地理场景中各要素相互作用,不断演化,存在着复杂的地理过程。刻画地理过程、表达和分析地理要素、地理过程在地理场景内的相互作用关系,一直是地理信息科学研究的重点。然而,以往以地理要素、地理事件为核心的建模方法强调结果,关注某一时刻下地理对象的状态,不能有效、清楚地表达地理场景中地理要素与地理过程的空间格局、演化过程以及地理要素间的相互作用关系,即不能探求在地理场景中地理现象的发生过程(how)和发生原因(why),缺乏对地理要素的演化过程和相互作用机制的表达。因此,对动态地理过程进行表达与建模吸引了众多地理信息系统研究者与地理学家的关注。本体理论及其工具为刻画表达地理过程提供了一个有益的方式,为地理过程地清晰表达提供了可能的途径。在地理场景这一综合体背景下,本文以地理场景的整体性为依托,通过解析地理过程、地理场景、地理要素三者的概念与关系,设计面向地理过程的地理本体框架和模型,并在Protege中构建地理场景下面向过程的地理本体。具体研究内容及成果如下:(1)在讨论地理场景下地理要素和地理过程三者的概念及分类的基础上,分析地理场景,地理过程与地理要素表达需要的内容。并通过深层次剖析三者的内涵,清晰表达三者完整语义的内容,分析场景—过程—要素间关系,构建关系概念模型。(2)基于本体与地理本体理论,分析面向地理过程的本体分类及层次结构、层次内关系以及层次间关系、本体间关系表达方式,构建包括10个子本体的本体框架和地理本体概念关系模型。(3)基于本体构建原则与方法,提出面向过程的本体构建方法,以已有的叙词表、上层本体等为基础,对应本体框架与本体概念模型,利用Protege构建以地理过程表达为核心的面向地理过程的本体。并通过OWL语言,形式化表达面向地理过程本体。(4)以土壤侵蚀过程为例,通过对土壤侵蚀过程内土壤分离、土壤搬运、土壤沉积三个子过程及过程内动作、状态、参与者、语义、场景等进行表达与关联,对土壤侵蚀过程的演化过程与内在机制进行表达,并构建土壤侵蚀过程本体查询实例,对土壤要素、土壤侵蚀过程和土壤侵蚀场景进行检索,验证了本文提出的面向过程的本体模型在表达过程的演化过程和相互作用等内容的可行性。