Web服务集成是构建基于面向服务体系架构（Service Oriented Architecture，SOA）的企业信息框架的关键技术，其基本思想是把服务作为基础构件，支持快速、低成本的分布式甚至异构环境的应用组合开发，解决不同系统/平台间的应用整合问题。服务集成的目标是实现企业现有内部软件资源和外部服务的重用，并在此基础上组合成具有一定功能的软件系统，以提高软件构造的效率，满足不断变化的用户需求。从技术角度分析，服务集成是一个服务发现、选择和组合执行的业务流程。现行的Web服务技术在服务发现效能、动态服务选择与组合方面，缺乏有力的支撑。语义Web服务为上述问题提供了新的解决途径，利用其良好的语义描述能力和逻辑推理能力，能自动、准确、高效地进行服务集成，动态生成和执行业务流程。目前，在语义Web服务的发现、选择和组合领域已取得一定研究成果，但尚未提出一个完整的基于语义的Web服务集成方案。本文从基于语义的服务描述模型、服务匹配与发现、服务选择与组合、数据服务、服务集成框架等方面进行研究，构建了勘察设计企业协同设计平台原型。论文主要研究工作如下:①针对现有Web服务描述语言WSDL(Web Service Description Language)不能提供语义信息的局限性，建立了基于语义的Web服务描述模型。该模型将描述Web服务语义的主流规范OWL-S(Web Ontology Language for Services)和现有的WSDL、UDDI等成熟技术充分结合，用WSDL描述服务名称、服务描述，URI地址信息等具体信息，用OWL-S描述服务功能等抽象信息，同时支持基于语法和语义的匹配与发现；并在功能语义的基础上增加服务的QoS(Quality of Service)本体描述，为服务选择和组合提供支持。②针对基于UDDI(Universal Description, Discovery and Integration)的传统Web服务发现机制只能提供关键字查找，不能进行语义匹配的问题，提出了一种基于语义的Web服务分层匹配模型。模型分为服务类型匹配、服务描述特征聚类和服务功能匹配三个层次，各层采用相应的算法，逐步缩减匹配问题的规模，改进了服务匹配的效率和精准度。在此基础上，对UDDI进行语义扩展，构建支持语义的服务发现框架，并针对实际SOA系统中服务访问规模大、频率高的特点，设计了一种服务发现优化方案。③为适应勘查设计领域复杂多变的运行环境和任务需求，提高服务选择与组合的效率，研究了基于任务分解的语义Web服务选择与组合机制。提出了一种基于迭代学习的任务分解算法，优化服务的选择与组合过程；并针对服务组合过程中运行环境的异构性和资源负载的动态变化，设计了一种面向任务的自适应服务组合机制。④从数据集成和应用集成两方面进一步分析Web服务集成中的关键问题，提出了一种基于语义的Web服务集成框架，并应用于勘察设计企业协同设计平台；针对传统异构数据访问方式存在的问题，采用数据服务的方式，对底层数据源直接进行封装，提供更加灵活的数据处理功能，并向上层提供易于集成的标准Web服务。