Я думаю, что матрицы обычно представлены в виде списков смежности в реляционной модели. Это означает, что у вас есть один столбец для каждого измерения матрицы, содержащей координаты, и один (или несколько) столбцов для значения в этой ячейке.
Это должно позволить эффективные запросы, но вам следует избегать итерации по матрице с использованием точечных запросов (то есть, запрашивая значение в одной ячейке). Если возможно, вам следует закодировать как можно большую часть вашего алгоритма в (без ANSI / курсора) SQL и заставить СУБД выполнить его.
Если это невозможно, в конечном итоге вы прочитаете всю матрицу (или необходимые куски) из базы данных, выполните алгоритм и запишите его обратно. Если вы дойдете до этого, вы можете спросить себя, нужна ли вам реляционная база данных.