时空推理由时态推理和空间推理发展而来,近年来已成为人工智能、地理信息系统和时空数据库等相关领域的研究热点。本文围绕时空推理,尤其是空间推理中的一些热点问题,展开了研究和讨论。总结以往时空推理的研究工作,特别是时空逻辑方面的工作,研究如何建立更好的时空模型,并提出了可行的解决方案;重点研究了Allen的时态区间演算与RCC-8空间连接演算的结合方法、基于空间区域间不确定性拓扑关系的推理、动态环境下的空间推理、定量和定性结合的混合空间推理、基于粗集的RCC模糊区域关系表示和粗扩展空间关联规则方法。主要工作包括:(1)围绕着时、空理论统一和结合这条主线,总结和分析了时空推理的研究现状;(2)对目前时空逻辑的研究进行了综述;(3)对Allen时态区间演算和拓扑区域连接演算RCC-8间的相关性,以及二者结合的相关工作进行了分析,提出了结合这两个演算的合理方案;(4)基于RCC理论中的概念邻域结构和模糊集理论,提出了扩展蛋黄模型和区域移动模型;(5)建立了基于粗集理论的RCC模糊区域关系模型;(6)面向空间数据,提出了一种基于粗集的扩展关联规则方法,定义了粗空间查询谓词;(7)基于模糊集理论,提出了一种结合定性空间推理与定量空间推理的混合空间推理方法。本文的研究结果对于动态环境下的空间推理、空间信息不确定性处理、空间查询语言、空间数据挖掘、地理信息系统,乃至时空推理,都有较大的理论意义和应用价值。