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地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是地球科学和信息科学等学科交叉的产物，涉及了地理学、制图学、CAD技术、数据库技术等知识。自从1963年加拿大测量学家R．F Tomlinson建立世界上第一个GIS系统开始，GIS经历了20世纪60年代的起步发展，70年代的巩固发展，80年代的应用发展以及90年代至今的蓬勃发展阶段。近年来，随着所需处理的数据量巨增，特别是随着遥感技术(Remote sensing，RS)及全球卫星定位系统(Global PositioningSystem，GPS)的发展，传统GIS已经不能适应人们对空间数据处理的需求，GIS的未来发展趋势是从软件走向服务。2001年网格计算概念的爆发，在学术界和信息技术领域掀起了一股网格的热潮，它可以使分散的系统集成，实现信息共享和互操作，提高了运行效率。网格计算的提出对GIS的发展起到了巨大的推动作用，网格技术在GIS中的应用，即基于网格计算技术理念的网格GIS的研究和开发，目前已成为GIS最受关注的领域之一。本文在分析网格技术、网格理论的基础上，融合GIS领域独有的特征，提出了网格GIS的等式概念，通过对网格GIS体系结构及关键技术的研究，探索了网格GIS的发展及应用。主要创新点如下：(1)将网格技术与GIS融合，从技术角度提出了网格GIS的等式概念——“Grid GIS=GIS+Grid+Internet+Middleware”。(2)通过对网格技术理论的分析，结合网格体系结构，提出了网格GIS体系结构框架——“二维双重GIS网格体系结构”。(3)通过对网格集成关键技术的研究，结合工作原理的分析，提出了适合分布式信息集成平台的网格GIS软件架构——“以网格中间件为核心”。(4)基于网格GIS体系结构和关键技术的探讨，提出并设计网格环境下GIS模型实现的方案，试着建立了一个网格GIS应用例子，最后对其进行了可行性分析。