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地理协同(GeoCollaboration)是指多人共同使用地理信息来共同设计和解决一个任务。将地图与相关的地理空间技术作为分布式组织和团体协同活动的媒介，逐渐被许多研究学者所重视，但可用的技术体系和工具还没有进行系统深入的讨论。
虚拟地理环境是在信息科学、地理科学、地球系统科学、计算机科学等的发展以及现实应用需求共同作用下产生的，是地理科学与地理信息科学的学者们在开展地理研究中感受到GIS等方法与技术的局限后，积极探索与思考的结果。虚拟地理环境从一开始提出就直接面向多用户的协同工作，但对于具体的协同方式与技术，还需要进一步研究。
随着虚拟地理环境研究与应用的深入，对于多个群体之间协同的要求越来越迫切，其中包含三维城市模型数据生产，这是一个典型的需要多个分布式组织在一个虚拟空间中进行协作的问题，并且因为涉及到频繁的三维空间数据操作，其复杂度相对较高。本文对其中的关键技术进行了深入分析，提出以虚拟地理协同工作空间为支撑的分布式三维城市模型数据生产，对其理论架构及可能的应用领域进行了探讨。
论文主要研究内容包括：
1)提出工作流支持下的三维空间数据生产框架。对虚拟地理环境中的数据内容、数据特征进行了阐述，论述了空间数据生产组织架构的变化和趋势，指出工作流与群件技术支持下的三维空间数据生产的重要性，并对其实现技术-协同工作空间进行了论述。
2)在海量三维空间数据组织与管理的基础上，提出面向中心数据库的三维城市模型的构建，简化了三维城市模型的生产流程，避免了大数据量的三维城市模型数据的反复递交，缩短了数据生产的时间。提出面向数据库的三维数据存储、组织与建模，同时也为虚拟地理环境的分布式应用提供了可能技术支持，特别是需要频繁的空间数据操作的应用领域。本文主要以三维城市模型生产为例，对于虚拟地理环境在分布式环境中的其他应用也具有一定的普遍借鉴意义。
3)探讨了面向中心数据库的三维城市模型数据生产中的关键技术，并对其进行了实现，如地形四叉树结构管理与可视化、室内模型管理与场景组织及其自动构建、场景一致性维护、空间索引动态重构等。针对大规模地形分布式可视化，提出一种视点主动方式，取得良好效果；针对目前室内场景可视化及数据生产中的困难，以不增加数据生产中的难度为前提，提出以Cell-Portal的潜在可见集方法，并采用BSP树相关的原理对其自动构建进行了探讨。
4)建立了工作流与群件技术支持下的协同三维空间数据建模技术体系框架。提出基于标准WPDL语言的工作流图形化建模方法，实现了对于流程灵活变更的图形化工具。对于三维城市建模的主要流程进行了设计，并将其纳入到流程数据库。采用空间数据版本技术对三维城市模型数据库进行了重新设计，使得三维空间数据库能够支持数据的并发操作。在空间数据版本库的基础上，采用扩展Saga模型，用以解决空间数据操作中的长事务处理。
5)提出了基于虚拟地理环境的面向群体之间协同工作的概念体系和技术支撑体系，在此基础上，提出虚拟地理协同工作空间(Virtual Geographic CollaborativeWorkspace，简称VGCW)的概念，并对其应用领域进行了初步探讨。