空间分析技术及三维可视化实现是计算机图形学、遥感、虚拟现实、特别是地理信息系统（GIS）等领域研究的重要问题。本文结合国家863课题对几个空间分析的算法及其可视化实现进行了研究。首先解决了建模问题，针对数字城市中三维建筑物的特点，给出了一种面向对象的三维建筑物建模方法。该建模方法简化了模型的数据结构，有利于三维可视化。同时利用面向对象的语义关系实现了建筑物模型的构造表达，方便了以建筑物或建筑群为单元进行空间分析与查询。然后在空间分析技术部分重点研究了最优路径分析的算法：针对小地域（如深圳大学）网络模型的特点，提出了小地域最短路径问题，设计了相应的网络数据结构，提出了带有悬挂点的最短路径的算法。对于区域查询问题，为了降低算法复杂度，提高算法效率，提出了一种基于分界线的区域快速算法，最后讲述了三维可视化实现的几个重要问题：场景管理机制，3D加速技术。以及最优路径等的二维、三维可视化实现等。