甘肃省地处三大高原交汇处，和东部沿海发达地区差别很大，其地形比较复杂，自然环境恶劣，对于一个比较大的区域，地形和交通对于城市可达性和腹地研究而言相当重要。甘肃省旅游资源丰富，有3个5A级和15个4A级景区，但是由于受交通条件和经济因素的影响，旅游业并不是十分发达，中心城市对周边地区的影响比较明显，所以本文将可达性和腹地的概念引入到旅游研究中，以期为全省城市旅游经济区划和旅游规划编制提供参考。本文在GIS相关软件的支持下，首先以空间句法分析甘肃省道路交通的通达性，接着设计了一个全新的矢量数据空间分析方法来求解路网距离，以格网为单位测算城市交通可达性，然后计算2005、2009年的城市旅游经济综合规模，研究可达性和旅游规模之间的关系。再以2009年甘肃省14个地级市州为研究对象，借助场强模型和哈夫模型，进行城市旅游腹地的测定，并与市域行政区范围进行叠加分析。然后采用Arclnof编程技术中的线性规划优化技术对划分后的各城市旅游腹地进行优化处理，生成各城市新的腹地。结果表明：①甘肃省14个地级市旅游经济竞争力的综合规模，计算出了基于公路网络的全省各地区的场强值，越是靠近城市和路网，其场强值越大。利用哈夫模型找出了各城市的旅游腹地范围，其基本上都是沿着路网分布。②通过计算甘肃省各城市的交通可达性可以发现，全省各地区可达性较好，最远的地区像肃北、玛曲等都在25小时以内。其内部差异比较明显，中心城区可达性较好，外围地区特别是边界地区可达性较差，城市可达性在地域分布上呈现以地级市为中心、沿道路分布的条带空间结构。③场强由于道路和海拔的因素，影响十分明显，4年中场强的变化趋势基本相同，由于旅游经济的作用使得兰州的极化效应更加明显，即旅游场强值高的地区越来越高，而值较低的地区变化很小。④划分城市旅游服务范围，发现其中一部分城市的服务范围和行政区相比发生了明显的变化，其中4个城市的服务区变大，6个变小，4个没有变化。⑤优化后的旅游服务范围沿路网和地形的分布现象更加明显，周边地区受中心城市经济和人口制约的现象也更加显著。