“数字海洋”是一项复杂、综合性的系统工程。目前我国正在进行“数字海洋”建设。“数字海洋”建设需要综合研究，以形成数据获取、处理与应用需求之间完善的一体化信息共享与增值信息服务体系，为多层次用户提供信息服务。因此，本文基于“数字海洋”建设的应用需求，综合应用海洋数据处理与地理信息共享服务理论方法，进行“数字海洋”数据处理与应用模式研究。　　 论文的主要内容包括：(1)在回顾我国“数字海洋”研究与应用，以及地理信息共享与服务的理论、方法与技术发展的基础上，提出“数字海洋”数据处理与应用框架。(2)在分析“数字海洋”建设的数据基础和信息产品需求的前提下，研究数据处理方法。重点分析了客观分析方法、同化方法、融合方法和GIS插值方法。(3)提出“数字海洋”数据处理与信息服务模型，它由数据获取、数据处理、增值信息服务组成。“数字海洋”的信息服务可以分为两个层次，即数据处理模块，提供基本的信息产品及其共享服务；以及在此基础上进一步进行信息处理所形成的个性化、可定制的增值信息服务。(4)研究了“数字海洋”地理信息服务体系的特征和基础要素，提出其信息共享与应用服务结构，根据应用需求，基于海洋信息产品共享与多源海洋信息融合，构建完整的应用服务链，是满足多层次信息服务需求的核心。(5)提出基于多层次信息产品共享的“数字海洋”应用模式。在提出“数字海洋”信息共享框架的基础上，以海面风场为例，分析了海面风场的信息共享与典型应用；以海流模型应用为例，研究了基于“数字海洋”信息共享的海流模型应用模式。(6)讨论了两个面向“数字海洋”的典型系统应用，即基于“一站式”门户的福建示范区海洋环境立体监测信息服务体系，以及基于三维地球球体模型的“数字海洋”原型系统。通过这两个应用实例，从不同层次和角度检验了本文提出观点的理论和现实意义。本文取得的上述研究成果，不但发展与丰富了“数字海洋”的理论方法体系，而且能够为“数字海洋”应用实践提供指导。