随着移动通信技术和全球定位技术(GPS)快速发展,越来越多的空间对象需要处理位置随时间变化的应用需求。如何有效跟踪和管理空间中的移动对象,成为研究的热点。然而在现实应用中,移动对象往往是在受限制的网络中运动,特别是基于道路网络运动环境。依靠传统的索引技术不能有效地管理道路网中的移动对象。首先,本文介绍了空间索引与时空索引的相关技术,分析了已有实现方案的优劣。讨论了基于道路网络的移动对象轨迹建模的方法与技术,对比了基于边的网络模型与基于路线的网络模型。其次,论文在实验室自主GIS(地理信息系统)平台X2Net的基础上,深入研究了移动对象轨迹索引的方法,设计了两种时空索引,并分析了各自的优缺点。一是在不受限制的空间领域中,采用移动轨迹存储策略索引移动对象历史轨迹。二是在受限制的道路网络中,采用移动函数存储策略和基于路线的网络模型索引移动对象历史轨迹。两种时空索引均能支持窗口查询,时间查询,全局历史轨迹查询。地图匹配(道路绑定)是应用移动函数存储策略和基于路线的网络模型的技术基础。本文利用道路拓扑关系,提出优先绑定上一次绑定的道路及其邻接道路,改进了原有的道路绑定算法。最后,论文通过实验测试表明改进后的道路绑定算法的性能优越性,比较了两种时空索引移动轨迹的磁盘空间占有量、查询时间等性能参数。本文设计的两个时空索引以及改进的绑定算法在实验室物流项目,移动警务,智能交通等项目中均有成功的应用。