本文深入分析了Web GIS的历史机遇、发展现状、研究领域、支撑技术和存在问题，阐明了Web GIS体系结构的作用和实现方式；分析了有关技术现象，提出和引入了一些新的观点和技术思路，用体系结构框架的观点科学地分析了建设Web GIS所面临的软件技术问题。在此基础上，结合Web服务的理论和技术体系的形成和发展，围绕地理信息资源的定位、共享、整合与服务的需求，对基于Web的地理信息服务的集成、共享与互操作的理论和技术问题进行研究和探索。同时，对地理信息系统中的网络优化问题进行了系统的研究和论述，研究了特定领域网络分析的实现技术和Web GIS网络优化策略。 本文的研究成果与创新点主要体现在以下几方面： 1) 从GIS的发展历史和技术支撑入手，深刻地分析了Web GIS的起源、发展和现状，细致地剖析了Web GIS的内涵和研究方向，比较系统地阐述了Web GIS的理论体系，全面展示Web GIS的技术内容、研究重点及其发展趋势，建立了Web GIS的初步理论框架。 2) 从Web GIS信息传输的特点出发，提出了Web GIS的信息传递模型，比较完整地表达了Web GIS中数据和计算的集中与分布以及迁移，使之成为分析Web GIS体系结构的一种新方法。在此基础上对WebGIS的体系结构进行了深入详细的论述，并根据WebGIS的体系结构研究了WebGIS的分类和实现技术。 3) 基于Web的地理信息服务是Web服务与地理信息系统的耦合，这种耦合将使GIS演变成为网络上不同的数据服务和功能服务。通过对地理信息Web服务的概念模型进行了分析和研究，提出了要实现地理信息Web服务就必须建立地理信息服务平台的观点。在此基础上，对服务平台的结构模型、框架体系、操作体系、技术体系以及系统体系结构和应用集成等内容进行了深入的探讨和研究。 4) QoS决定服务的可用性和实用性，而这两方面都会影响到服务的普及。为此，作者提出了地理信息Web服务中的Qos概念，并从用户服务的可获性和服务商的服务能力以及服务的管理等几方面进行了论述。 5) 针对传统的弧段—节点数据模型的局限性，提出了一种适合地理网络表达与操作的面向对象的数据模型，设计了地理网络模型的概念建模与逻辑建模方法，在此基础上，对基于几何网络构造逻辑网络的方法以及逻辑网络中的拓扑表达方法进行了深入研究。 6) 研究了Web GIS中实现网络优化的实现策略，并结合昆明公安地理信息综合应用系统和城市物流配送服务系统的开发和建设，初步建立了基于特定领域的网络分析应用体系。