随着GIS的应用日益广泛,各行业对空间数据的需求越来越大。由于不同的业务内容存在巨大差异,对地理空间数据的需求也不尽相同,各部门通常针对本行业的需要,对同一地区同一比例尺的空间数据采用不同的数据源、不同的空间数据标准、特定的数据模型和特定的空间物体分类分级体系进行重复采集。这不仅造成了人力、财力的巨大浪费,还引发了空间数据的多种差异。因此,地理空间数据共享成为目前地理信息科学研究热点之一。但是,地理空间数据的需求不断变化,生产新的地理空间数据是地理信息产业发展的主题。本文深入研究了从不同数据源,不同数据精度和不同数据模型的地理空间数据中抽取所需要的信息,按照用户新的应用需求构建新的空间数据的地理空间矢量数据融合理论和方法,这不仅能降低地理数据的生产成本,加快现有地理信息更新速度,对提高现有地理空间数据质量也具有重要的意义。论文主要内容如下:(1)论文给出了地理空间矢量数据融合的概念及研究范畴、分析了研究现状,指出了存在的主要问题,建立了地理空间矢量数据融合的数据集成、同名实体匹配与识别、几何数据与属性数据融合的框架和流程。(2)深入分析了多源地理空间数据产生的原因。从空间实体或现象本身不确定性、人类认知表达能力的局限性、空间实体或现象观测的误差、计算机表达地理对象的局限性和空间数据操作产生的误差等方面详细分析了多源地理空间数据产生的客观和主观原因,这对空间数据共享、集成和融合来说,具有重要理论价值。(3)从空间基准、数据模型和语义编码三个方面分析了多源地理空间数据集成的内容。研究了数据交换、直接数据访问、空间数据互操作、基于本体的地理空间数据集成四种模式的空间数据集成的方法。(4)从空间关系理论出发,提出了地理空间矢量数据的顺序、双向和并行的多种数据匹配策略,解决了一对一、一对多、多对一、特别是多对多空间实体匹配的难题;总结了拓扑空间关系数学模型和点、线、面实体匹配的几何度量指标;改进了点结构“蜘蛛编码”匹配的算法;提出了基于面积迭置率的数据匹配算法和匹配思路,解决了多对多的面实体匹配的问题;根据地理空间方向关系描述方法,提出了栅格环境下基于方向关系矩阵模型的空间目标方向相似性计算方法和尺寸与形状相似和不相似情况下的计算模型,给出面状实体匹配结果;根据本体匹配基本理论,提出了语义相似度计算方法。(5)以同一地区数字地形图和数字海图融合为例,验证了论文提出的空间矢量数据的融合模型和算法。