一直以来人们对虚拟地理环境的研究主要集中在地理信息的三维可视化表达以及地理数据的查询检索等方面，对于虚拟环境下的地理建模与地理分析方面的研究还未能真正开展。而已有的地理机理过程模型都是根据各个应用领域的不同需求及自身特点独立开发的，且分散在网络空间不同位置。因此，如何将这些分布式异构地理模型进行统一表达、管理并集成到虚拟地理环境系统中，是当前亟待解决的难点问题。本文在虚拟地理环境模型库框架的基础上，研究在不修改模型源代码的情况下，如何对地理机理过程模型进行统一定义和表达，以及在不编写任何代码的情况下，如何完成地理模型的自动包装。本文借鉴XML文档对象模型思想，设计了基于XML的地理模型定义文档对象模型，统一了地理模型数据和功能的定义。详细地阐述了模型定义文档的结构和内容，其中包括设计易于理解的地理模型数据统一存储形式，构建对各种地理模型数据进行解析的方法和对模型远程调用的方法。为了实现地理模型的自动包装，本文提出了可扩展的模型定义文档框架。用户通过在该编辑界面中的交互操作，就可以实现模型定义文档的自动生成，并将此文档提交至虚拟地理环境模型库框架下。最后本文以地下水模型为例，在地理模型定义文档框架下完成了地下水模型的包装，在虚拟地理环境模型库集成框架下完成了地下水模型的远程调用。实验结果验证了地理模型定义文档框架的有效性、通用性、易操作性。