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目前,国际上对于作为时空数据模型概念和形式化基础的时空拓扑关系概念和描述还没有一个明确的阐述。该文在对GIS的时空特性分析后,给出一个语义层时空拓扑关系定义。同时,提出并证明了时态拓扑关系描述的4I框架,并列出了时态拓扑关系描述的谓词集,区别了时态拓扑关系和时间方向关系的内涵和谓词描述形式。