GIS系统把各种地理信息和有关视图结合起来，有着广泛的应用前景，被公认为是21世纪的支柱产业之一。但是，在GIS发展过程中出现的各种GIS系统存在着数据格式不一致、不能兼容及不能相互调用等问题，造成GIS的发展和应用受到了很大的制约。虽然OGC等组织提出采用Web服务作为GIS服务共享的手段，然而这些问题依然得不到很好地解决。本文在综合、分析、说明GIS系统的产生、发展、研究意义及研究现状的基础上，对制约GIS系统的发展及应用的若干问题作了较深入的研究。本文的主要内容：1．服务描述的研究。提出并采用具有能力、意图、信念、愿望等Agent特性的标志语言WAML(Web Agent Marked Language)作为GIS服务描述语言。描述了WAML的各个特性之间的关系，将OWL嵌入WAML实现WAML中概念的本体描述，并利用孩子-兄弟树结构的概念格树实现WAML中的等价类信息描述。采用WAML进行服务描述可以更好地描述服务的特点。2．服务描述本体扩展的研究。本体扩展采用基于树结构的概念格树扩展方法。在扩展的过程中进行本体复杂度度量和本体冲突检测。本体复杂度度量采用孩子-兄弟树的深度-宽度与重要因子结合的方法。本体冲突检测针对WAML描述的孩子-兄弟树的特点，给出了常见冲突消解方法。本体扩展方法切实可靠，实验证明，经过本体扩展后的服务匹配查全率有较大提高。3．服务匹配的研究。采用概念格与向量空间相结合的方法实现服务匹配。概念格法可用于计算同一个本体中概念之间的相似度，与向量空间法结合后可以实现不同本体之间概念的相似度计算。实验证明，采用此方法具有较高的查全率和查准率，且耗时较少，可以较好地完成服务匹配。4．服务组合的研究。提出了用WAML语义生成Web服务组合链。首先给出基于WAML的服务组合的算法，并导出服务组合图，然后利用最短路径算法得到最佳服务调用路径，作为服务调用链。最后对算法的实现中出现图的环问题和图的修正问题进行了讨论。实验证明，服务组合算法可行，所得到的服务调用链符合用户的要求。5．GIS服务共享系统的研究。利用多Agent技术将GIS服务共享系统的各部分有机地组合起来。首先研究了基于多Agent的GIS服务共享系统的体系结构，对各个Agent的模型、功能和合作机制作了说明，然后研究Agent之间的通信语言和通讯语义及基于SOAP的Agent通信方式。实验证明基于SOAP的通信系统效率满足系统的要求。采用多Agent技术使系统具有适应性强、效率高、并发性和容错性好等优点。本文最后阐明基于多Agent的GIS服务共享系统的实现，并说明上述研究成果的正确性和有效性。首先给出了各个Agent详细的实现方法，然后介绍了GIS服务共享系统的各子系统及其开放的服务，最后给出了一个基于GIS服务共享的智能交通子系统实例。