现实世界中存在的事物都可以被概括为对象，面向对象技术已对对象的概念进行了详细的界定。由于事物都有各自的时空运动轨迹，如何描述这些事物的时空特点和时空变化趋势，引起世界各国研究者的广泛关注，时空推理亦成为空间信息技术研究的热点和重要的前沿理论。本论文从移动对象的定义及预测移动对象时空变化趋势和特征的推理模型两个方面进行了研究。当前，国内外许多学者对移动对象进行了研究，但研究范围主要停留在对象空间位置的变化上，基本都是以研究对象的几何变化为目标。研究中把空间位置或范围随时间的变化而变化的空间对象称为移动对象或时空对象(spatio-temporal obiect)，在此基础上建立了相应的移动对象数据库，以对移动对象的位置及其相关信息进行表示和管理。通过移动对象数据库来记录不同的移动对象在不同时刻的位置，用户可以在数据库中查询移动对象的历史、现在和未来一定时刻的状态信息。这些基于几何定位的移动对象的应用领域主要集中在车辆导航、民航管制、交通管理、军事指挥、基于位置的信息服务等领域。显然，这种移动对象的研究无法满足如气象预报，农业种植等领域的实际需求。 本论文从另外一个角度对移动对象进行了研究。把移动对象传统意义上针对空间几何位置变化的移动扩展到四个基本变化和由这些基本变化(几何变化、拓扑变化、属性变化和几何＆拓扑＆属性都不发生变化)复合而成的变化共16种变化情况，全面定义了移动对象的变化特征，并针对扩展后的移动对象的概念，以面向对象理论、超图理论和超图数据结构以及地理特征为支撑，建立了基于移动对象的超图时空推理模型来研究移动对象的时空特征和变化规律。 论文首先概述了移动对象、时空数据模型及时空推理模型的研究现状及存在的问题，提出了相应的解决办法；在对现有移动对象的定义进行分析的基础上，对现有的移动对象概念进行了扩展，建立了基于移动对象的通用时空推理模型，较好地解决移动对象时空一体化的问题。在分析现有时空推理模型的基础上，采用了超图理论和地理特征的概念，设计了新的时空推理模型，并根据所研究的时空模型的特点，结合实际工作中作物轮作管理和土地利用动态监测的具体需求，把地块作为移动对象，分别研究了三种时空变化情况，通过对每个移动对象中的属性、关系进行分析，预测移动对象的时空变化特性。论文的研究成果，为时空推理模型的应用提供一个更广阔的发展方向，对利用地理信息系统进行决策和推理时空数据的发展趋势具有较大的意义。本论文主要进行了以下四个方面开拓性和创新性的研究工作： 1)扩展了移动对象的概念，提出了非几何定位的移动对象的概念。新的移动对象的概念定义了对象在属性、空间、拓扑及不发生变化四种基本情况及由基的同时赋予了移动对象新的语义内涵； 2)提出了以移动对象为基础的超图时空推理的理论框架，并对这类对象的时空变化进行了推理。以前的各时空推理模型都以静态对象为主体，虽然目前也出现了许多对移动对象时空特性的研究，但这些模型基本都局限于把空间位置发生变化的对象作为研究对象； 3)建立了新的时空推理模型。本论文建立了基于移动对象的超图时空层次推理模型、超图时空关联推理模型和超图模糊推理模型，利用超图的连接理论建立移动对象多维特征的关联关系，并利用各种链接关系推理时空特征的变化，该方法把超图理论发展到了一个新的阶段； 4)发展了模糊时空推理的新方法。由于对自然界各种现象进行描述时的不确定性，导致数据模糊性广泛存在，如界址范围就是一个模糊的概念。在本论文提出的模型中通过HBDS对模糊数据的处理能力，在理解目标的模糊属性和建立目标模糊连接的基础上，可以利用该模型推理移动对象模糊数据的时空变化规律。