随着航空、航天和遥感技术的高速发展,遥感信息的获取呈现多平台、多传感器、多角度和高光谱、高空间、高时间分辨率的发展趋势,遥感数据以惊人的速度快速增长,并在资源调查、环境保护、减灾防灾、精准农业、林业、水利、城市规划和管理等领域得到日益广泛地应用。然而,由于缺乏有效的共享机制和手段,遥感信息的快速获取和应用需求之间的矛盾日益加剧,形成了“数据又多又少”的矛盾局面。面向服务架构为解决这一矛盾提供了可能途径,日益增多的遥感数据及其处理功能以服务的形式分布在互联网上,以期通过有效的共享和互操作手段对遥感应用任务提供高效、协同的支持。但是,现有的空间信息服务技术仅仅在语法上实现了服务的共享和互操作,远远不能满足遥感应用的需求。因此,为服务形式的遥感数据及其处理功能提供更有效的共享和互操作手段,使其高效、协同、准确地满足应用需求就成了当前空间信息领域一个重要的研究课题。本文以遥感信息处理服务为研究对象,致力于遥感信息处理服务语义层次的共享和互操作,在分析国内外现有研究的基础上,结合遥感信息处理服务的领域特征,运用本体理论、语义网技术、语言学理论和形式概念分析方法,围绕遥感信息处理服务的语义描述问题展开研究。具体研究内容包括：(1)遥感信息处理服务对象——遥感信息的语义建模问题。遥感信息作为遥感信息处理服务的对象,是遥感信息处理服务语义描述不可缺少的重要部分。只有充分建模遥感信息的语义,才能完整的表达遥感信息处理服务的语义。本文从为什么要建模遥感信息的语义和怎样建模遥感信息语义两个角度展开论述,在分析遥感信息语义建模的重要性和必要性的基础上,引入本体理论,提出基于本体的遥感信息语义建模方法,并从遥感信息本体的定义及其组成要素、遥感信息本体的构建方法和形式化表达等方面对该方法进行详细的阐述,从而为后续遥感信息处理服务的语义表达提供基础。(2)遥感信息处理服务分类本体及其构建方法。在分析传统信息分类方法和现有空间信息服务分类体系的基础上,提出基于本体进行遥感信息处理服务分类的思想,并分析遥感信息处理服务的领域特征及其概念的语言学特点,结合框架语义学理论和成分分析法提出基于事件框架和形式概念分析构建遥感信息处理服务分类本体的方法,为遥感信息处理服务操作语义的表达提供支持。(3)基于本体的遥感信息处理服务语义描述模型。在比较现有遥感信息处理服务描述方法的基础上,分析遥感信息处理服务语义描述的内容和原则,以遥感信息语义建模和遥感信息处理服务分类本体的研究为基础,提出基于本体的遥感信息处理服务语义描述模型,克服OWL-S在遥感信息处理服务语义描述中的不足,为基于语义的遥感信息处理服务自动发现、组合和调用提供基础。(4)基于本体的遥感信息处理服务语义描述的注册问题。针对现有的网络目录服务不能支持遥感信息处理服务语义描述的缺陷,提出对现有注册信息模型进行语义扩展的方案,并进行遥感信息处理服务语义注册中心的原型设计和实现,为基于语义的遥感信息处理服务发现和组合提供注册支持。通过对上述内容的研究,本文形成了基于本体的遥感信息处理服务语义描述的理论和方法,具有创新性。创新点可归纳为以下几个方面：(1)提出了一种基于本体的遥感信息语义建模方法,给出了遥感信息本体的形式化定义,结合遥感信息领域特点提出了遥感信息本体的九步构建法,为遥感信息处理服务的语义表达提供了重要基础。(2)提出了一种基于事件框架和形式概念分析构建遥感信息处理服务分类本体的方法。该方法结合框架语义学理论和成分分析法对遥感信息处理服务概念的语义特征进行提取,并在语义特征提取的基础上利用形式概念分析构建遥感信息处理服务分类本体。(3)提出了基于本体的遥感信息处理服务语义描述模型。在结构上,该模型将服务抽象功能描述、具体服务实例描述和服务调用描述分离开来,从不同的抽象层次对遥感信息处理服务进行描述,使其分别支持服务的自动发现、组合和调用。在描述内容上,该模型通过引入遥感信息本体和遥感信息处理服务分类本体建模了遥感信息处理服务的语义,并结合遥感信息处理服务的领域特征,扩展了遥感信息处理服务的精度和服务质量相关语义信息。(4)提出了遥感信息处理服务语义注册信息模型。该模型结合基于本体的遥感信息处理服务语义描述模型对ebRIM进行了语义扩展,能够支持遥感信息处理服务语义描述的注册,为基于语义的遥感信息处理服务发现、组合和调用提供基础。为了能将本文研究的成果应用于分布式空间信息服务平台中去,需要进一步研究和解决以下问题：(1)本体集成的方法研究。不同的信息团体往往会基于自身的应用需求建立各自的遥感信息本体及处理服务操作本体,从而导致不同本体之间的语义异构问题,因此需要针对本体之间的语义异构进行本体集成的方法研究。(2)基于本体的遥感信息处理服务语义描述模型的评估方法研究,并基于评估结果对该模型进行改进。(3)遥感信息处理服务基于语义的发现和组合方法的研究,实现自动或半自动聚合网络上分布的遥感信息处理服务以完成复杂应用任务的目的。