时空索引技术在地理信息系统、全球定位系统、无线通信技术、交通控制等诸多领域均有十分重要的研究意义。传统的数据库能支持时空数据的存储，却无法支持对其有效访问。这是因为传统索引无法处理多维坐标数据的排序问题，更没有时间维的概念，由此时空索引应运而生。时空索引技术是当前空间数据库和GIS领域的一个重要研究课题，而且对如何建立更有效的时空索引结构一直是这些领域最现实、最急迫，最前沿的研究方向。本文在这方面做了积极探索，提出了有效的解决方案。 从介绍最早用于处理多维扩展的空间索引R树出发，对当前国内外主流时空索引方案进行了分类、比较。从确保空间位置的相邻关系、更新频繁、计算量等角度考虑，在TPR*和R-Link树的基础上，提出TPR*-Link树。文中给出TPR*-Link树的索引结构，能够包含时空数据的多维和时间特性；对结点添加右链可以将同层结点相连，便于索引操作；对结点和结点项大小设计，考虑到存储机制，减少了I/O次数。因此是一种有效的时空信息建模方式。根据索引结构中右链机制的特点，设计的查找、插入算法，在查找时，即使有插入操作，也可以从右链中得到所需结点。结点分裂时，可先通过右链连接原来结点，在合适时再插入父结点。这样提高了索引操作的性能。对于范围查询，因移动物体和查询范围在查询时间内都不断的运动，本文研究了各种相交情况，只根据它们的初始和结束位置进行判断，保证了范围查询的精确性和简单性。最后，在韩国仁荷大学设计开发的空间数据库管理系统GMS中实现了TPR*-Link树，可对移动对象现在和将来位置进行索引，实现了基本的查找、插入、删除操作。实践证明，TPR*-Link树在GMS中取得了较好的查询性能。