对于空间关系的研究，通常是将参与的空间对象抽象为不具有地理语义的空间几何体，很少考虑不同的地理实体类型、不同语境下人的认知行为和语言习惯在空间关系表达时所引起的语义差别，使得地理信息系统中的地理信息不能与人们对地理空间的认知信息相对应。　　 随着地理本体在地理信息语义表达、地理信息集成、地理信息发现与检索等地理信息科学领域的应用不断深入，其对于实现基于地理语义的GIS智能化服务具有重要作用。本文针对地理语义对自然语言表达空间关系的影响，考虑地理实体的实体类型、不同语境下人的认知和语言习惯对空间关系表达的约束作用，展开了空间关系的地理语义知识在查询系统中的应用研究，并借助本体建模工具，实现了不同语义差异类型的形式化表达，并将其应用于空间关系查询。　　 本文工作主要体现在以下几个方面:　　 首先，本文针对地理信息领域的空间关系特征，从地理实体类型、不同上下文语境和语言习惯三方面系统阐述了地理语义差异对空间关系表达的影响;　　 在此基础上，以城市中的地理实体特征为例，采用OWL本体描述语言及Protégé4.2开源软件构建了空间关系的地理语义本体知识库，以实现与地理语义和人的认知有关的空间关系在地理本体中的形式化表达;　　 最后，本文开发了一套空间关系查询系统软件，将地理语义本体与空间查询相结合，通过语义本体知识库中类与属性的规则推理，并调用相关的空间关系操作算子进行计算，将满足条件的GIS数据在地图上标注出来，最终实现地理语义的空间关系查询。　　 通过构建地理语义本体知识库，提高了空间关系查询系统结果的准确性，实现了用户与GIS系统的自然语言信息交互。同时，由于地理本体知识库独立于空间关系查询系统，使其应用的范围和灵活性增强。这将有助于提高GIS的空间信息查询能力及智能化普及。