协作交流是开展多专家合作、多学科交叉研究的重要途径。针对复杂地理系统的综合模拟分析,地理学各领域研究者需要通过协作交流来进行思路的碰撞、理念的融合、方案的探索,从而支撑形成更加整体的地理认知。随着互联网技术与通信技术的发展,辅助专家开展协作交流的工具和平台也日益丰富。然而,现有以分布式协作交流为典型的技术方案,主要关注于消息交换策略本身,对于梳理地理问题所需的专业知识交流却少有涉及。地理建模与模拟作为解决地理问题的必要途径,其模型模拟结果的准确性,在很大程度上依赖于对问题的理解。因此,如何在问题梳理过程中降低不同科学研究者之间的交流障碍,是开展综合地理模拟工作的重要内容,也是本研究的主要出发点。本研究以地理建模活动中多研究者协作交流的实际需求为牵引,以陆地水文为例,将陆地水文知识概念结构化表达作为研究者相互沟通理解的桥梁,通过构建陆地水文概念图库来为研究者提供协作交流媒介。基于所设计和构建的陆地水文概念图库,在自然语言处理方法和知识表达方法的支撑下,构建面向地理问题理解的协作交流情景,由此辅助多研究者更加高效的开展关于陆地水文知识的交流,推进合作式的陆地水文建模与模拟工作。本研究的具体研究内容及成果如下:(1)陆地水文概念图库的构建方法研究。构建服务于陆地水文概念图库建设的水文概念结构化描述框架:提出了一套面向概念图库构建的水文概念分类组织统辖概念使之具有体系;提出了陆地水文概念多维描述结构、研究了陆地水文概念图示关联方法,使陆地水文概念表达既具备形式化的描述信息,又关联形象化的图示资源。基于陆地水文概念结构化描述框架,完成陆地水文概念图库结构设计。最终通过非关系型数据库Mongo DB实现陆地水文概念图库的结构化存储。(2)基于陆地水文概念图库的协作交流方法研究。以陆地水文概念图库作为多研究者开展协作交流的媒介,以辅助研究者更容易的理解地理问题、更方便的交流地理问题为需求导向,在自然语言处理技术和知识表达方法的支撑下,构建文本交流主导和图示交流主导的协作交流情景,在情景中融入检索与推理机制来支撑跨领域研究人员从不同角度完善对地理问题的认知,基于认知指导后续建模与模拟阶段的工作。(3)陆地水文概念图库协作交流原型系统的实验验证。通过陆地水文概念图库构建方法研究、基于陆地水文概念图库的协作交流方法研究,本文构建了面向网络的、开放的陆地水文概念图库协作交流原型系统。原型系统一方面支持研究人员对陆地水文概念图库资源进行完善与扩充,另一方面以陆地水文概念图库资源作为研究者协作交流的素材,支持研究者更方便的交流地理问题,完善对地理问题的认知。以通江湖泊概念为例,梳理出以通江湖泊为核心的概念体系框架,基于该框架以鄱阳湖湖体水质污染问题作为交流主题,验证原型系统的科学性与实用性。本研究一方面能辅助多领域跨学科研究者理解陆地水文知识,弱化由学科知识背景差导致的交流障碍,对地理问题形成整体的认知,为地理建模工作做铺垫。另一方面,本研究以陆地水文为例,开展领域知识概念表达方法的研究也可以为其他学科开展相关研究提供经验。