所谓互操作是指一种能力,使得分布的控制系统设备通过相关信息的数字交换,能够协调工作,从而达到一个共同的目标。传统上互操作是指“不同平台或编程语言之间交换和共享数据的能力（Interoperability is the ability to communicate and share data across programming languages and platforms）”。为了达到“平台或编程语言之间交换和共享数据”的目的，需要包括硬件、网络、操作系统、数据库系统、应用软件、数据格式、数据语义等不同层次的互操作，问题涉及运行环境、体系结构、应用流程、安全管理、操作控制、实现技术、数据模型等。

数字图书馆所要解决的互操作问题，重点在信息系统之间的互操作。据上述对“互操作”的定义，信息系统之间的互操作可以定义为“不同的信息系统之间共享信息或依据所共享的信息而做出行为的能力” *，包括数据、信息和系统层次的互操作，但不包括硬件、网络和操作系统层面的底层互操作。

信息系统的异构是一种状态，而互操作一般而言必须是一种交互行为：一方提供服务而另一方接受服务，其中必然包含两个系统（实体）之间的信息交流过程，否则就不是互操作。例如一个椅子靠近一个桌子，或者安装于同一台电脑上的两个毫无关系的软件，就不存在互操作。

作为一种行为，信息系统之间的互操作可以分为设计时(design-time)互操作和进行时(run-time)互操作。顾名思义，设计时互操作是指系统之间的互操作在系统建立阶段已经根据明确的需求进行了设计，而进行时互操作需要等两个异构的系统有进行交互的需求的时候，例如检索提问式实时分发到不同的系统的时候，才进行互操作。可以看到，设计时互操作比较适用于封闭的、成熟的和集中式的信息系统或领域应用，其在数据格式、语法、语义、服务质量等方面都是可控的，而运行时互操作更加适合于开放系统，如数字图书馆所存在的互联网环境，相对来说实现起来非常困难，在还没有很好的解决方案。本研究的主要目的就是在建立数字图书馆领域应用设计时互操作架构的基础上，探索动态的运行时互操作的实现机制和方法。

这两种类型的互操作都需要建立在大量的标准规范的基础上，进行时互操作除了与设计时互操作一样要求有关数据结构、格式、语法、通信协议等静态的标准规范之外，还需要更多的服务过程、组合、注册、发现等方面体系规范。数字图书馆对于不同资源库的整合，实现统一检索或联邦检索，大多都是进行现有各种资源站点的系统层面的静态整合，整合结束之后，如果有新的系统加入，又要对原有整合系统进行调整，增加索引或修改服务器设置等。要实现“事后的”“动态的”运行时互操作，必须在体系架构和解决方案的模块设计方面进行整合（integrated solutions），而不能停留于系统层次（integrated systems）。

而软件的互操作又指的是什么呢？首先，我们来看看什么是互操作性。互操作性是指不同厂商的设备,应用通用的数据结构和传输标准设置,使之可以互换数据和执行命令的解决方案。

对于软件来讲，就是信息要有能够在技术的体系里，来进行数据的交换，也就是说来彼此交谈。互操作性从信息产业一开始就非常的重要，在电脑当时还没有进行联接的时候，电脑本身就要进行互操作，在内部里，包括CPU，硬盘、软盘之间的互操作，以后一个电脑就必须跟其他的电脑进行互操作，最后形成了全球的联网，随着我们到了网页的服务，我们看到互操作性的重要，因为不只是电脑彼此要谈话，而且是程序要彼此能够对话，数据套件也要进行互相的对话，因此互操作性就变成了一个核心的领域来研发，IT进一步的发展。

软件的互操作，还包括不同操作系统、平台软件或应用软件间的信息交互和操控能力，从软件产业和应用的发展趋势看，互操作已经是大势所趋。软件的互操作往往通过制定标准和通用接口如JAVA、.NET、Corba,COM等技术，或者通过专门的适配系统实现两种异构系统间的互操作。

地理数据互操作是指通过规范接口自由处理所有种类地理数据的能力和在GIS 软件平台通过网络处理地理数据的能力。开放的地理数据互操作规范———OpenGIS(Open Geo ndataInteroperability Specification) 是由OGC(Open GIS Consortium) 提出的有关地理信息互操作的框架和相关标准和规范。OGIS 框架主要由三部分组成: 开放的地理数据模型, 开放的服务模型和信息群模型。在OGIS 互操作框架下, OGC 又制定了一系列的抽象规范和实现规范用于指导应用GIS 互操作的构建,从标准的格式、结构和功能等方面介绍了14 个主题,

后者是与抽象规程具体实现相关的11 个主题[7n9] 。通过遵循抽象规程和实现规程, 支持一种公开透明的格式表达, 数据产品才会有更多的应用价值, 有利于数据共享和知识挖掘,最终消除地理信息流通领域中的信息孤岛。