字化建设可视化、网络化、智能化的研究。为了达到这一目标，数字南水北调工程的建成需要有好的空间数据库来支撑才能实现，而一个地理信息系统的空间数据库系统的建立是一个复杂的过程，这项试验研究为今后全国范围内大规模的数据采集和建库摸索出了一套完整的解决方案，包括数据采集方法、生产管理、相关软件及数据库管理等为全面开展此项工作打下了一个良好的基础。 本文以“数字南水北调工程”的基础数据库的研建为研究背景，以系统理论为指导，综合运用地理信息系统技术、遥感技术、数据库技术、网络技术等多学科技术，应用系统工程的理论与方法，通过对用户需求和数据源的分析，对数据库从概念、逻辑以及物理方面进行了设计，建立了基于SDE的空间数据库。并以此为依据，进一步对数字南水北调工程基础数据库的系统体系与管理结构进行了设计。同时，对建库所涉及的数据在数据采集与组织、数据分类与编码、元数据以及数据的质量控制等方面的标准化进行了研究和探讨，满足了数据共享的要求。最后，以ArcInfo软件的空间引擎ArcSDE将客户端和数据库连接，对数据库进行了初步集成，实现了数据库的全关系管理，建立了基于C／S结构的网络化系统，实现了数据的海量存储，满足多用户的并发操作。并且，为了系统能够安全稳定的运行，从数据库管理的角度出发，对数据的安全、恢复与备份等方面进行了设计。 数据库建成后对数据库在水利工程中的应用方面作了一定介绍，尤其是虚拟现实技术建立的数字景观在水利工程中的应用，同时对该系统今后的发展做了展望。