本文首先综合分析了SDI的定义、发展现状和趋势，提出SDI是一个不断演化的动态体系，其内涵是为共享和应用地理空间信息所采取的技术和非技术手段的综合。共享和应用的载体、方式、广度和深度都随技术的发展而不断发展。SDI的最终技术目标是建立一个开放的、共享的、无缝集成的数据和服务互操作环境。从技术角度，把SDI分为以Clearinghouse为中心的第一代SDI和以共享服务平台为中心的第二代SDI，前者是基于产品(Product-based)型，强调数据可获得性，是一个Internet环境下，分布式数据库连接体系的不断扩容的过程；而后者是基于过程型，注重地理信息资源和服务的整合应用。Webservice的引入是第二代SDI发展的主要技术因素。 空间框架数据的历史演变过程，具有两个明显的特征——从全要素向核心要素转变、从面向地图向面向数据模型转变。本文从地理空间的认知、地理空间数据模型、地理信息的形式化表达以及Internet环境下信息共享的特点出发，认为空间框架数据的组成应当是简单的、易于维护的，同时确定空间框架要素由大地测量控制点、规则网格和不规则网格组成。不规则网格主要由具有权属意义的地块组成。空间框架数据的作用是在不同尺度下，为分布的地理信息资源提供统一的定位(直接和间接)平台，实现以位置为索引的数据组织和使用方式，为地理信息的空间分析和可视化提供基本的地理空间环境。与其他地理要素相比，不规则网格的每一个要素实例都具有普遍的定位意义。 关于标准体系，本文对比了几个主要标准组织的工作及它们在SDI中的作用，提出了共享计算技术的抽象和实现标准规范以及地理信息的抽象规范是全球性的，而地理信息的内容实现标准规范是因地制宜的。据此提出了SDI标准体系结构，指出当前国内SDI建设的关键是深刻理解不同标准组织制定的标准之间的关系以及它们内涵，同时认为国内SDI标准体系建设的重点是多维数据内容标准，主要包括地理编码标准和基于地理要素的地理信息分类标准。本文还设计了空间框架数据的地理编码标准。 此外，论文根据地理信息共享技术发展的特点，结合OGC规范，提出了SDI服务框架以及应用服务平台的概念模型和体系结构。 最后，根据上述理论设计了合肥市SDI的概念模型和共享服务平台。 “以时空框架整合信息资源”的理念始终贯穿全文，是本文的一个特色，在结构上论文采用SDI总体框架、数据、服务、标准、应用模式、实践的顺序进行论述。 本论文创新点集中在以下几个方面： ●完整地提出了SDI的内涵。SDI实质上是为达到地理空间数据的共享和应用所采取的各种技术和非技术手段的综合。数据共享的载体、方式以及数据应用的广度和深度都随技术的发展和而不断发展。从技术角度把SDI分为两代。 ●提出了多尺度的空间网格体系。探讨了空间框架数据的作用、确定原则，认为空间框架数据建设的目的是要建立标准、统一的直接(数学)空间参照体系和间接(基于标识符)的空间参照体系。并从空间数据的形式化表达出发，提出矢量空间框架数据是多尺度的网格体系，包括规则网格和不规则网格。后者是基于权属划分的地块，具有动态特征。空间框架数据网格的静态和动态、规则和不规则、可用数学方式表达和不可为数学方式表达的几个辩证关系，是地理信息科学在促进自然与人文科学的融合方面的最佳选择。 ●对比了几个主要国际标准组织之间的关系，提出信息共享技术是全球性的，信息共享的内容是因地制宜的。国内SDI标准体系建设的重点是深刻理解国际标准组织的成果，同时，制定符合国内需求特点的数据内容标准。