博士：杨超伟

论文摘要

　　数字地球作为下一代全球信息基础设施已经得到了社会各界的广泛认同。信息互操作。 面向对象软件工程和分布式计算技术的发展则为建造数字地球的核心软件平台之一的WebGIS 提供了坚实的技术基础。基于此，论文工作对WebGIS的理论、技术与实现方法等方面的问题进 行了系统的理论研究，设计并实现了 WebGIS1.0系统。

　　论文首先从点集拓扑学、多维时空观、数据模型、几何学的角度研究了多维时空数据模型。 据此理论分析研究结果和GIS的实际应用需求，提出了面向数字地球的时空对象模型，确立了各 种对象之间的拓扑、顺序、度量和时空关系。从理论与实践相结合的角度给出了形式化的多维 时空数据模型，并形成了相应的面向对象表达。以这一数据模型为基础，研究设计了二维空间 数据模型在计算机物理内、外存的数据结构和网络计算中的传输协议。进而对空间信息在网络 环境下的分布式计算策略进行了统一研究，并分别对空间对象、空间关系、栅格数据设计实现 了相应的分布式计算方案与运算算法。利用元数据对空间信息进行统一组织管理，提出了 WebGIS环境中，超媒体空间信息的统一组织管理方案。

　　随后，论文对WebGIS的互操作模型、多级B／S体系结构、支持网络化计算与多用户并发访 问的多线程、DCOM、智能信息代理、智能搜索引擎、Web信息安全、人机接口界面设计等关 键技术方面进行了介绍性的论述。利用这些关键技术，设计并实现了 WebGISI．0系统。

　　通过论文工作，提出并给出了以下几个问题的解决方案：

　　．面向数字地球的多维时空数据模型
　　．网络环境下的数据结构
　　．空间信息的分布式计算策略与实施方案及关键算法
　　．空间信息的网络传输协议与智能信息代理
　　． Web计算环境下的信息安全性问题
　　．基于MetaData的空间信息Web集成方案
　　． WebGIS中的多用户访问与并发控制机制
　　． WebGIS体系结构

　　最后，对论文工作进行了总结，并对WebGIS发展趋势进行了探讨。

　　关键词：数字地球，WebGIS，多维时空数据模型，空间数据结构，网络协议，分布式计算，超 媒体空间信息集成平台，UML，DCOM／ActiveX