20世纪中后期,随着地学与计算机技术的飞速发展,地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为一种跨学科综合技术,被引进到国民经济的各个层面。地质学中引进GIS技术是在上世纪90年代,在地学数据集成与地学决策等方面取得了丰富的成果。由于地质学问题的复杂性与地质学研究的跨学科性,面对海量空间地学数据,在数据处理分析上急需提供一种集多源地学数据库为一体的地学分析平台。基于这一构想,吉林大学研制开发了“地学G~4I系统”。这是一种以4G(即Geology地质学、Geography地理学、Geochemistry地球化学、Geophysics地球物理学)数据库及其集成分析方法为内核,建立地学空间数据分析模型集合,为矿产资源精细化预测提供全过程服务的计算机系统。由于地质体乃至矿床形成过程的多期性与多源性,地球空间数据(简称地学数据)内容和形式日趋多元化,目标分析要求使用多种数据源。而多源数据在来源、内容、作用、格式转换及尺度上均不相同,因此需要进行数据集成。所谓数据集成是指通过使用各类数据转换工具,把不同来源、格式、特点性质的数据,有机地集中到本系统中来,成为本系统可以识别的数据形式,从而为企业提供全面的数据共享。本文通过地学G~4I系统研制过程中的一系列任务实现过程,包括理论研究、目标分析、系统设计、关键技术、特色设计及平台选择等六部分来阐述空间数据库集成问题。在大量文献材料阅读基础上,概括介绍数据集成的定义、类型、要求、目标,探讨数据集成的理论基础、对数据集成的研究现状与发展趋势做综合分析,对数据集成系统结构及数据集成的关键问题进行探讨。文中阐述了元数据的定义、类型、内容和作用,对元数据标准及研究现状进行了探讨,重点探讨地学G~4I系统中元数据的设计构架与设计内容,建立元数据管理系统,且针对元数据集成中的关键问题提出解决方案;接着又介绍了互操作定义和空间数据互操作方法,重点论述了地学G~4I系统中的4G地学数据库的设计,及4G地学数据库之间、空间数据之间的格式转换和互操作技术问题;并通过地理数据与地质数据的预处理,以及物探数据与化探数据的特征提取技术,分析研究空间数据的特征提取技术;最后介绍了地学G~4I系统空间数据的质量保障体系。空间数据集成技术的研究是地学G~4I系统的基础,为该系统在元数据、空间数据库互操作等诸项内容提供了技术保证。有关该系统的后续升级问题都涉及到数据集成问题,因此数据集成技术研究在该系统研究过程中具有举足轻重的作用。