● 摘要
Web技术的飞速发展，将地理信息系统带入了一个崭新的发展阶段。尤其是Web Service的出现，给Web GIS带来了新的活力。地理信息服务的构建，可以使得分布、异构的GIS数据和功能得到极大程度的重用和共享，一方面解决了传统Web GIS的诸多缺陷，另一方面也大大简化了GIS开发的时间和费用，将更好的促进GIS的普及和应用。
空间关系作为GIS最为基础性的理论之一，一直是地理信息领域研究的热点。任何GIS的构建，都需要空间关系的描述和推理作为基础。本文所做的主要工作就是基于目前通用的Web Service框架，研究构建空间关系服务的方法。具体研究内容包括：
⑴ 首先讨论了地理信息服务以及空间关系的研究现状，简要介绍了Web Service的概念和框架，对当前Web服务的行业标准及地理信息服务的规范进行了描述和分析。
⑵ 接着讨论了至今对于空间关系描述和推理的各种理论成果。针对空间关系中拓扑关系的描述，主要讨论了N交集拓扑描述模型和RCC拓扑描述模型，以及在这两种模型基础上得到的各种研究成果；针对方向关系，同样讨论了最重要的两种模型：锥形模型和投影模型及其各种最新研究成果；分析了它们各自的优点和不足，从而确定了本文采用的描述模型。针对空间关系推理，本文重点介绍了拓扑关系和方向关系推理中最为常用的两种组合表，接着探讨了根据推理方法的不同而得到的各种空间推理方法，分析了这些方法的不足，指出了基于本体的空间关系推理的优势。
⑶ 基于本体的空间关系推理是目前空间关系推理研究的一个热点。本体由于其能够统一描述领域内概念，使领域内知识得到共享，极大地促进空间关系推理的发展。因此，本文简要介绍了本体的概念、应用、本体知识的组成以及形式化描述，同时也讨论了目前本体在空间关系领域中的使用；重点介绍了空间关系推理中的通用空间关系表示核心本体（SRC-Ontology），以及对SRC-Ontology的扩展描述。
⑷ 在Egenhofer的九交集拓扑关系推理组合表和Skiadopoulos方向矩阵推理组合表的基础上，本文对SRC-Ontology进行了进一步的扩展描述，得到了更多的基于本体的空间关系推理规则；接着提出了空间关系的本体库模型，并利用标准的本体描述语言OWL对其进行了描述；然后结合SWRL和JESS推理引擎，构建了西安市空间关系服务并发布；最后，作者通过具体实例测试了本文设计的空间关系服务，实验结果验证了空间关系服务为GIS开发带来的极大便利，从理论和实验两个方面证明了空间关系服务的重要意义。