以语义Web服务为基础,利用语义技术更快速、更高效地进行软件系统的开发,已经成为解决企业应对不断变化市场需求的理想解决方案。本文在研究现有的面向服务的软件开发方法和技术的基础上,针对如何面向语义Web服务进行软件系统编程、验证和执行的问题,提出了一种以语义信息处理为基础的、以语义Web服务为软件基本构成元素的编程语言,研究该语言的实现机制及其形式化模型,并设计和开发相应的支撑平台。本文的主要工作包括以下四个方面：1)提出了一种语义编程语言SPROGLE,并研究了SPROGLE程序的变换机制和执行机制。SPROGLE语言定义了语义数据、语义服务、语义规则和语义流程四个语义层的软件构造单元,用于编写面向语义Web服务的软件系统。基于该语言,开发人员可以在语义层上进行程序设计。2)基于类型化的π演算理论,研究了SPROGLE语言的形式化模型,为基于形式化方法对程序进行模型检查和验证提供支持。重点研究了基于该形式化模型,分析和验证构成软件系统的服务之间交互时的数据类型不匹配和服务之间交互行为的正确性。3)研究并开发编辑和执行SPROGLE程序的支撑环境,包括SPROGLE图形化编辑工具SPROGLE Designer Studio、SPROGLE程序变换工具SPROGLE Converter、SPROGLE程序执行引擎SPROGLE Execution Engine及其管理平台Administer,给出了这些工具的核心设计和关键实现技术。4)提出了一种基于SPROGLE语言的语义软件开发方法,并结合电子商务领域旅游预订具体案例,给出了基于SPROGLE语言进行软件分析、软件设计、软件编码、软件部署和软件运行的整个开发过程。