在时间地理学中，移动对象时空模型用于描述研究对象的移动轨迹、潜在路径和时空变化规律，主要包括时空路径，时空棱柱以及潜在路径区域等基本地理实体，尤其是时空棱柱模型可以从本质上反映移动对象运动轨迹的不确定性信息。目前，关于该模型中不确定性传播问题的研究主要采用的是传统的一阶泰勒展开法和Monte Carlo模拟法。由于这两个方法需要较多的先验信息，所以在实际应用中常常会受到不同程度的制约。特别是当系统的非线性程度过高或误差分布未知时，这两种方法的精度就比较低。另外，也有学者将粗糙集理论应用于时间地理学，进而提出粗糙时空棱柱模型的概念，但是并没有给出等价关系的具体描述，使得这一概念仍缺少必要的理论基础。为提高不确定性传播过程的精度要求并深入探讨粗糙时空棱柱模型的理论支撑，本文的主要研究内容如下：1、为了完善时间地理学的测量理论，先从集合论的观点给出移动对象时空模型的严谨定义；然后在前人的基础上建立不同情形下的不确定时空棱柱的数学表达。2、针对使用一阶泰勒展开的协方差传播算法的不足，提出利用基于矩设计理论的误差传播算法，以便更好地解决时间地理学模型中的不确定性问题，并通过模拟实验验证算法的有效性和稳定性。3、为了改进粗糙时空棱柱的定义，将覆盖近似空间理论引入到时间地理学模型中，提出基于时空棱柱的覆盖近似空间并给出了广义覆盖上、下近似算子的具体定义，最后利用三种不同的指标度量了粗糙时空棱柱的不确定性。