军事问题的四大核心因素是机动、侦察、攻击、指挥,MGIS(军事地理信息系统)是辅助军事人员进行以上问题决策的一个重要的软件系统,目前MGIS对空间数据的分析还不是很成熟。本文对MGIS中的空间分析理论与应用作了研究,主要立足于数学模型与计算机算法,通过分析与建模,目的是在战场空间数据基础上,重点解决机动和侦察问题。主要研究点是战场的地形因素,包括(1)地形机动性——通行性问题；(2)战场的侦察做的如何——巡逻问题；(3)战场的地形对于情报获取的优势有多大——通视性问题。最后针对经典兰切斯特方程不考虑天气、地形、战术等重要因素的局限性,提出需要考虑地形因素的新的损耗预测模型。步骤如下：首先研究了空间数据的结构和计算机存储方法,利用ArcGis软件将采集到的数据进行格式转换,影像配准以及矢量化,最后选择合适的投影坐标系,得到要分析的图层集合,经过ArcGis空间分析模块以及MATLAB地图工具箱进行进一步的处理；通过ARCGIS+MATLAB分析战场的坡度,起伏度,粗糙度,并对以上的分析结果进行统计分类,最后结合模糊规则来推理地形的通行程度；通过研究最短路径算法以及最优规划模型,解决了战场巡逻问题,在给定的研究区内用最少的巡逻车能覆盖最大的区域,并且满足了出现事故后能够及时赶到,巡逻的路径具有隐蔽性,不易被敌方发现等优点；通过利用基于DEM模型的通视性算法以及最优规划模型,解决了计算侦察设备对于战场地形的覆盖率的问题,结果表明：覆盖率越高,战场获取情报的能力越快,越准确；最后本文给出了改进的兰切斯特方程的解和战局的预测、胜方剩余兵力等计算方法,运用实例对模型进行了验证,并设计了作战损耗的功能模块,在软件设计的方法和框架上做了进一步的探索。结果表明：这个模型是可行的,能够更加准确有效的评判战斗过程的损耗。