空间数据的管理是软件应用中非常重要的一个方向，在诸多领域中有着重要的作用。对等计算环境能够充分发挥计算机网络中各参与结点的能力，有效利用网络带宽，为空间数据共享与管理提供了一种新的可选架构。在对等计算环境中管理复杂的空间数据，关键在于建立高效的分布式空间数据索引。上层应用利用该索引能够确定空间数据如何存放在对等环境中，能够寻找到所需的空间数据，能够使用空间数据提供相关服务。索引设计的目标是要支持海量用户访问海量矢量空间数据，消除客户机／服务器架构中存在的性能瓶颈。索引要支持对等计算环境中各机器频繁地进出系统的情况，能够很好地进行自适应调整。索引要支持空间数据的关联属性管理，对属性信息能够进行复杂查询。针对设计目标，采用重用技术，利用分层分区的架构，设计出了P2POR-tree模型。P2PQR-tree模型采用结构化覆盖网作为网络路由与定位层，既简化了分布式空间数据索引的设计，又能够利用结构化覆盖网的成熟理论与技术。P2POR-cree把四叉树索引扩展到了对等计算环境下，把空间数据与索引信息分布到了组成系统的各个结点上，并使用了复制策略达到了负载均衡的效果。P2POR-tree使用空间数据集合作为发布的基本单位，在发布结点上对该数据集合建立本地索引，形成了本地与分布两层空间索引体系。P2PQR-tree模型需要通过相关算法来验证其达到了设计目标。索引生成与维护算法建立了本地以及对等环境中的空间索引，并针对对等计算环境中结点频繁出入系统的情况设计了维护算法。空间范围查询是常用的空间算法，基于P2POR-tree进行了设计，能够使用分布在各个结点上索引信息。最邻近查询算法也在P2POR-tree的基础上设计开发出来。属性查询算法在P2PQR-tree模型上实现了对空间对象属性的复杂查询。地图库是组织海量空间数据的一种重要手段。P2P地图库模型在P2POR-tree的基础上，针对地图库分层分幅的结构，根据图幅位置构造关键字，利用图库元数据信息，取消了分布在对等环境中的四叉树索引，直接在本地计算出需要查询的图幅，然后利用结构化覆盖网路由到图幅数据的提供者进行查询。在地图库管理这个专门领域，P2P地图库比P2PQR-tree产生更少的路由消息。P2P地图库索引的建立与维护算法、空间范围查询算法、属性查询算法被设计出来验证P2P地图库模型的性能。经过理论分析和原型试验分析，P2PQR-tree模型、P2P地图库模型、相关算法缓解了客户机/服务器架构中的服务器性能瓶颈，利用系统中各结点的能力，有利于负载均衡，达到了设计目标的要求。相比已有的分布式四叉树模型，P2PQR-tree进行多方面的改进。P2PQR-tree使用空间实体集合组织数据。使数据的组织更加有条理，可以从专业的角度对数据进行分类、权限控制、属性结构管理，元数据描述等。P2PQR-tree建立了本地索引，实体的添加、删除、更改等只需要更新本地索引，对分布式空间索引没有影响，这种本地修改实现了数据的分散维护。在对等计算环境中，peer频繁地进出网络，P2PQR-tree只需要同步空间数据集合的索引项数据，空间数据本身不需要迁移，从而减轻了网络负载。P2PQR-tree采用了复制策略，从而使分布式四叉树既保持了四叉树的特点，又做到了负载均衡，减轻了分布式四叉树上面几层所在结点的负载。P2P地图库模型在P2PQR-tree的基础上设计，针对地图库的管理进行了优化，其空间范围查询以及属性查询算法可以减少结点间的消息数目，降低网络负载。