随着全球高分对地观测系统、导航定位技术和移动互联网的快速发展,空间数据的增长,地理信息的处理已经发展至大规模时空数据的集成、分析、过程控制及地理知识发现。同时,在实际的地理计算应用中,往往需要大量资源的共享和协调计算,而且应用的逻辑流程也越来越复杂,高性能地理计算工作流能方便的构建、执行、管理和监控地理计算应用,使地理计算应用流程化实施并高效执行,利用高性能计算工作流模式解决复杂地理计算问题成为一种趋势。论文针对如何高效正确地执行地理计算作业流开展研究,主要体现如下几个方面:基于有向无环图设计了地理计算作业流程的数据结构,分析了流程中作业的复杂依赖关系,以高性能计算为基础,设计了地理计算作业流程并行执行的引擎框架。为保证多用户多任务,在高并发条件下,任务和地理计算流程调度的正确性,提出了基于通信顺序进程对高性能地理计算引擎执行逻辑进行建模,并且采用了模型的验证工具对引擎执行逻辑进行验证,说明其可行性和正确性。针对如何高效的执行作业流程中的作业,如何充分利用计算资源,提出了并行化的引擎执行模式。采用了多线程的并行调度机制,多级并行,提高了地理计算的效率,保证了作业流程的作业执行的正确性。最后,论文以面向新型硬件构架的复杂地理计算平台HiGIS为基础,实现了高性能地理计算作业流并行执行引擎,并在HiGIS平台上验证了该引擎的良好性能。