随着地理信息系统(Geographic Information System, GIS)研究和应用的不断深入，GIS的应用需求呈现出多样性和不确定性，对可扩展性和动态性的要求也越来越高。基于传统技术架构的GIS结构复杂、复用程度低、可扩展性差、集成调试难度高，很难满足与日俱增的GIS应用需求。本文介绍了GIS和应用框架的发展现状，给出了GIS应用框架的目标。在比较了组件式、软总线式、插件式框架方案优缺点的基础上，提出了插件式GIS应用框架，将插件开发的优点加入到GIS应用开发中。研究了插件式GIS应用框架实现过程中涉及到的关键技术，主要包括框架宿主程序的建立、接口的设计、插件引擎的设计、插件间通信机制、命令的处理等，并最终实现了插件式GIS应用框架。实验结果和实际应用表明，插件式GIS应用框架简化了GIS应用集成的复杂性，提高了GIS应用系统的易用性、模块性、可伸缩性，为实现动态加载、灵活配置、扩展方便、部署简单和高度重用的GIS应用提供了方法和思路。