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本文在总结前人研究的基础上，从地理信息的特点出发，对地理信息检索的检索模型、相似性计算及索引机制进行了深入分析。主要工作包括：(1)将地理信息检索同时放置在地理空间和主题空间进行考察，给出了地理信息检索模型的形式化定义，并对定义中各个分量的具体实现进行讨论。(2)根据人们对地理信息的认知过程，将空间相似性的计算分为拓扑关系相似性和度量关系相似性两个步骤来进行，并通过实验对其具体计算方法进行了比较和分析。(3)将地理信息检索系统常用的索引策略分为四大类，并在此基础上，提出了一种基于空间填充曲线的索引机制，并通过实验将新的索引机制与其他索引方法进行了对比和分析。(4)开发了一个Web环境下的原型系统——SASEIC，对本文所讨论的检索模型、相关性排序及索引机制进行了实现和验证。