空间信息服务的出现为有效解决海量、多源、分布的空间信息共享和互操作提供了一种新的方案。现实的复杂应用需求和单个空间信息服务所提供的简单功能之间的矛盾迫切需要将多个粒度较小、功能单一的服务有机组合起来，向用户提供新的、功能更强大的增值服务，空间信息服务组合正是在这一背景下出现的一种新技术。空间信息服务自动化、智能化组合已经成为空间信息领域亟待解决的关键问题之一。论文围绕语义支持的空间信息服务组合关键技术展开研究，重点对空间信息服务语义描述模型、基于MDS的空间信息服务自动分类、空间信息服务链模型及其验证和语义支持的空间信息服务自动发现等关键技术进行了深入研究，针对现有理论和方法中存在的问题，建立和提出了适于空间信息服务的相关模型和合理的解决方法。论文的主要研究工作和创新点如下：1．传统的Web服务描述大多存在语义异构的问题，根据空间信息服务的特点，论文对OWL-S语义描述模型进行扩展，建立了一种空间信息服务语义描述模型。该模型实现了对空间信息服务的功能语义、数据语义、执行语义和质量语义的准确、全面、统一的描述，为后续的空间信息服务发现和组合提供了有力的支持。2．改变了传统观念中无法对抽象的空间信息服务进行直观表达的思想，提出了基于MDS（多维尺度分析）降维的空间信息服务可视化方法，并设计了抽象的空间信息服务到低维坐标的转换方法。利用空间信息服务降维可视化结果可以有效指导空间信息服务k-Means聚类中初始聚类数和聚类中心的选取，在此基础上，提出了基于MDS的空间信息服务自动分类方法。论文提出的空间信息服务可视化与自动分类方法，一方面，使人们能够对空间信息服务本身以及服务集群的结构特征进行直观的认识；另一方面，解决了人工分类方法效率低、分类标准不统一等问题，并能够辅助服务自动发现时快速有效地定位。3．由于目前通用的Web服务组合语言不适合地理信息处理业务流程的直观表达，且学习成本高，不适合空间信息领域的用户使用，论文建立了一种基于有向图的空间信息服务链模型，并从模型组成元素、约束条件和控制模式三个方面对其进行了详细定义和设计。针对构建的服务链模型，从模型语法正确性、结构正确性和语义正确性三个方面进行研究，通过对空间信息服务链模型结构的分析，结合图规约规则，研究并设计了空间信息服务链模型的语法、结构和语义验证方法，并给出了模型验证方法的具体算法和实现流程。4．针对现有的Web服务语义匹配方法中存在的需要外在文本集、Web服务属性信息考虑不全、无法对匹配程度进行定量表达以及区分不明显等问题，提出了空间信息服务的语义匹配方法。该方法综合考虑了空间信息服务的分类、描述、输入、输出和质量等信息，兼容了Exact、PlugIn、Subsume和Disjoint语义关系，且有效融合了语义推理、距离模型和信息量模型。5．结合空间信息服务的降维聚类和语义匹配方法，提出了语义支持的空间信息服务自动发现算法。通过计算服务请求与已获取各服务簇的相似度判断服务请求的最优匹配簇，有效缩小了服务发现的搜索范围，并利用语义匹配方法计算服务请求与最优匹配簇中包含的候选服务的匹配度，以确定最优匹配服务，提高了服务发现的精度。该算法解决了传统的Web服务自动发现机制在服务查找过程中缺乏语义信息与方法的支持，不能有效地利用从用户和注册中心获得的语义信息以及由于匹配计算复杂、数据量庞大导致服务发现效率低下等问题，有效地提高了空间信息服务发现的速度和精度。6．基于论文的研究内容，构建了空间信息服务组合实验系统，设计并实现了“地图数据质量检查”典型应用案例。通过系统的构建和运行，验证了论文中设计和提出的模型和算法的正确性和可行性。