移动对象数据库记录了不同移动对象在每一时刻的位置信息,用户可以在其中查询目标过去、现在与将来的信息,在智能交通与导航、地理信息、军事等系统中有着广泛的应用前景。目前,相关领域的研究还处于起步阶段,离实际应用有一定的差距。在这种背景之下,针对移动对象索引技术的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文首先介绍了时空数据库的相关知识,主要说明了时空数据库中移动对象的相关概念和理论,并对移动对象的索引方法进行了系统归类。在此基础上以3DR-树索引结构为出发点,针对其不考虑时间维的特殊性,只能处理离线数据,而且对于那些长期保持静止的对象索引性能下降等缺点进行改造。通过节点分裂的方法,来减少索引中长条立方体的数量,提高历史数据的索引性能;通过将历史数据和在线数据分开索引的方法,实现对在线数据的索引,最终形成3DR-树索引结构的扩展版本。最后通过数据生成器产生的虚拟数据将扩展版本与3DR-树和HR-树索引结构进行比较,通过对存储空间大小和外存访问次数两个指标的计算,证明查询效率的提高。本文研究的主要贡献如下:1.通过节点分裂,对历史演变周期长的时空对象人为的沿时间轴方向进行分裂,很大程度上减少时空对象的最小外接立方体体积,进而减小了时空对象数据集的密度,提高索引效率。2.通过树分裂,将3DR-树索引结构改造为双树结构,即活跃树和历史树,使其能够实现在线数据的索引功能。3.针对改造后的3DR-树索引结构,设计相应的插入、查询操作。4.通过虚拟数据进行测试,证明索引性能在时间段查询有20%的提高。