地理信息系统理论与技术被广泛应用到众多领域，GIS应用的系统架构与数据量变得日益复杂和庞大。网格GIS研究为空间数据共享和互操作提供了一系列解决方案，但是网格GIS对地理信息业务处理建模和对应用项目全面管理支持不足，表现为对于业务流程复杂、过程活动逻辑约束较多、所涉及地理信息资源分布异构的应用执行效率较低。目前，既有工作并未系统地考虑网格环境下复杂地理信息处理业务从流程建模到调度管理执行的具体实现。如何在网格环境下，提供复杂地理信息处理应用过程定义、管理、执行和控制的功能，是亟待解决的问题。　　为解决上述问题，本文依托国家高技术研究发展计划863重点课题《网格地理信息系统软件及其重大应用》，将工作流技术、GIS技术与网格计算技术三者相结合，提出了网格地理信息工作流(GWFG)，设计了符合WfMC规范的网格地理信息工作流体系结构，并在业务流程建模、资源组织与管理以及调度机制方面，对GWFG的过程模型、组织资源模型和调度机制进行了论述、分析与验证。　　首先，本文设计了GWFG体系结构，在传统工作流体系结构基础上引入网格计算技术，并进行了地理空间特性扩展。该体系结构实现了网格地理信息工作流对网格中各类资源（尤其是带有地理空间属性的资源）的有效管理，与网格GIS体系相适应的层次属性使该结构具有开放性和可扩展性。　　在业务流程建模方面，本文设计了动态过程模型GECA。它是一种基于ECA规则的具有GIS领域适用性的工作流过程模型。本文对GECA的GIS领域变化性进行了识别与分类，在工作流原子活动属性中增加了地理空间属性，由空间原子活动模型构成空间原子活动规范定义;在原子活动类型中引入不确定型活动类型和服务质量约束，实现了网格环境中依赖地理空间属性的动态资源选择;针对已有研究中过程模型不可扩展、可复用能力较弱的特点，本文在GECA中增加了封装有空间分析算法库的集成化空间活动对象;并通过实例对GECA的表达能力进行了验证。GECA模型逻辑层次清晰，与其他工作流过程模型相比，优势在于两方面，一是实现了网格GIS应用业务过程的动态建模;二是地理学领域的模型对象扩展带来的灵活性。　　在资源组织与管理方面，本文设计了组织模型GVOM以及资源管理模型GRC。基于应用域的组织模型GVOM能够适应实际网格GIS业务需求，应用域由任务驱动动态生成，应用域中设管理节点;资源管理模型GRC以网格资源的地理空间属性作为实体完整性约束，采用支持空间计算的关系模型对网格资源进行分布式管理，利用空间数据库技术对资源信息进行快速操纵与访问，并提供元数据查询和管理接口。GVOM和GRC的优点在于:基于应用域设计的GVOM符合实际业务逻辑，具有较低的通信代价、较小的更新复杂度和较高的可靠性;GRC支持工作流资源查询中基于空间元数据的资源匹配，并且能够有效的进行资源信息同步，解决了集中式资源管理带来的性能瓶颈，实现了对网格地理信息工作流资源的高效管理。　　在调度机制方面，本文设计了基于服务的调度机制和支持任务分组调度的启发式算法对任务进行合理有效的调度执行。根据WSRF规范将网格节点的空间数据、计算资源以及地理信息处理资源封装成统一的Web Service服务进行调度;在工作流执行管理中，依据任务的时序、依赖关系以及上下行综合优先数排序，设计了支持任务分组调度的启发式算法，依据任务分组将工作流划分阶段，各阶段由不同的管理节点负责任务调配。该调度机制有以下特点:通过对分布异构环境下地理信息资源的标准化和同构化，实现了工作流任务的动态调度;启发式调度算法充分考虑了任务的地理空间属性，提高了网格资源利用率;同时，任务管理的分组动态迁移机制有助于克服集中式执行管理模式带来的单点失效问题。　　最后，本文对以上模型和算法进行了实现与验证，在原型系统中通过示范应用实验得出结论:GWFG的体系结构模型和算法有效实用，能够对业务逻辑复杂的网格GIS应用进行动态建模、可靠调度和高效管理。