本文旨在研究分布式异质组件数据库透明的访问和空间数据处理与表现功能的互操作.主要包括如下内容:(1)研究了空间数据转换和共享的基本方法,包括外部数据交换、空间数据相互操作协议和空间数据共享平台.(2)总结了我国空间数据转换标准(CNSDTF)的设计思想、主要特点、国外几种主要的GIS商用软件的数据模型,研究了CNSDTF与国外几种主要GIS商用软件数据模型的兼容性和差异性.(3)提出开放式虚拟模型OVM的概念,把互操作GIS从技术的角度划分为六个层次:平台层、数据存储层、数据操纵层、分析处理层、表现层和应用层,并对这六个层次上的互操作的实现分别进行了阐述.(4)分布式异质组件数据库的访问一直是互操作GIS的难点和障碍之一.在数据操纵层定义了数据操纵公共虚拟接口、组件数据库系统和数据操纵驱动器,通过对数据操纵层的深入研究来解决分布式异质组件数据库的透明访问.(5)对数据操纵公共虚拟接口进行了系统的分析和研究.(6)研究了数据操纵驱动器,提出数据操纵驱动器设计的原则.(7)提出数据源工厂的概念.(8)异质模型之间的映射研究.(9)空间数据分析处理和表现互操作是互操作GIS的另一个重要的发展方向.(10)对分析处理层进行了功能上的划分和定义,详细的定义了分析处理公共虚拟接口,包括坐标变换、投影变换、图形编辑、空间分析等.(11)对表现层进行了功能上的划分和定义,详细的定义了表现公共虚拟接口.(12)对三库一体的技术进行了改进,使得矢量数据库、影像数据库和DEM数据库结合得更紧密,空间数据库之间不仅可无缝漫游,亦可进行互操作.(13)本文提出的模型和方法的定义在国产GIS基础软件平台Geostar4.0上得到了充分的体现.