配送网络是合理安排配送路线的前提基础，对降低配送中心成本起着至关重要的作用。目前国内外对配送网络构建方面的研究还不够深入，本文利用图论和GIS技术对配送网络拓扑结构的构建方法进行研究，实现其自动化构建功能，建立物流配送系统所需的空间属性数据库，并应用于一个基于GIS的面向大规模城市物流配送的线路优化系统。本文首先介绍了国内外网络拓扑构建和基于GIS物流配送系统的研究现状，提出现在GIS在配送线路优化应用中存在的问题，分析了物流配送系统所需的地理空间属性数据。然后，深入城市配送问题实践，针对城市物流配送和城市交通道路网的特点，研究道路网的矢量表达、网络拓扑结构的提取和构建、客户点与道路网的匹配等关键技术，提出一套将客户点添加进城市配送道路网络的规则，对地理信息和交通信息进行提取，构建了配送线路优化所需的包含客户资源信息和道路信息的拓扑网络。在此基础上，结合烟草配送中心的实际情况，介绍了实际应用背景和问题模型算法，分析网络拓扑构建在配送中心线路优化系统中的应用。在MapInfo平台上实现算法与GIS的整合，对基于GIS的配送线路优化系统及网络拓扑构建模块的实现进行介绍。本文的研究结果，成功应用在济南市烟草物流配送线路优化中，构建了覆盖辖区内28000个客户点的配送网络，取得了一定的经济效益。同时，本文研究同样适用于其它领域大规模城市物流配送，具有重要的实用价值。