地理系统是开放的复杂巨系统，地理问题是复杂性问题，对地理问题的研讨需要新的方法。本文根据空间分布性、空间移动性和时间约束性地理问题的研讨需要，借鉴“计算机支持下的协同工作”(Computer Supported Cooperative Work，CSCW)和“协同虚拟环境”(Collaborative Virtual Environment，CVE)中协同工作的思想，引入移动技术中“移动工作”的模式，参考针对复杂性问题研究的“从定性到定量的综合集成方法”以及“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”，研究现代通信网络支持下的群体地理研讨环境-协同虚拟地理研讨室(CollaboratiVe Virtual Geographic Studio，CVGS)的基本理论与关键技术。 协同虚拟地理研讨室是支持地理问题群体研讨的分布式三维仿真交流环境，其中“协同”是研讨手段，“虚拟(现实)”为表现形式，“地理(问题)”为研究对象，“研讨”为最终目的。CVGS是一个以人为中心的人机系统，“人”是指在现实空间分布的研讨群体，而“机”则包括负责远距离通信的互联网和移动网、计算机终端和移动终端，计算机服务器以及其他的决策支持工具。 本文主要从理论、技术和应用三个层次开展协同虚拟地理研讨室的相关研究： ●在理论上。(1)针对CVGS群体参与的特点，本文首先探讨了CVGS中群体的社会属性，提出了CVGS中的“角色理论”，即在虚拟研讨的群体中，参与者具有不同的“身份”，表现出不同的“角色”，拥有不同的“权限/权利”，同时还承担着不同的“义务”，并在此基础上形成了不同的“关系”。(2)根据CVGS的定位，本文对地理问题的研讨/研究模式进行了发展，提出了“5A”模式，即．Anyone、Anytime、Anywhere、Anything和．Association，“5A”模式具有充分的灵活性，表现出与参与者无关、与空间(包括运动状态)无关、与时间(限定在研讨时间内)无关、与具体地理问题无关的普适性，但以上各个部分在具体的研讨过程中却由于交流而密切相关，构成统一的研讨系统。(3)针对CVGS中群体参与下的协同研讨流程，本文将虚拟空间中的群体研讨划分为四个基本组成部分：地理问题的协同重构、协同数据挖掘/分析、群体交流/研讨和方案生成与决策，并指出，这四部分是一个循环往复的正反馈过程。同时本文认为，需要对群体交流中的“概念冲突”、“语言冲突”、“群体思维的防治”、“突发事件的应对”等给予重视与关注。(4)本文还对地理本体进行了探讨，指出，地理学的研究有必要引入本体的概念，但地理问题同其他学科的问题不同，那就是地理问题带有明显的空间特性，而本体总体上是一个概念层次上的、与具体空间位置无关的知识描述，因此，地理本体的研究有必要对本体的范围和内涵进行扩展。同时，本文还指出本体(包括地理本体)的研究有必要同图论结合，利用图论的研究成果，一方面用于本体的表达，更重要的是研究基于知识的计算和可视化分析，提出了“知识拓扑网络(Knowledge Topology Network，KTN)”的概念。 ●在技术上，本文首先将CVGS定位于一个由异构网络、异构终端组成的异构系统，这个异构系统具有明显的“不对称性”，为了弥补这种不对称性，本文提出了在异构设备之间的“计算转移”、“存储转移”的思想，并根据这种思想，着重研究了异构环境下协同的关键技术与群体交流交互中的关键技术。 (1)异构协同的关键技术。a)异构终端三维协同机制。由于CVGS定位于一个群体交流的三维仿真平台，需要在移动终端和计算机终端之间完成三维协同。本文首先研究了“语义协同”思想下的三维协同模式，但这种模式无法弥补异构终端之间在计算能力、表达能力上的差距，因此又提出了“基于流媒体的异构终端三维协同机制”，即参照“计算转移”、“存储转移”的思想，在三维协同时，在计算机终端将场景内容计算完毕，并渲染成流媒体实时的传送回移动端，实现异构协同。这种方式可以很容易的实现移动终端的复杂的计算，如粒子系统、多智能体系统的模拟等。b)移动终端“普适性长事务”联网机制。针对移动设备通信时由于“回合效应”而导致的与计算机终端“长事务”联网机制不对称现象，本文提出了将移动端“回”、“合”拆分的策略，使移动设备在HTTP普适性协议的基础上，具有“长事务”的联网通信性能，在整个协同过程中，同计算机终端形成对称；c)针对异构终端显示能力不对称现象，本文采用“变横为纵”的策略，将计算机终端的显示内容在移动终端按“显示平衡”的方式按功能区拆分逐一显示，弥补异构终端显示能力的不对称性。 (2)针对CVGS中目的“群体研讨”时的交流交互机制，本文详细研究了“协同数据重构”、“基于过程共享的协同数据分析”、“多感知的群体研讨模式”、“群体参与下的方案决策”等阶段中关键流程设计的过程，并对其中的对协同起关键作用的数据组织方式、场景一致性维护、权限配置方式等进行了详细的探讨。在此基础上，实现了“协同虚拟地理研讨室”的原型系统。 ●在应用上，最后，我们选择“坝系规划方案评审”作为CVGS的应用案例。我们首先根据“5A”思想，将传统坝系方案评审发展成“协同坝系方案评审”，即在网络的支持下，使参与者在分布的空间也能展开研讨，参与者不受限制，可以是专家，一线工人，或者利益相关的群众；参与者的状态也不受限制，可以在静止状态下参与研讨，也可以在运动的状态下参与研讨。实验时，移动设备基于“流媒体三维协同”可以实时感知虚拟空间中研讨过程的发展，“普适性长事务”机制也保证了移动设备在任何时刻都可与其他客户端对坝系方案的优劣展开交流。方案所在地区的场景由所有参与者共同重构，通过“过程共享”在相关决策软件的支持下，对坝系布局协同运算与分析，参与者以“多感知”的方式对不同坝系方案进行评价，最后以“匿名投票”的机制选择了最优的坝系方案。实验验证了本文所提的相关理论和关键技术，证明CVGS针对地理问题的群体研讨方案可行。