海洋约占全球表面积的71％，是一个巨大的资源宝库，探索海洋一直是科学研究的重要主题。二十一世纪既是海洋世纪，更是信息时代。为了更好地认识、了解，从而利用海洋，信息的共享、获取、表达与分析将成为海洋研究中亟待解决的首要问题。随着“数字海洋”战略的提出，网络地理信息系统(WebGIS)作为在Internet上对蕴含空间位置信息的数据进行采集、存储、管理、分析、显示、应用和共享等处理的支撑技术，在海洋领域的应用越来越广泛。海洋WebGIS如雨后春笋，在海洋资源和环境综合管理中大量得到应用。　　 目前，海洋WebGIS的研究重点集中在搭建共享平台实现多源、异构数据的集成方面。而对Web环境下，海洋时空数据的数据组织表达和资源设计表达等方面研究不足。当前Web框架的时空数据表达，并未针对海洋对象独有的特点，给出相应的时空数据存储和服务设计方法，而往往沿用传统陆地GIS中的技术。这种集成方式虽然实现了数据的共享，但忽视了海洋的动态、空间多维、时空过程等特性，数据存储结构、访问方式与现实现象脱离，这在对时空过程的表达中必然产生一些问题，如网络中服务发现和描述方式繁琐、交互复杂、服务理解力差、缺乏对数据信息的提取、功能单一，空间分析能力薄弱，只能充当数据共享和展示的媒介等等。　　 本文通过分析海洋数据特点和当前的时空数据模型，选取、介绍了基于过程聚合思想的海洋GIS时空过程数据模型(Marine Spatio-temporal Processing Data Model，MSTPDM)的模型理论;研究比较了现有的Web Service技术和开放地理信息系统协会(Open GSI Cnoosrtium，OGC)制定的服务规范与海洋时空过程数据网络表达的适应性，得出REST(Representational State Transfer表述性状态转移)Web服务能够有效支持MSTP模型进行海洋时空过程的网络表达;进而提出基于REST服务的海洋时空过程数据网络表达的系统结构，详细介绍了完全基于REST风格的海洋时空过程数据Web服务的设计与实现和基于浏览器的客户端设计与实现的关键技术;最后，根据所提出的系统结构、对服务于客户端的设计方法和关键技术，以涡旋数据为实验数据，使用Restlet、Openlayers等软件框架和工具，搭建涡旋过程网络服务平台原型示范系统，实现网络环境下对海洋过程的组织、查询和动态展示。