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由于电子计算机的问世，使用计算机来描述和分析产生在地球空间上的各类信息导致了地理信息系统(GIS)的产生，地理信息系统成为空间数据管理与处理的一种实现手段。传统GIS受到早期计算机技术的限制，在集中式环境下很难实现不同格式的空间数据共享。由于互联网(Internet)的迅速发展和普及，为GIS提供了新的操作平台，产生了很多相应的网络GIS产品。
空间数据需要被广泛共享、交换与使用，使空间数据存储与处理环境从传统集中式向分布式发展。所谓分布式就是指数据和程序分散在多个服务器，以网络上分散分布的空间数据及受其影响的数据处理为研究对象的一种理论计算模型。分布式有利于空间数据处理任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷。很明显，传统的集中式环境很难满足分工明确的现代社会的需求，分布式环境已成为空间数据管理与处理的主要发展趋势。
伴随着空间信息网络化的发展进程，不断的出现可用的空间信息服务资源，这些服务资源通常被设计为只能完成简单的处理任务。为了更加方便满足不同领域、不同部门用户的应用需求，如何将分布在网络上的空间信息服务组合起来，实现复杂的空间数据处理功能成为企业和学术界研究的热点。空间信息服务链的概念和理论就是在这种背景下被提出的。
本文以计算机网络和Web服务为技术基础，以空间信息理论和空间知识本体为理论基础，针对目前分布式环境下空间信息服务链组合所面临的关键问题，即如何有效的和高效的按照一定粒度将多个空间信息服务资源根据特定的应用背景和需求进行合理的组合，实现完整的业务逻辑的问题，以构建空间信息服务链组合技术框架为研究目标，以探讨有效的空间信息服务链组合模型为研究重点，探索分布式环境下空间信息服务链组合的执行机制与方法理论为核心内容。着重研究内容围绕分布式环境下与服务链组合相关的各服务组件和基本服务，怎样定义它们之间的逻辑及时序关系，如何实现它们之间的动态交互和复杂Web服务链组合执行的自动化，怎样确保空间信息服务链组合执行结果的正确性。给出比较系统、完整的研究成果，从而完善和丰富了空间信息理论与空间信息服务链组合的技术体系。
本文针对分布式环境下空间信息服务链组合的关键问题进行深入研究。主要内容包括分布式环境下空间信息服务理论和技术基础，空间信息服务资源的注册、发现和选择。在此基础上，针对分布式环境下空间信息服务资源的动态性，重点研究过程驱动和语义驱动的空间信息服务链组合模型、执行机制和服务评价。具体内容如下:
(1)从基本概念出发，分析了Web服务技术及其在空间数据和功能处理服务中的重要作用，描述了面向服务体系架构，详细剖析了基于网络的空间信息服务及其服务链，介绍了目前被广泛使用的OGC相关GIS Web服务标准(WMS、WFS和WCS)，给出了分布式环境下空间信息服务链组合方法的分类。
(2)分析并比较了基于工作流模型的、基于状态演算的和基于进程代数的空间信息服务链组合方法，提出和设计了基于BPEL和WPS的空间信息服务链组合框架、设计了基于Pi演算的形式化空间信息服务链组合框架，研究总结了基于CP-nets的空间信息服务链组合模型。
(3)探讨了包括语义网、本体、空间信息本体等空间知识本体理论，说明了本体表达语言OWL-S的Web服务描述方法，提出使用一个五维QoS服务质量模型扩展OWL-S语义，并设计了基于经过语义扩展的OWL-S的空间信息服务链组合方案。
(4)设计了分布式环境下空间信息服务链组合原型实验系统，系统主要基于OGC相关GIS Web数据与功能处理服务标准，剖析了分布式网络试验环境，给出了两个空间信息服务链组合的实例。
空间数据需要被广泛共享、交换与使用，使空间数据存储与处理环境从传统集中式向分布式发展。所谓分布式就是指数据和程序分散在多个服务器，以网络上分散分布的空间数据及受其影响的数据处理为研究对象的一种理论计算模型。分布式有利于空间数据处理任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷。很明显，传统的集中式环境很难满足分工明确的现代社会的需求，分布式环境已成为空间数据管理与处理的主要发展趋势。
伴随着空间信息网络化的发展进程，不断的出现可用的空间信息服务资源，这些服务资源通常被设计为只能完成简单的处理任务。为了更加方便满足不同领域、不同部门用户的应用需求，如何将分布在网络上的空间信息服务组合起来，实现复杂的空间数据处理功能成为企业和学术界研究的热点。空间信息服务链的概念和理论就是在这种背景下被提出的。
本文以计算机网络和Web服务为技术基础，以空间信息理论和空间知识本体为理论基础，针对目前分布式环境下空间信息服务链组合所面临的关键问题，即如何有效的和高效的按照一定粒度将多个空间信息服务资源根据特定的应用背景和需求进行合理的组合，实现完整的业务逻辑的问题，以构建空间信息服务链组合技术框架为研究目标，以探讨有效的空间信息服务链组合模型为研究重点，探索分布式环境下空间信息服务链组合的执行机制与方法理论为核心内容。着重研究内容围绕分布式环境下与服务链组合相关的各服务组件和基本服务，怎样定义它们之间的逻辑及时序关系，如何实现它们之间的动态交互和复杂Web服务链组合执行的自动化，怎样确保空间信息服务链组合执行结果的正确性。给出比较系统、完整的研究成果，从而完善和丰富了空间信息理论与空间信息服务链组合的技术体系。
本文针对分布式环境下空间信息服务链组合的关键问题进行深入研究。主要内容包括分布式环境下空间信息服务理论和技术基础，空间信息服务资源的注册、发现和选择。在此基础上，针对分布式环境下空间信息服务资源的动态性，重点研究过程驱动和语义驱动的空间信息服务链组合模型、执行机制和服务评价。具体内容如下:
(1)从基本概念出发，分析了Web服务技术及其在空间数据和功能处理服务中的重要作用，描述了面向服务体系架构，详细剖析了基于网络的空间信息服务及其服务链，介绍了目前被广泛使用的OGC相关GIS Web服务标准(WMS、WFS和WCS)，给出了分布式环境下空间信息服务链组合方法的分类。
(2)分析并比较了基于工作流模型的、基于状态演算的和基于进程代数的空间信息服务链组合方法，提出和设计了基于BPEL和WPS的空间信息服务链组合框架、设计了基于Pi演算的形式化空间信息服务链组合框架，研究总结了基于CP-nets的空间信息服务链组合模型。
(3)探讨了包括语义网、本体、空间信息本体等空间知识本体理论，说明了本体表达语言OWL-S的Web服务描述方法，提出使用一个五维QoS服务质量模型扩展OWL-S语义，并设计了基于经过语义扩展的OWL-S的空间信息服务链组合方案。
(4)设计了分布式环境下空间信息服务链组合原型实验系统，系统主要基于OGC相关GIS Web数据与功能处理服务标准，剖析了分布式网络试验环境，给出了两个空间信息服务链组合的实例。