地理信息系统是采集、存储、管理、分析和显示地球空间信息的信息系统。分布式网络技术发展,为空间数据共享和交换提供了硬件基础。随着面向对象数据库技术的发展,存储和管理空间数据海量数据成为可能;地理信息系统的广泛应用,这使得地理信息共享成为必然趋势。一个开放的,易于访问的地理信息系统将有利于各个部门之间的信息交流,实现数据和服务的广泛共享。 开放性与标准化对地理信息系统规模化与综合发展起着重要作用,它是实现地理信息的互操作的前提条件。通过标准化的操作接口,可以使不同的系统之间遵循统一的操作规程,保证数据操作的正确性与高效性。在国内外有许多组织已经制定了各种地理信息系统标准,OGC是一个国际性的、具有一定影响力的标准化组织,它提出了开放式地理空间数据互操作规范,通过行业标准和接口建立开放的地理信息系统,实现空间数据的共享和互操作。OGIS主要有两种规范,即抽象规范和实现规范,论文研究涉及到的实现规范GML3.1是OGC于2004年2月推出的GML的最新版本。 论文从理论上对空间共享的方式进行了探讨,研究GML3.1应用于空间数据共享的实现途径。 论文从当前空间数据使用过程中存在的问题入手,介绍了开放式地理信息系统互操作规范的框架。对OGC制定的基于XML的地理空间数据编码标准的实现规范GML3.1进行了全面的总结,特别是对GML3.1的模型和框架进行了深入的探讨。将GML3.1和我国空间数据交换标准(CNSDTF)结合起来,提出了中国地理标记语言(CGML)。对空间数据共享方式进行了全面的研究,内容包括空间数据共享的传统模式、互操作方法、多源空间数据无缝集成、Web Service技术和基于 GML3.1的空间数据共享。 通过上述的理论研究,作者提出了基于GML3.1的空间数据标准化和基于GML3.1的WebGIS的构建,并探讨了基于GML3.1的元数据共享。在对MapInfo和Arc/Info的外部数据交换格式分析的基础上,导出了这两种数据格式向GML3.1转换的实现算法。同时还对基于GML3.1的WebGIS体系结构进行了设计。