Поподробней читать придется. Именно на полной детализации выстроены такие пространственные киты, как Datamine и ArcINFO. Объектами оперируют более современные ArcMap (SpatialGDB), Oracle Spatial подход и т.п. Стоит поглядеть, как устроен GDB внутри - координаты в бинарной упаковке, но для всех мыслимых операций предусмотрены индексы, также поддерживается хранение крайних значения - они же легко могут дать длину, ширину, азимут простирания... Впрочем, конкретных примеров реализации сейчас наверно пруд пруди.
Самые общие соображения - не геометрические, а дата-гео-логические - изложены
здесь.
И - вы не путаете полигоны с прямоугольниками?
