近些年来,随着城市机动车保有量的增加,城市的交通系统越来越不能满足日益增长的交通需求。以小汽车为主的机动化交通必将使城市社会经济遭受交通恶化的冲击,以公共交通为主导的机动化才是城市交通发展的根本出路。公共交通系统的发展直接关系着居民生活水平的提高与城市发展的效率。本文利用地理信息系统(GIS)技术对西安市老城区的公共交通系统进行了空间特征分析与可达性的综合度量。理论研究方面,结合国内外研究介绍了地理信息系统与可达性的概念与应用。在此基础上,基于城市公交基础资料与外部环境数据建立了西安市的公共交通地理数据库,并对数据库中要素类的字段与定义进行了说明,为后文的分析提供数据基础。在公交系统空间特征分析方面,首先介绍研究区域的基本情况与交通发展现状,其次从城市公共交通系统规划指标体系中选取了公交站点间距、站点覆盖率、线路长度、非直线系数、公交线网密度与线路重复系数,借助ArcGIS分析与评价西安市老城区的公交空间分布现状,得到公交线网密度略低、站点间距偏高以及线路重复系数略高是公交网络中存在的主要问题。在公共交通可达性方面,通过对比分析5种常用的可达性测度模型,构建了适用于公共交通系统的组合模型,建立了基于GIS的可达性计算流程,包括数据处理,交通阻抗计算,可达性值计算以及结果可视化表达,以西安市老城区为例分析城市公交系统对城区不同空间形态造成的影响,能够实现对每一个空间位置可达性水平的自动测度,从而实现指导城市规划工作的目的。最后综合公交网络空间特征与时间可达性的分析,提出老城区公交系统优化的建议,以期为城区公交规划与城市交通持续健康的发展提供参考。