数据库是地理信息系统的核心组成部分，其设计的内容包括数据录入设计、数据存储设计和数据检索设计。
一、数据录入设计
是将系统外各种来源的空间数据以一定的格式输入计算机，它是系统详细设计中最基本的设计。其设计的主要要求是保证输入数据的拓扑一致性、图形数据文件和属性数据文件的分别建立，以及冗余数据的清除等。
二、数据存储设计
是指数据存储介质的选择、数据逻辑关系的设计和数据存储结构的设计等。例如某区域地理信息系统数据库的存储介质为磁盘和磁带。数据的逻辑关系如图7—6所示。其中图幅是计算机处理的基本单元，图幅内的数据按多边形序号组织，多边形序号是图形数据与属性数据匹配的依据。图幅的数据文件分为两类：图形数据文件和属性数据文件。
1.图形数据文件的设计：图形数据文件由四个记录组成，其中一个记录为固定长度，其余三个记录为可变长度，分别取决于图幅内多边形、线段或节点的数量。
2.属性数据文件的设计：各种要素的属性数据记录按多边形的组织，每个多边形包含一个或一个以上的属性数据记录。
三、数据检索设计
数据检索设计的目的是从数据库中找出所需要的数据。由于用户需要系统回答的问题极其广泛，因此采用了动态处理系统的设计方法。如“请求”表示用户的问题；为回答“请求”而编制的程序称为“请求系统”。“请求系统”由一组具有不同检索功能的命令和子命令组成。检索程序员将有关的命令输入计算机，检索监视器调用系统的库程序，将这些命令翻译成可以运行的工作流，最后产生满足用户的信息。