随着科学技术的进步,人们对地球的观测能力不断增强。卫星遥感、全球定位系统(GPS)、海陆观测台站等所获取的空间数据,有如浩瀚烟海,不可胜数。与此同时,随着社会经济的发展,人们对地理信息资源的需求不断扩大,不同职业背景的用户都可能应用到不同形式的地理信息资源。在当前情况下,虽然地理信息资源的获取手段与应用范围不断扩展,但是地理信息资源的整体利用水平并不高。地理信息资源在语义、空间、时间等维度上存在着多种联系(关联关系),然而这些关联关系在检索时未被有效利用;而且,因地理信息资源关联关系的抽象性、复杂性以及表达形式相对单一,其认知效率并不高。本文在现有地理信息资源关联关系研究的基础上,总结归纳了基于地理信息资源本质特征的关联关系,并对其度量方法进行了研究。在分析地理信息资源关联关系的特征的基础上,将信息可视化方法应用到关联关系表达中。论文首先对地理信息资源关联关系进行了定性和定量分析,并将隐含的关联关系从抽象空间映射到表达空间,以此来引导人们更方便地了解与检索目标相关的信息。具体研究内容包括:(1)对地理信息资源关联关系的概念与分类进行了研究。在地理信息资源统一描述的基础上,通过对现有地理信息资源关联关系的研究进行分析,总结归纳了地理信息资源间存在的语义、空间、时间等三种关联关系,为地理信息资源关联关系计算奠定了基础。(2)开展地理信息资源间语义、空间和时间等关联关系计算研究。改进了相关的计算方法,解决了地理信息资源间语义相关度、空间相关度、时间相关度的计算问题。构建了地理信息资源间的关联,进而可以提取地理信息资源间的关联关系。(3)开展地理信息资源关联关系的可视化表达研究。通过可视化映射的建立以及可视化方法的设计与实践,解决了地理信息资源关联关系的表达问题。首先,分别从可视化结构、空间、元素、属性四个方面对地理信息资源关联关系进行了可视化映射。然后,对地理信息资源语义、空间、时间关联关系,分别采用改进的力导引布局、基于双曲几何的双曲树布局、基于时间轴结构的布局进行布局与展现,有效地表达地理信息资源间的关联信息。经过上述可视化映射与布局,使地理信息资源关联关系由抽象空间映射到表达空间,提高了地理信息资源关联关系的认知效率。(4)通过原型实验系统设计与实践,对所提出的理论和方法进行了验证。在对实验用的地理空间元数据信息进行预处理的基础上,实现了地理空间数据集的关联计算,并对关联关系进行了可视化展示。