近年来越来越多的传统行业受互联网新技术的影响和推动,运用互联网技术处理数据业务,由此产生的海量复杂结构数据使得传统的关系型数据库已不再适用。非关系型数据库凭借其自身结构灵活、高效并发读写等显著特征,为存储、计算复杂结构的数据提供了有效的数据库系统支持。部分非关系型数据库不仅能处理传统的关系数据和新型的非结构化数据,还具有一定的对空间地理数据进行存储和应用的能力,但是这种能力与一些专用的地理信息系统数据库相比还有一定的差距,多种数据库系统的协同应用也成为目前的一种趋势。本文在研究分析MongoDB数据库分片技术原理和基本片键选择方法的基础上,给出了基于数据库操作场景汇总计算出的数据库操作向量,对分片模式以及数据模型片键选择提供自动决策的方法,为分布式数据库分存储规划提出新的思路。进而在研究现有关系型数据库和非关系型数据库基本原理的基础上,分析对比二者在不同应用场景中的优劣差异。重点对比了PostgreSQL数据库与MongoDB数据库在对多种复杂结构数据的导入速度、磁盘空间占用、主键查询效率、非主键查询效率、地理区域关系查询等多方面的效率和性能,并且分析不同类型的索引对两种数据库的影响,结合电信运营管线资源管理系统分析两种数据库的适用情境,建立这两种数据协同支撑架构的应用方案,在实际应用中表现出较好的性能。