人类的社会生活的方方面面都离不开地理信息的支持。近年来，在应用需求和国家信息化浪潮的推动下，智慧城市的建设对地理信息的需求迅猛增长。但各单位和部门在信息化建设的时候均只考虑了本部门和本行业的需求，没有能够有效的从全局出发，各应用系统各自独立地运行，信息无法通过网络进行共享和互联，形成了“地理信息孤岛”。借助于语义网和地理本体将离散的、多元的、异构的、分布的城市空间信息资源通过逻辑的或物理的方式组织为一个整体。本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明，地理本体区别于一般本体的最显著特征是其具有的空间特征，其中主要包括拓扑关系、方位关系和距离关系等空间关系。本文对地理本体的相关概念进行了阐述，结合常用的本体构建方法提出了一种地理本体的半自动构建方法，然后借助本体描述语言的OWL语法对各种空间关系进行形式化的描述。本文重点设计了本体的各种空间关系的计算方法，并将构建的空间关系在关系型数据库中进行存储。最后，利用本体查询语言SPARQL和开源jena软件，设计了查询系统，进行地理空间关系查询试验验证。