随着海洋科学技术的发展,海洋数据的获取手段越来越多,如何充分运用快速增长且标准不一的海洋数据已经成为一个急需研究的课题。海洋GIS是地理信息技术与海洋科学的结合,它有效的提高了海洋数据的管理和使用效率。但是当前大部分海洋GIS仍以数据库共享模式设计实现,无法充分实现网络环境下多源数据的共享,而且当前大部分的海洋GIS仍以二维方式实现数据分析和显示,无法充分展现海洋数据的复杂时空关系。本文基于上述的研究背景,分析海洋GIS技术的发展现状,提出了开源架构下的服务式海洋信息网络三维可视化系统的设计,系统以开放性、可扩展性为主要设计思想,以实现海洋数据共享、海洋GIS功能服务共享、海洋信息三维可视化为主要目的。其中具体的研究内容主要包括以下几个方面：1.分析了网络三维GIS、GIS网络服务、网络服务共享、开源GIS等相关技术知识,探讨了开源框架的服务式网络三维GIS的设计方法,阐述了服务式网络GIS的开放性、可扩展性等设计标准。2.以开源GIS为基础设计了服务式海洋信息网络三维可视化系统。系统分为数据库层、应用服务层、客户端浏览层三部分。数据库层以分布式存储数据,各种格式标准的海洋数据存可储于各个不同的数据库服务器中。应用服务层是系统的核心功能层,它以开源GIS为基础,扩展实现GIS功能服务,各个服务以标准的数据格式—XML进行空间数据通信,并以标准的WPS规范对外发布服务接口,最终实现网络异构数据的共享及网络服务共享。客户端浏览层以World Wind Java为插件实现了客户端三维场景的展示及海洋要素的可视化分析等功能。3.研究了海洋虚拟环境的可视化建模方法。提出海洋空面体场景的构建,并对海底地形、海面波浪、海表云团和海表降雨等典型海洋空面体环境参数进行了建模方法讨论。最后开发建立了服务式海洋信息网络三维可视化系统原型,实现了海洋参数的可视化表达及可视化分析。