地理建模是认知地理世界、模拟地理过程、揭示地理规律的有效途径,也是现代地理学研究的重要方法。地理学经过多年发展,来自不同研究领域的建模者已经建立了大量的地理分析模型。然而,地理系统的综合性与复杂性使得单一的地理模型难以满足复杂地理问题求解的需求。因此,基于已有的地理模型资源开展跨学科、跨领域的协作式地理建模逐渐成为地理学综合研究的热点。地理概念建模是将隐匿于人脑中对于地理系统的认知进行形式化表达的过程,是地理系统认知表达的重要手段。对地理系统的共性认知是开展协作式地理建模的基本前提。然而,由于建模者的研究背景以及科研思维的差异性,导致在协作式地理建模过程中建模者的建模思想难以表达和交流。此外,现有的地理概念建模方法大多采用基于图的表达形式,虽然能够在一定程度上对地理系统的结构与要素关系进行表达,但是在复杂地理系统的时空格局、多要素相互作用关系以及系统的动态演化过程等整体性特征表达方面仍存在一定限制。在地理学综合研究越来越需要跨领域间建模者协作开展地理建模工作的趋势下,协调跨领域建模者的思想表达与交流成为亟需解决的问题。本文以地理系统的认知表达为切入点,借鉴地理场景研究的相关理论成果,提出构建概念建模场景作为地理系统抽象表达的介质。面对不同建模者对地理系统认知差异的基本事实,提出基于概念组件的概念建模场景构建方法。通过概念组件的设计体现建模认知的领域性特征,通过概念组件的组合嵌套表达地理系统的时空格局,通过概念组件之间的动态交互体现地理系统内部要素的相互作用关系以及动态演化过程。最终构建的动态可视化概念建模场景即为建模者对地理系统认知表达的产物,体现了跨领域建模者的共性认知。本文的主要研究内容与成果总结如下:（1）概念建模场景的认知与解构。由于传统地图学和GIS以“分类”、“分层”为核心的地理系统抽象表达方法难以表达地理系统的多要素相互作用及其动态演化过程等整体性特征,本文提出了地理系统的场景化表达方法。通过对概念建模场景的内涵进行剖析,明晰了概念建模场景的定义、特征、分类体系以及要素组成。在此基础上建立了概念建模场景的概念模型,通过设计概念建模场景的内容表达框架,实现了地理系统到概念建模场景的映射;通过设计概念建模场景的描述模型,实现了地理系统的时空格局、要素间相互作用机制以及动态演化过程的表达;最后借鉴面向对象建模和基于智能体建模的思想,提出基于概念组件构建概念建模场景的基本框架。（2）概念组件的设计与实现。概念组件是对概念建模场景组成要素的抽象表达,本文通过对地理实体的视觉特征和行为特征进行抽象表达,提出了概念组件的设计方法;通过多个分类视角对概念组件进行分类讨论,明晰概念组件的一般特征,指导概念组件的实现;借助Unity引擎对概念组件进行实现,并设计了相应的案例来阐述概念组件设计的一般流程。（3）规则约束的概念建模场景构建。在概念建模场景构建的过程中,概念组件会受到场景构建规则的约束。本文对场景构建规则（包括与场景构建相关的规则——场景规则,以及与地理规律认知相关的规则——地理规则）进行了总结与脚本化描述,以实现概念建模场景时空格局约束、语义约束等的表达。为了对概念建模场景构建的相关资源进行有效管理,本文设计了概念资源库,包括概念组件库、场景构建规则库、场景模板库;最后,基于概念资源库本文提出了概念建模场景构建的一般流程。（4）面向过程与作用的概念建模场景动态表达。地理系统内部要素的演化过程以及要素间的相互作用表现为特定的地理现象。本文总结了相关地理现象的动态特征,并对这些特征进行了脚本化描述;接着总结了常用的动态可视化方法,用来实现地理现象的动态可视化表达;提出了概念建模场景的动态交互模型,以支持概念组件之间相互作用关系的表达,进而实现地理系统演化过程的动态可视化表达。基于以上研究成果,本文设计并实现了相关的原型系统和实验案例,对所提出的基于场景的概念建模方法的可行性和实用性进行了验证。结果证明,本文所构建的概念建模场景能够有效地提供建模认知的形式化与形象化表达,并且能够对地理系统的时空格局与内部作用机制进行动态可视化表达,使得建模者之间的思想传递与交流更加便捷,极大地提高了协作式地理概念建模的效率,进而为后续地理建模过程的快速开展提供了重要保障。