在对勘探开发业务需求及数据特点分析的基础上,针对地学数据集成分析问题及空间数据的多尺度性,提出了适合地学数据分析的二维地学数据模型,研究了二维地学数据的概念模型、逻辑模型和物理实现方法及基于该模型的空间分析方法。提出以基于行列编码的四叉树进行空间信息多级网格划分的方法建立地学信息单元模型,以信息单元作为地学数据管理、分析的基本单元。探讨了基于信息单元的二维地质对象的逻辑表达、地学属性数据组织的方法及多尺度融合、邻域分析、钻取等地学空间分析方法。设计实现了二维地学模型原型,实现了基于信息单元的地层、断层等地质构造与地质场的构建、空间查询和空间分析及其可视化。并利用该系统为大龙口地区地质-地球物理建模建立了数据模型,验证了方法的有效性和实用性。基于信息单元的二维地学建模理论及方法,能很好的满足地学空间的多尺度表达及分析的需求,为地学数据的分析提供了一种有效的方法,能有效的为地质、地球物理等专业分析及建模提供所需要的数据。