全空间信息系统由周成虎院士首倡，将地理信息系统的研究范畴从地球空间拓展到宇宙空间，从室外空间拓展到室内空间，从宏观空间拓展到微观空间，从小数据到大数据，构建无所不在的空间信息系统世界。在这样一个全空间信息系统中，传统ＧＩＳ基于地球空间的空间参考系统已无法满足时间与空间表达的需要，更无法满足对时空对象进行全生命周期管理的需求。因此，文中重点研究全空间信息系统中的时空参考问题并进行实践验证。首先探讨对物质与时空的认识问题及全空间信息系统对时空的定义，论述全空间信息系统时空参考的相关问题，总结常见的时间与空间系统及其相互关系；在此基础上，建立全空间信息系统的空间转换框架，扩展ＷＫＴ对空间参考系统的描述，使之支持星球的定义和天球坐标系统、轨道坐标系统等坐标系统；设计九自由度空间参考树及空间参考和
空间参考转换接口，实现对象的全生命周期管理。解决全空间信息系统从宏观世界到微观世界，从静态到动态，从物理时空到逻辑时空的全时空连续建模与仿真，满足全空间信息系统的建模要求，具有良好的可扩展性和实现效率。