随着空间信息获取手段的日益丰富、处理能力的不断增强，地理信息正从静态地图描述向多维动态空间信息可视化方向转变。时空数据模型的建立便是其中需要重点研究的内容。然而，目前已经提出的时空数据模型大都缺乏对空间对象连续变化的表达能力，因此本文综合考虑空间要素和时间要素，探讨既能表达空间对象的连续变化又能表达空间对象的离散变化的时空数据模型——运动对象数据模型(MODM)，对与此相关的几个方面的理论和技术进行了较为系统的探索、实验与分析。主要内容包括： 1．系统地分析和探讨了时态数据库中与时态相关的时间量子、时态元素、时态元素之间的关系等理论，以及在关系数据库和对象关系数据库中表示时态信息的元组版本化和属性版本化方法。 2．研究了进行空间和时态扩展后时间要素和空间要素对传统关系代数、关系运算的影响，提出并实现了相应的数据操作方法；探讨并概括了时空扩展后具有多时间粒度的时空数据库逻辑设计的原则；设计并实现了用于支持时空数据操作的时空扩展谓词。 3．在对Güting等人提出的用于表达空间运动对象的时空数据模型进行深入分析的基础上，对其进行了改进，通过在改进后的时空数据模型上进行的基于时间、基于空间以及基于时空组合信息的数据查询和可视化的实验，证明了该模型具有对连续变化的空间运动对象的表达能力。 4．设计并实现了可用于管理、查询、可视化时空数据的运动对象管理原型系统，通过对该系统的实验，表明本文提出的空间运动对象时空数据模型对表达空间运动对象的正确性、可行性及有效性。