随着社会进步和科学发展，复杂地理问题的求解需求日趋强烈。目前，在科学研究过程中所构建的流域水文、生态景观、土地利用或者其它现实应用的地理模型，无形中都已成为地理问题求解的一种分析工具。　　 计算机、网络与地理信息系统等技术的迅速发展，为地理模型提供了更强大的分析、模拟和预测功能。然而，传统地理模型的构建往往是在分散的、孤立的计算环境中进行的，主要是由不同学科领域内的地理学家独立定义自己想解决的地理问题，选择相应的空间分析和数学计算方法，并构建一系列单独的或集成的地理模型以完成地理问题求解的需要。　　 任何独立分支学科的地理领域专家尚没有足够的知识、资源、能力和时间迅速重组和调整地理模型以满足科研需求，而地理学的问题无论是学术研究、工程实践，还是地理教育，在本质上都是一个群体协同工作的过程。因此，协同合作研究成为构建复杂地理模型的理性选择，为跨领域、跨学科、跨组织的地理学家提供一个分布式协同地理建模（CDGM，Cooperative Distributed GeographicModeling）的研究平台，显得尤为必要。　　 在分布式协同地理建模过程中涉及到建模成员、团队组织、建模资源等众多因素，需要深入认识分布式协同地理建模的控制模式，加强理解建模团队的组织结构性，刻画建模成员的建模能力（规划能力和执行能力），充分利用分布式网络环境中分散存在的地理建模资源，构建更贴近于实际、可求解的分布式协同地理建模系统。　　 论文基于分布式协同地理建模Holon 控制模式的研究，分别从团队组织和建模管理两个层面出发，试图构建分布式协同的、可运行的地理模型，用来进行复杂地理问题求解。主要研究工作和成果包括：　　 （1）阐述了控制模式的演变历程，以及Holon和Holarchy 理论的研究进展，比较了Holon和Agent、Holarchy和MAS 等概念。结合分布式协同地理建模的研究需要，详细探讨了Holon的扩展概念和定义，剖析了Holon的分裂和聚集机制、交互与协作机制。　　 （2）梳理了分布式协同地理建模的总体过程，分析了团队组织子过程和建模管理子过程的内容和特点。辨识分布式协同地理建模过程中存在的Holon种类，并定义各种Holon的功能和行为，分别形成建模团队全局视角和建模成员局部视角两个层面上的Holarchy，另外，还特别分析了Holon 间的交互关系及其交互过程的UML 图表达。　　 （3）围绕基于Holon的分布式协同地理建模团队组织子过程，分析了基于动态虚拟簇的分布式协同地理建模团队组织空间。深入分析了角色的概念、表达以及角色间的相互关系，并探讨了契约的概念及表示，包括建模契约和协同契约，前者签订的基础是角色的扮演，而后者的签订基础则是角色间的关系。讨论了建模成员Holon 角色化过程中几个最主要的技术问题，从而将地理建模团队组织看作是一系列契约安排的结果。　　 （4）聚焦于建模成员Holon的内部结构，结合分布式人工智能领域中利用分层任务网络来表达任务的思想，对地理建模任务的形式化表达作了重点讨论和刻画，提出了地理建模任务分解与分派的递归算法。以计算复杂性、组织多方性、尺度定义、模型联结以及层级等特征，作为地理建模任务分解和分派原则，并为地理模型在Holarchy 中所属层次水平提供判断依据。另外，还讨论了基础地理建模资源库（空间数据资源和空间分析资源）和复杂地理建模资源Web 服务的远程调用方式。　　 （5）分析了分布式流域水文SWAT模型的特点、及其“过程模块化，连接命令化”的模型结构和数据组织特征，自上而下地拆解了SWAT模型的各个内部功能模块，作为实验案例用于验证分布式协同地理建模控制模式。依据SWAT 建模的概念框架，利用拆解后的各个功能模块分布式协同地自下而上重新构建SWAT模型。并通过河道水流演算的精度对比分析和扩展混合控制等实验结果，表明了应用Holon 控制模式在分布式网络环境下协同构建地理模型的合理性和优越性。