空间、属性、时间是地理现象的三个基本特征,也是地理信息系统(GIS)数据库的三种基本数据成分。传统的地理信息系统只对空间进行静态的抽象表示,它只涉及地理信息的两个方面:空间维度和属性维度。随着地理信息的数据量急速增长,特别是时间维度的广泛使用,人们开始了对时态地理信息系统(Temporal GIS,TGIS)的深入研究。TGIS能够完整地保存某一地理事件的发展历史,从而为对历史状态的重建、时空变化的跟踪及未来发展趋势的预测提供了可能。目前,对于TGIS的研究已经取得了比较丰硕的成果,然而,由于时空现象与生俱来的复杂性以及相关理论与技术的限制,该领域的研究仍然存在很多问题。本文首先对TGIS的研究历史、现状、问题、根源进行了系统的总结、归类、分析;然后结合空间和时间,引出了时空数据模型的概念,重点讨论了现有几种时空数据模型的各自特点及其适用范围,并分析了路政设施管理中时空数据之间的相互关系,在此基础上建立了路政设施中的面向对象时空数据模型,分别从概念设计、逻辑设计等方面进行分析,将时态维信息直接存储于对象的属性信息之上,这样能够更加直观地表达数据的时空变化;最后,本文提出了基于SQL扩展的查询语言TSQL,对SQL中的谓词、函数等进行了扩充,使其更加适合时空数据的查询,并详细分析了TSQL中的数据定义语言(DDL)语句和数据操纵语言(DML)语句,在具体查询中对传统的算法进行了改进,重新构造了From子句,建立分离时空条件约束的多层查询,之后在.NET平台上实现了算法。本文以上海市卢湾区地图为例,完成了路政设施管理中时空数据的可视化查询,真实而又形象地表达了数据的时空观,展示了面向对象时空数据模型在图形数据和属性数据上的双重实现。应用表明,本文设计的时空数据模型,在高效实现历史状态再现、回溯方面有一定的实践意义。