时空数据库是在空间数据库和时态数据库的基础上发展而来的。经过二十年的发展,在时空数据模型、时空查询优化与索引和时空本体论等方面取得了许多成果。现实世界中的许多实体都具有空间特性和时态特性,需要数据库管理系统提供有效的时空数据管理。时空数据库可以处理传统关系数据库难以处理的带有空间和时间特性的数据,它相对于传统关系数据库的一个突出特点就是数据量大,数据更新频繁。因此必须采取有效地查询和索引来提高查询效率。目前,索引方面的研究相对比较成熟,而对于时空查询方面的研究比较少,本文旨在研究时空查询。时空查询在时空数据库的研究中是至关重要的。本文对已存在的索引结构和查询方法进行了研究总结和比较,采用Buddy树进行瞬时查询和时空范围查询的研究。同时,充分考虑了现实世界的不确定性,将不确定性引入索引和查询中,使得时空查询更具准确性。本文首先针对时空数据库和时空不确定性进行了分析说明,为下面进一步的研究奠定了理论基础。然后提出了一种新的基于移动对象位置信息的索引结构,该索引结构在Buddy树的结构上进行改进,引入了一个辅助索引表,大大提高了索引的更新效率。同时在该索引结构的基础上进行了瞬时查询和时空范围查询的研究,结合查询窗口扩展策略提出查询算法,性能评价表明与现有技术相比较该算法提高了系统的查询性能。最后,基于提出的索引结构引入时空不确定性的概念,对基于时空不确定性的时空范围查询进行了研究,提出了时空概率范围查询算法。通过实验验证该算法降低了查询不确定性和查询成本。本课题的研究对于时空数据库查询技术的发展具有重要意义。