博士：易善桢

论文摘要

　　空间信息基础设施是在遥感技术、全球定位系统、地理信息系统技术、计算技术和网络技术的发展和融合下各个企业或领域部门在地理信息的生产、访问和 应用上相互协调和合作的系统。空间信息基础设施以数据共享为基础，实现多源 异构地理空间信息的互操作和集成。空间信息基础设施的构成包括组织机构和技 术两个方面。在技术上，空间信息基础设施包括地理空间信息模型，技术标准， 技术参考模型，地理空间信息交换网络。空间信息基础设施的目的是建立地理空 间信息共享、互操作和集成的框架。

　　空间信息基础设施的体系结构和互操作模型在抽象层次上从技术方面分析和 研究空间信息基础设施的构成，包括空间信息框架的数据体系，建立和运行空间 信息基础设施的操作体系，技术体系和系统体系，以及空间信息基础设施的企业 或领域部门基本单元之间的互操作模型。

　　企业或领域部门是空间信息基础设施的基本单元，从空间信息工操作的需要 抽象领域模型，用语义集合来确定地理空间信息领域模型的内涵和边界，领域语 义集合包括领域本体概念、领域数据、服务及其元数据，这些符号集合及其意义 确定领域的边界和领域之间互操作的实现方法。

　　数据体系是空间信息基础设施的核心。从地理实体的特征开始，说明地理空 间数据的特殊性。分析地理空间数据类型，内容包括基础地理空间数据，各个领 域部门的专题地理空间数据，其它数据。确定这些数据的表示、逻辑模型、集成 规则，确定领域部门之间交换的信息元素。

　　操作体系确定建立和运行空间信息基础设施的任务、操作单元和信息流。空 间信息基础设施的目标和计划确定了需要执行的任务，参加空间信息基础设施的 领域部门构成操作单元，信息流描述操作单元之间信息元素的流动。

　　技术体系确定实施空间信息基础设施的技术标准和参考模型，基于目前流行 的技术，主要是分布式对象计算技术，采用分布式计算标准，建立各种分布式计 算平台上可进行互操作的参考模型。

　　系统体系描述空间信息基础设施各个企业或领域部门节点之间的连接和接 口。说明系统组成与接口类型、系统体系构成的两种方法（领域部门节点／系统 方法和任务功能模块方法）、系统体系结构与操作体系的关系，以及系统体系中 各个构成之间的互操作评价模型。

　　WebGIS是互联网环境下实现GIS的功能的系统。面向空间信息基础设施的 WebGlS地理信息发布系统，在空间信息基础设施提供的共享、互操作和集成的空 间信息框架和系统平台上，提供用户简易直观的地理空间信息访问的用户界面，是空间信息基础设施的重要技术组成部分。

　　论文的主要贡献和创新包括：

　　（1）提出地理空间领域模型作为空间信息基础设施的基本单元，并以互操作 为目的对领域模型作了定义；认为语义集合确定领域模型的内涵。领域 信息模型对领域的概念知识、数据内容、服务方法和规则进行描述，为 领域之间智能的互操作提供基础。

　　（2）提出空间信息基础设施的互操作模型，包括组织机构上和技术上的互操 作层次模型，这些模型为空间信息基础设施的系统体系结构设计和领域 部门之间的连接性评价提供基础。

　　（3）把空间信息基础设施体系结构和互操作联系起来。许多研究中这两个问 题是分开的。空间信息基础设施为互操作提供环境和平台，互操作为空 间信息基础设施提供技术支持。

　　（4）对空间信息基础设施体系结构进行了详细分析和初步的设计。在数据体 系中；确定空间信息基础设施的概念数据模型，数据体系的数据标准关 系。在操作体系中提出三种角色模型，对操作体系的任务、操作和信息 交换需求进行了初步设计。分析了空间信息基础设施的技术标准和参考 模型，设计系统体系的节点互操作方法和评价模型。并设计了面向空间 信息基础设施的WebGIS地理信息发布系统模型。

　　关键词：空间信息基础设施 地理空间信息领域模型 地理信息工操作 空间信息模型 数据体系结构 操作体系 结构技术体系结构 系统体系结构