空间分析是地理信息系统的核心和关键功能之一。随着空间信息及其处理能力极大丰富和加强，要求增强GIS空间分析能力的呼声越来越高，论文主要对空间分析中叠加分析和缓冲区分析两类重要方法进行研究。缓冲区分析是GIS一种重要的空间操作。缓冲区生成分为点、线和面三种类型，其中线目标的缓冲区生成是关键和基础，线目标的缓冲区生成分为单个线目标的缓冲区独立生成和所有线目标的缓冲区重叠合并两个阶段。在缓冲区分析角平分线算法和凸角圆弧算法基础上，本文提出并实现一种新的缓冲区半径旋转生成算法。另外，新算法对缓冲区生成过程中出现的特殊情况进行了处理，并采用递归方法管理和存储缓冲区边界的自相交多边形。叠加分析是GIS进行空间分析时常用的一种空间操作，包括点、线和多边形分别与多边形叠加三种类型。由于空间数据量较大，如何快速准确地完成空间叠加分析运算是比较关键的技术。在叠加分析Weiler算法和Greiner-HorMann算法基础上，本文提出并实现一种快速的多边形叠加分析优化算法，其中多边形既可是简单多边形，也可是复杂多边形。改进算法使用单线性链表数据结构来组织叠加后的多边形，减少了遍历多边形顶点链表的次数，并有效减少求取交点的时间，具有占用存储空间少和处理速度快的特点。另外，在求取交点前引入预处理操作，避免了大量不必要的求交运算，降低了算法的时间复杂度。