随着GIS在理论研究与应用扩展等方面的不断发展，GIS已从数据库阶段发展至分析阶段。空间分析作为对分析空间数据有关技术的统称，通过运用空间几何运算、地图代数运算、数理统计分析等技术手段，对地理对象的位置和形态特征的空间数据进行分析，其目的在于提取、表现和传输地理信息以辅助决策，最终解决人们所涉及到地理空间的实际问题。　　 空间分析根据其所采用数据模型的不同，主要分为基于矢量的空间分析和基于栅格的空间分析两类。相较而言，基于栅格的空间分析具有原理简单、易于实现、执行效率高的特点，其定位精度低、易受内存限制等缺点也随着计算机处理性能以及内存容量的快速发展而不断弱化。随着栅格影像数据应用的不断深入，以及其数据结构适合空间分析应用的特点，基于栅格的空间分析已日益成为空间分析的重心所在。　　 本论文在空间数据模型、数学形态学、地图代数理论和空间分析理论等基础上，通过栅格方法在空间分析的具体应用研究，阐述了栅格方法的基本原理，分别从基于栅格运算的空间分析和基于栅格辅助的空间计算优化两方面提出具体的实现方案，并通过相应的测试和分析对基于栅格方法的空间分析进行更深层次的探究。研究主要完成了以下方面的工作：　　 1)总结空间分析的国内外研究现状，从栅格数据模型与矢量数据模型各自的特点出发，论述了基于栅格和基于矢量的空间分析计算方法的优缺点和适用性，并探讨了基于栅格的空间分析计算方法的研究重点与发展趋势。通过总结栅格数据的数据模型、结构转换、数据运算以及分辨率选取等，从理论角度和实现技术上支撑栅格方法在空间分析计算中的应用。　　 2)以栅格运算为技术手段，分析其在空间分析中的应用，论述了以地图代数方法在叠置分析中的应用和栅格扩张方法在构建Voronoi图中的应用。通过研究基于栅格的距离变换方法，并以该距离变换方法为空间计算手段，应用到空间距离关系的空间分析操作中，文中针对缓冲区分析这一案例提出具体的实现方案，并对该案例进行分析，讨论其计算效率与使用范围。　　 3)以栅格辅助为优化手段，通过用格网划分的方法把连续的矢量空间区域离散为互不覆盖的面块单元，以索引的方式来辅助处理矢量数据。文中详细阐述了基于规则格网划分的栅格辅助方法，并将该方法应用于空间计算实例中，文中初步探索了栅格行列取值与优化效率间的关系，并在实例中通过与原始方法以及其他优化算法间的比较，表明该方法有效地提高了算法效率。　　 研究表明：1)栅格方法在缓冲区分析的应用中，算法的执行时间与栅格数量成正比，而与缓冲目标集的复杂性、缓冲距离大小等关系不大；同时随着栅格数量的增加，计算精度越来越高，内存的消耗也随之迅速增加；该栅格方法思路简单且易于实现，具有较高的计算效率，能满足大多数应用需求。2)栅格辅助的优化方法在空间计算的应用中，一般平均每个格网有1个数据点时，对无关点的剔除效果最佳，在该优化方法的辅助下，整体算法效率提升很大，而且随着数据量增加，优化效果越明显。