空间数据库是一个涉及对象空间特性的复杂系统。空间数据库中方向关系的研究和其到查询语言中的应用已经成为空间数据库发展的重要领域之一。空间对象间的方向关系主要包括确定性方向关系和不确定性方向关系两种。目前对于确定性对象方向关系模型、谓词和查询已经有了非常深刻的研究。对于不确定性方向关系研究较少。不确定性是许多空间数据的共有的特性,它广泛存在于空间数据库的应用系统之中。方向关系的不确定性主要是由客观世界空间数据明显的不确定性和人们对空间方向关系认识的模糊性导致的。不确定方向关系的表示、处理方法以及在查询语言中的应用是一个必须要面对的问题。本文旨在研究不确定性方向查询。不确定方向查询在空间数据库的研究中非常重要。本文在空间数据描述体系基础上,对已存在的空间方向关系表示模型和索引结构进行了研究和比较,采用方向关系矩阵模型和R树进行方向查询的研究。同时采用Vague集为不确定性表示法,并对不确定方向查询的核心内容-查询谓词进行了推理和阐述,使得空间方向查询更具有准确性。本文首先深入的分析和研究了现有的方向关系模型,比较各种方向模型的优缺点,并针对空间数据库方向查询中的不确定性,提出了一种基于Vague集的不确定方向关系模型,并利用Vague集方向关系矩阵分析了不确定空间对象的方向关系隶属程度。然后讨论了空间对象与其MBR间的方向谓词映射关系,将该映射关系应用在基于R树的确定性方向关系的查询算法中。确定性方向查询算法是不确定性方向查询算法的基础。最后对方向关系中的不确定性方向谓词进行推导,并将基于Vague集的方向关系矩阵模型应用到不确定性方向查询中,提出了边界不确定对象之间的方向查询的实例及算法。并搭建试验平台,研究其性能以及特点。实验表明,基于Vague集的方向关系矩阵模型的方向查询算法降低了不确定性。本课题的研究对空间方向关系不确定性技术的发展具有重要意义。