随着互联网信息数据的爆炸性增长和用户对搜索信息的要求不断提高，现有的基于关键词匹配的搜索技术已经不能满足高质量的搜索任务。语义网本体技术作为一种新颖、起点较高的知识体系，它所涉及的相关技术对于信息搜索质量的提升具有重要的作用。论文在分析了语义搜索引擎模型和相关理论之后，针对语义数据存在结构性的语义关系的特点，在改进了对XML的标记节点索引技术之后提出了一种针对语义数据的数据索引模型，该模型能够在对实例数据建立索引的同时将本体语义关系保留下来，用于概念层次的检索和推理。论文在研究了现有针对用户查询扩展的理论基础上，将语义网本体技术应用到查询扩展中，给出了使用本体结构性知识和基于语料库统计分析的方法对用户查询进行扩展的解决方案，并对其实现流程进行了阐述。文章最后利用本文提出的语义数据索引模型和查询本体构建和扩展解决方案实现了一个语义数据搜索工具，并通过具体的领域本体和用例对各个模块和系统的整体功能进行了测试分析，实验证明该系统能够满足提出的应用需求，具有良好的性能。