分布式GIS是基于分布式计算的理论和技术以及计算机网络计算技术，以实现分布式的地理数据、服务、软硬件等GIS资源的共享，并进行远程互操作和协作运算的地理信息系统。分布式GIS研究的基本对象是网络上分布存在的GIS资源，它的主要目的是实现网络环境下GIS资源的共享与互操作。随着现代计算机网络技术和地理信息技术的快速发展，地理信息系统技术朝着大型化、社会化方向不断发展，对分布式GIS技术以及更加充分的GIS资源的共享与互操作提出了新的需求。但是，当前的分布式GIS技术在适应海量空间数据、复杂业务逻辑分析处理方面，显现出运算效率、可扩展性和健壮性等整体性能的不足，在适应多用户协同并发、联合决策分析等方面又缺乏数据与系统的开放性、适用性和远程互操作性，不能实现现代网络环境下从数据乃至系统之间的充分共享和互操作。新兴的分布式计算技术——网格技术及其紧密相关的Web服务技术的出现，为解决分布式GIS中存在的问题提供了新的契机。　　Web服务采用标准的服务描述，能将功能和应用优化后无缝集成到各种平台和技术中，特别是与互联网技术的完全集成，使得它能胜任实现应用的远程访问、同其他应用系统进行协同工作和集成等。开放网格服务体系(OGSA)是最核心的网格技术，它融合了Web服务的概念机制和技术特色，提供了对网格基本组成部分和各部分功能的定义和描述、网格各部分相互关系与集成方法的规定以及网格有效运行机制的刻画。　　网格技术在OGSA开放基础结构的支持下，为大规模的资源合并共享和协同工作提供了有效的硬件基础底层结构和软件基础支撑，通过一定的方式整合网络中的节点，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源等的全面动态共享。网格所具有的可靠性高、单一映像和一致性、普遍性和高性价比等特性，比较符合分布式GIS解决广域网络高效GIS资源共享与互操作的需求。　　本文系统地分析了主流分布式GIS在空间数据模型、空间数据管理和系统体系等方面存在的问题，对当前分布式GIS的部分理论与技术进行了较深入的研究。论文全面论述了Web服务技术、OGC的Web服务规范、分布式GIS、网格计算等分布式计算技术的发展与现状，重点讨论了地理空间数据、空间信息和基础GIS服务等GIS资源，以面向广域网络的GIS资源的共享与互操作问题为主线，提出了面向服务的思想，初步设计了一种开放的动态的基于网格技术的分布式GIS新型服务体系和共享策略，结合网格等高性能网络计算技术与常规分布式计算技术，从理论和技术角度深入探讨了分布式GIS资源的动态共享与互操作实现机制。　　论文研究内容主要分为五个部分。第一部分是分布式GIS资源共享与互操作机制总体研究与分析。论文首先从用户需求出发分析了分布式GIS资源广泛共享与互操作的特点，设计了一个初步的动态分布式GIS服务体系，然后重点对面向服务机制和基于常规分布式计算技术在动态分布式GIS资源共享与互操作中的实现机制和技术策略进行了分析，并初步探讨了引入高性能分布式计算的GIS资源共享与互操作机制。　　第二部分为开放的分布式空间数据共享框架的研究。GIS资源是基于网格技术的GIS框架研究的主要对象。论文着重阐述并借鉴通用数据网格关键理论及其技术，提出了大型分布式空间数据共享的新思路，并利用网格技术设计开放的动态地理空间数据的共享与互操作框架——空间数据网格(SDG)。论文重点探讨了SDG的关键理论和技术要点，提出了虚拟空间数据对象、虚拟空间处理对象、地理空间存储代理、空间数据处理资源代理等概念，设计了一套新型空间元数据目录、空间数据共享与互操作以及高性能处理访问的体系和机制。　　第三部分主要论述GIS服务体系与网格GIS服务。论文继承SDG设计的空间数据资源的共享与互操作思想，利用网格计算技术和开放网格服务体系(OGSA)规范，提出并设计了一种基于网格技术的开放的共享GIS服务体系(OG2SA);从GIS资源动态开放共享的角度分析了GIS资源服务体系的层次组织结构，并以“角色—功能”原则分类服务;从服务角色深入探讨GIS系统服务的组织和管理机制，提出了GIS服务资源目录、虚拟GIS资源对象机制和GIS资源代理等技术;另外集成了Java的Jini技术与OG2SA体系，设计了一种扩展的自主组合服务机制。　　第四部分重点探讨了网格GIS的原型设计。论文围绕前几部分讨论的关键理论和技术，提出了完整结合GIS与网格技术的新一代分布式GIS原型——GridGIS;讨论了GridGIS体系结构和各层次的协议与服务，并依照系统体系从GIS资源管理的角度，设计了gridGDM空间数据管理模型、gridGSM地理空间服务管理模型和相关元数据管理机制。论文扩展了公共信息模型(CIM)并借鉴了轻量目录访问协议(LDAP)等技术讨论了关键的GIS资源目录服务的设计和实现方法。另外围绕体系结构设计，重点探讨了结合系统多层次多集群技术和多缓冲池等技术，实现GridGIS的在线分析处理等高效服务技术机制。　　最后，基于GridGIS设计新型地籍管理信息系统——ReGIS5.0+，并通过ReGIS5.0+在桐乡地籍管理中的开发、应用和测试分析，展示了新型网格GIS理论和技术带给地籍信息管理整体性能的提高以及新型应用系统开发的高效性。　　研究表明，本论文设计的面向服务的动态分布式GIS资源共享与互操作机制和开放GIS服务体系(OG2SA)能较好组合和管理海量GIS资源;提出集成多层次多集群技术和多缓冲池等技术的GIS资源的性能策略，提高了GIS资源的管理和调用效率;扩展并借鉴了CIM模型和LDAP等技术的资源目录服务技术的设计和开发，有效地实现了动态高效的资源目录管理;设计的面向社会化和大型化GIS资源动态、开放管理需求的网格GIS(GridGIS)较好地解决了当前分布式GIS资源共享与互操作技术层面的一些关键问题;基于GridGIS设计和开发的自主的地籍管理信息系统——ReGIS5.0+能较好满足一般地籍用户的需求。