二十一世纪是“海洋的世纪”。 “数字海洋”是“数字地球”战略的重要组成部分,中国作为海洋大国,数字海洋建设迫在眉睫。海洋地理信息系统(MGIS)理论与技术方法是“数字海洋”的重要基础。GIS的陆地应用经历了四十年的发展,其理论和技术已经相当成熟,在陆地领域的应用也越来越广泛,但是MGIS的研究与应用,是从上世纪90年代才正式开始发展的。由于海洋具有时空变化复杂性的特点,以及MGIS的研究起步比较晚,使得应用GIS处理海洋信息仍然存在一些问题和难点,如海洋时空数据的基本表达问题、海量数据的存储问题以及海量数据传输和海洋动态数据显示等一系列问题。 本文首先阐述了MGIS的发展历程、目前的研究状况及其所面临的主要问题;接着针对海洋测量过程和海洋测量数据的逻辑关系,提出面向海洋测量过程的时空数据模型;结合空间数据引擎的技术,提出了时空过程数据引擎的方案,以解决海洋过程数据的表达、存储和传输等问题。根据项目的应用需要,本文海洋数据采用Oracle数据库存储,为了在数据库和海洋时空数据处理分析桌面系统MaXplorer之间传输和交换数据,使用Oracle C++调用接口(OCCI)自主开发过程数据引擎。最后,根据实际的需要,本文对过程引擎的相关理论和技术作了一定的探讨研究。其中对数据引擎的重要基础——数据模型作了大量的深入研究,并在参考目前现有的时空数据模型的基础上,结合海洋点过程的数据特点设计了海洋点过程数据模型。为了提高数据查询的速度,对数据索引也做了部分探讨。 根据前述理论和技术,并对开发Oracle应用程序的相关方法进行比较,最终采用Microsoft Visual C++ 6.0开发平台、基于OCCI开发应用程序,进行了基于Oracle数据库的过程数据引擎实践。实验结果表明,前文所提及的解决方案是可行的。