海洋面积占地球表面的70％，海洋渔业资源是人类最宝贵的自然资源之一，海洋渔业地理信息系统是海洋渔业资源合理开发、利用的保证。海洋和陆地的地理特征有着非常大的差别，海洋渔业虽然70年代就开始了GIS技术的应用，但海洋渔业GIS的发展却一直滞后于陆地GIS。 本文在剖析了海洋渔业空间特征、数据特征的基础上，研究比较了栅格模型与矢量模型在海洋渔业领域各自的优势和劣势，重点分析了栅格模型对海洋渔业数据分析、模式探索的重要性，提出了海洋渔业GIS发展应立足于栅格模型的思想。本文从两个方面具体化了基于栅格模型海洋渔业GIS的内涵：(一)基于观测数据的相关性理论，研究了栅格模型空间特征的全局结构探测和局部相关性度量。其中，时空相关范围阵解决了海洋数据的时空插值问题，局部相关性度量解决了热点探测和局部结构探测问题。(二)研究了栅格模型下海洋渔业数据的表达。包括：数据探测性分析表达、专题属性数据表达、动态信息表达、随空间尺度变化的属性综合表达等。 本文的研究内容结合国家863计划课题(818-07-02、818-11-03)和国家自然科学基金项目(4007400)，其中的主要方法已编程实现并应用于“海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统”中。