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GIS历经40年,其内涵及实现方式已经发生了巨大的变化。传统的桌面型地理信息系统内部耦合度强,系统之间相互孤立,难以实现共享和互操作。兴起于上世纪90年代的WebGIS能够通过网络提供更为广泛而灵活的应用,在数据共享和互操作方面也有了很大进步,但无论是二层还是多层(逻辑层)的WebGIS系统,都属于客户/服务器结构,仍存在系统相对独立,数据和功能的相对绑定、系统之间缺乏良好的可互操作性、系统内部耦合度较强等不足。面向服务的架构(Service-Oriented Architecture)用发现、绑定和执行模式代替软件组件之间的紧密耦合方式,容易实现资源的共享和程序的互操作。受到空间信息共享需求和信息技术发展影响,地理信息系统正进入空间信息网络服务的发展阶段,空间信息服务能够创建强大的应用,并且能够在互联网上实现数据和功能的共享和集成——这样的应用实际上不依赖于任何平台,维护和升级简单而经济,并且可以被潜在的全世界用户所使用。空间信息服务使得用户可以摆脱软件供应商的捆绑销售限制,而能根据需求选择单个或者多个服务组合来实现业务应用或快速构建本企业或部门的WebGIS应用系统。本文选取空间信息服务作为研究对象,符合地理信息系统发展和空间信息用户的需求。论文总结了国内外空间信息服务的现状,在国家基础空间数据服务方面,国外空间信息服务虽然较国内更加重视和发展全面,但对其应用仍多集中在空间数据服务方面,对于空间信息处理服务,尤其是空间要素处理服务研究比较少。针对空间信息系统的发展趋势和空间信息服务的应用现状,论文在研究空间信息相关理论和实现技术的基础上,选用ArcGIS Server——ESRI公司基于SOA架构设计的一款服务器端产品作为实现平台进行空间信息服务的设计和开发,对地理处理服务做了较为完整地研究和探讨,并按照地理处理服务的数据来源不同分别都做了实例研究。最后,利用已有的空间信息服务,通过服务的调用、扩展和组合初步实现了一个基于空间信息服务的WebGIS系统——崇明岛生态建设WebGIS系统。本论文的主要创新点和研究成果包括:1)研究了空间信息共享和互操作应用现状和面向服务架构的基本理论及相关的技术,分析了目前GIS在互操作方面存在的主要问题,提出了将面向服务架构(SOA)的思想应用到GIS中来,开发基于SOA的空间信息服务,最大程度的实现空间信息和功能的共享以及异构性的互操作。2)基于ArcGIS Server平台和ASP.NET技术,对空间信息服务尤其是地理处理服务的开发和设计做了较为完整的研究和探讨,开发了三种不同数据来源的地理处理服务,为地理处理服务的开发提供方法上的指导,为其研究提供了应用价值。3)论文利用已发布的空间信息服务为编程单元构建了崇明岛生态建设WebGIS系统。通过服务的调用、服务扩展和多个服务的组合来构建系统功能,展示了面向SOA的空间信息服务创建适宜应用的能力。