时间作为人类自然生活中一种普遍存在的数据形式,在军事、金融、医疗、环境等领域得到广泛应用,因此用来表达数据对象动态发展过程的时态数据模型不断被提出,当前主要的研究成果集中在时态数据库和时态XML两个领域。随着网络技术的快速发展与普及,在效率,安全性等方面的要求越来越高,新一代数据交换语言JSON因为轻量级、解析速度快、传输效率高等优势得到大量使用,但是针对发展的JSON数据进行时态建模还未得到足够研究。本文基于JSON提出一种时态数据模型,并对传统JSON查询语言进行时态扩展,得到时态JSON查询语言。具体的研究工作如下:(1)基于非时态的JSON树模型,提出在模型中添加有效时间属性信息,得到一种具有表达数据对象在过去、现在、甚至将来状态信息的时态JSON树模型,并给出时态JSON树模型的形式化定义与实现方法。同时,在JSON文档的内容和结构随着时间的变化过程中,导致JSON Schema可能失去对JSON文档的校验功能,造成JSON Schema与JSON文档在时间上的不一致性,本文基于时态JSON树模型,提出JSON Schema一致性的解决方案。另外,针对非时态JSON模型和时态JSON模型管理文档版本的方法,通过应用案例数据说明时态JSON模型的有效性和优越性。(2)由于模型中时态数据的特殊性,传统JSON查询语言不能很好地完成对时态数据的操作处理,因此为了方便与高效地管理历史数据,本文提出时态JSON查询语言。首先,针对传统JSON查询语言JSONPath,通过提出时态过滤器断言得到时态JSONPath查询语言。然后,基于传统JSON查询语言JSONiq,通过提出时间区间逻辑关系关键字和运算扩展函数得到时态JSONiq查询语言。最后,通过自定义更新函数,完善时态JSONiq对时态JSON文档的更新操作处理。(3)设计并实现支持时态JSON查询语言的原型系统,论证本文研究工作的有效性。另外,通过更加完善的数据集论证时态JSON模型相比非时态JSON模型在文档版本管理方面的优越性。