信息技术的飞速发展与广泛应用,加之空间数据具有海量、动态、复杂的特点,要求我们必须进一步提升空间数据库的存储与管理效率,以应对地理空间数据的急剧膨胀,满足全社会对空间信息快速检索的需求。空间索引作为空间数据库中的关键技术之一,其性能优劣会直接影响到数据库的执行效率。因此,当务之急是开发出一种高效的空间索引结构。在分析了不同类型空间索引优劣的基础上,本文提出一种基于多级格网与STR树相结合的混合时空索引结构,并对该索引结构下的土地利用数据更新机制进行了研究与验证。本文着重在以下三个方面进行了研究。1、深入研究了多级格网、STR树索引的组织结构与基本思想,在分析了两种索引优势和劣势的基础上,将多级格网中的数据分块思想与STR树索引高效检索方法相结合,提出了多级格网与STR树的混合索引策略,并对该索引的组织结构与索引算法进行了研究与实现。2、对具代表性的时空索引进行了研究分析,并借鉴TR树索引的策略,针对多级格网与STR树混合索引,提出了一种时态挂联的方法,利用空间对象的存在周期描述数据库的现实与历史的状态。并就土地利用数据库中常见的土地变更与历史回溯操作,提出了索引算法的解决方案。3、利用多级格网与STR树的混合索引,对浙江省土地利用现状管理信息系统进行改进,实现了在土地利用框架下的混合时空索引创建,并结合实际市县的土地利用数据模拟了真实的图形变更与回溯过程。在操作过程中,索引表现优良,体现了优越性。