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近年来,数字地球地理模型相关理论与技术的发展,多维GIS(地理信息系统)及相关SDK的不断涌现与应用,使得GIS走向大型、多维成为必然趋势；云计算、服务发布相关技术飞速发展,2005年中华人民共和国国家标准《地理信息—地图：网络服务接口》发布,2010年OGC发布《OpenGIS基于Web的地图图块服务实现标准》,使得服务发布成为地理数据使用的主要趋势。因此,GIS的未来趋势应为大型、多维、服务。2010年长江航运管理局提出建立“数字长江”的构想,“数字长江”的提出不仅体现了长江航运信息化、智能化的需求,同时也体现出大型、多维、服务GIS在航运界迫切的应用需求。本文正是基于此趋势,研究墨卡托投影下多维基础平台的应用技术。首先,总结网络地图服务发展现状及前人在数字地球地理模型应用研究的成果；然后,分析数字地球地理模型在航海领域应用存在的一些问题,并给出相应的解决方案；最后,给出系统实现网络地图服务发布过程中用到的相关技术和算法。归结起来本文主要工作有以下三点：(1)在实验室建立的单机版多维基础平台上,继续进行其在航海应用方面的研究。本文通过分析研究卫星影像的投影变换,使陆地影像数据与海图数据的融合在同一投影坐标系下进行,解决了因不同投影图直接融合导致的匹配不准的问题,提高了数据融合的精度。(2)在球面模型的基础上,对球面网格进行墨卡托投影转换,使球面全球模型转换为墨卡托投影平面的全球模型,使多维航海应用平台可方便地应用于海图作业等航海应用,达到符合航海习惯的目的。(3)在实验室原有平台基础上,分析研究服务端数据的组织与发布技术及客户端工作模式和相关技术,设计并实现客户端切片数据预读取算法。