时态GIS(Temporal GIS)是GIS研究的重要领域和热点问题。而有效地组织、管理和完善时态地理对象的属性、空间和时间语义,则是重现历史状态、跟踪变化、预测未来的关键。因此,时空数据模型是时态GIS研究的重要内容之一。开展时空数据模型的研究具有重要的理论与实际意义。论文的主要工作与结论如下:在深入分析与总结时态GIS和时空数据模型基本原理的基础上,分析和阐述了现有时空数据模型的特点和不足,针对现有模型的不足,提出了改进的基态修正时空数据模型。该模型有效降低了数据冗余,提高了时空操作的效率。以本文提出的模型为基础,设计了时空数据库结构,该时空数据库有三个部分组成,第一部分是快照库,用于存储最初始状态的快照,第二部分是差文件库,用于存储每次发生变化时的差文件,第三部分是基态库,存储基态相对于最初始状态的差文件,以此来提高时空操作的效率。在此时空数据库基础之上,设计与开发了时态GIS试验系统,实现了时空对象的历史追踪以及历史状态重现的功能。验证了本文提出的时空数据模型的适用性,以及设计的时空数据库的合理性。