空间关系是人们表达、描述客观世界的一个重要工具,历来是地理信息科学研究的重要议题。自然语言中空间语言建模在语言学、自然语言理解、动画制作和GIS领域具有重要的理论意义和实用价值。在GIS领域,空间关系语言建模,以地理空间概念的规范化形式为基础,利用自然语言和数学的方法,形成空间关系表达理论,建立空间关系计算模型,有助于实现GIS和自然语言的语义集成,并应用于GIS的人工智能、空间推理、智能地理信息服务等方面。本文以自然语言的空间关系描述机制分析为基础,以中文文本中的空间关系词汇为研究对象,综合考虑空间关系词汇的功能特征、几何特征,提出了与其相映射的语义解析模型,并应用到语用环境中加以验证。主要内容包括有以下四个方面：(1)空间关系词汇的分类：本文以从中文文本中归纳总结出的空间关系词汇语料库为数据源,对每个词汇按照空间关系类型和词汇词性的组合约束形式进行划分、归类,制定空间关系词汇表。(2)空间关系词汇与地理要素类型的约束关系构建：空间关系词汇能够反映地理实体和相互之间空间关系的状态,对空间关系的表达具有强烈的指示作用。本文应用Overlap方法计算空间关系词汇和地理要素类型的关联度,以地理要素分类体系中概念的语义相关性对其进行扩展,最终建立知识库。(3)空间关系词汇的几何解析模型：本文以九交模型为基础,基于空间关系词汇与地理要素类型的约束关系,将地理要素抽象为几何要素,从空间语义表达的角度,构建简单二元空间拓扑关系的几何解析模型。以锥形八方向模型为基本模型,结合TPCC和GPCC模型,研究了地理实体之间的空间方位关系。基于地理实体的几何要素,选取恰当的空间方向参考框架,综合方向约束、拓扑约束和距离约束三个方面,构建空间方位词汇的几何解析模型。(4)应用案例：本文从两个方面探讨了空间关系词汇语义解析模型的应用。①文本中地名的模糊空间建模：针对模糊地名的自然语言描述,将语义解析模型应用到中文文本的实际语用环境中,对描述语句逐一可视化表达,叠加可视化表达的区域,则重合区域视为模糊地名的近似上下边界。②GIS空间关系的自然语言描述：针对空间中任意两个地理实体,应用语义解析模型解析空间关系,并选取适当的空间关系词汇和句法模型来描述。