专题地图类型众多、表达方式丰富多样、数据依赖程度大，其智能化构建是现代地图学的重要研究方向。信息化时代的专题地图面临着数据海量化、用户多元化、符号简单化等多重危机。现有研究，或侧重于单纯专题符号构成元素(视觉变量、基本图元)的分析，或针对GIS 软件中专题地图的制图模式或制图过程进行控制研究，其智能化主要集中于已有制图方式的智能模拟或与从已有专题图进行智能推理，难以突破专题地图的理论内涵，不能满足日益增长的用户需要。

本文从分析专题地图的自动构建这一命题入手，对专题符号的内在结构及其构建方式进行研究，从语音、语义和句法3个方面对专题地图符号系统进行解析，抽象出专题地图的符号学模型，建立了一个以单词为中心的“语音-语义-句法”的专题符号自动构建机制，并将符号模型与自动构建机制集成到在线交互制图模型中，在此基础上提出面向多源异构数据的网络专题地图服务架构，最后结合具体实例对专题地图服务的集成应用进行验证。具体内容包括：

(1) 全面分析了专题地图自动构建的理论基础，包括现代专题地图的概念和特征、符号学基础、视觉变量及设计原则，结合符号学、语言学理论探讨专题符号的结构特征，明确了研究专题地图自动构建机制的必要性，并给出适用于智能化构建的交互制图模型。

(2) 提出专题符号的自动构建的概念，并对专题符号的本质及形、义并重的内涵进行详细探讨，提出具有无限衍义、分岔衍义的开放符号过程的三元地图符号模式，在符号学和微观语言学的理论框架下，提出专题地图自动构建的符号模型，把专题符号划分为包含符号元素(语音)、符号指称(语义)和符号组织(句法)的三维空间，把符号的构成及符号过程统一在语音、语义、句法三维符号模型中。

(3) 提出以单词为中心，具有“语音-语义-句法”3个层次的符号化架构，并进一步划分出符号音位集合(S_p)生成、符号单词集合(S_w)构建以及符号句子集合(S_s)生成3个专题地图符号构建的基本流程，定义了音位元素内容及构建属性、单词层次的定点(point)、线性(linear)、极坐标(polar)、区域(region)及拓扑(topological)等结构法则及句法维度的同义或近义词(synonym)、上下义词(hyponymy)、整体和部分词(meronymy)、反义或相对词(antonym)等组合规则，通过三者确定出符号的自动构建机制，最后结合设计模式对该机制进行程序化描述，提出专题地图符号自动构建机制的对象关系模型。

(4) 结合专题符号的自动构建机制及在线动态制图的需求，提出专题指标驱动下以任务流为中心的在线制图模型，包含顾及专题指标统计分类的时空数据模型、在线专题地图制图规则；并结合本文符号构建机制对在线专题地图符号进行形式化描述，提出专题地图符号编码规范(thematic symbology encoding, TSE)，整合了在线制图规则、专题指标及符号构建机制；进一步设计了网络专题地图服务(web thematic map service，WTM)，对专题指标驱动下的制图模型进行系统描述实现，提出专题地图服务的服务接口及请求流程，以不同粒度的专题地图服务组合形成满足不同需求的制图任务流，使得专题地图的自动构建机制统一到服务框架上来。

(5) 设计和实现了在线动态地图集和在线专题地图制作平台，结合在线专题制图的特点，就在线专题地图制图中的符号构建、制图模型及服务模型等方面提出基于在线动态地图集的交互制图、基于服务的自定义制图，分别对应以下3种用户需求：针对公众，提供动态数据展示及初步定制；针对应用部门的业务需求，提供数据接口，方便其输入数据或进行统计分析可视化；针对专业用户的开发需求，提供专题地图服务流。