Организация хранения пространственных данных

Смотря что Вы понимаете под "пространственными данными". В соответствии с современной концепцией базовые пространственные данные не должны зависеть от программной платформы. То есть их хранение должно осуществляться в специальной универсальной базе данных в виде координат объектов. Но не в виде растровых или векторных файлов. А уж представление (отображение) этих объектов в конкретной программе осуществляется ее средствами, причем в разных задачах может быть разным. В таком случае к базе данных можно сделать специальный запрос на некоем "географическом SQL" и отобрать только нужные данные.
Если же данные привязаны к определенной платформе и хранятся в определенном формате (например, DWG), то здесь сводится к выборке файлов. У нас, в системе BestIA, топографические данные хранятся в виде планшетов. Отбор требуемого одного или нескольких планшетов осуществляется автоматически при задании интересующей области (точки, прямоугольника, трассы). Здесь участвуют "хитрые" имена файлов, зависящие от принятой разграфки планшетов.
Но планшет 1:500 является минимальной "единицей данных"! Фрагмент такого планшета подгрузить нельзя. Но при наличии нескольких масштабов можно взять планшет 1:10000, 1:5000, 1:2000 или 1:500. Соответственно каждый планшет из номенклатурного ряда закрывает разную площадь, но отличается точностью и детализацией.

Независимость от программной платформы не зависит от объема задачи. Пусть будет десяток объектов - разве плохо, если информация об них будет доступна из любой софтинки. А если мы привязаны к технологиям Аутодеск, то есть с обязательным хранением пространственной информации в закрытом DWG-формате, то мы и навсегда будем привязаны к дорогому продукту. Чего и добивается фирма. И другие не лучше.
Слова "географический SQL" не зря в кавычках. Это совсем не обязательно специальный язык.
Примерами независимых систем могут являться некоторые из открытых ГИС. Например, Alov Map позволяет хранить данные во многих открытых форматах. Можно, например, в БД Firebird, MySQL. Читаются и отображаются данные (в том числе в Интернете) с помощью JSP. Вид отображения настраивается в XML.
Система BestIA продана спецслужбе и более не распространяется. Пришлось убрать из Сети всю подробную информацию и примеры топографических и тематических карт, которые демонстрировались около 6 лет. А мне более не положено ее популяризировать.
С точки зрения пространственных данных там нет особых сложностей. Есть визуальная векторная или растровая информация - топографические планшеты. Они лежат в DWG и подключаются "по запросу". А есть пространственно-атрибутивная информация, хранящаяся только в БД. В Автокаде такие объекты создаются по координатам, полученным из базы данных. А могут и не только в Автокаде, а в любой программе, умеющей рисовать по координатам.