此章主要敘述空間分析的由來與發展，乾貨知識較少，感興趣的朋友可以看看。
自古以來，由於生存和發展的需要，人們從未停止對周圍地理事物的探索，因此是中進行著各種類型的空間分析。從對空間現象及其空間關係的文字記載——>到利用數學概念和方法進行解釋性描述；從傳統統計學方法和數據模型對空間現象和過程的模擬——>到基於地理信息系統的多為地理空間數據表達與管理——>地理過程的動態模擬——>可視化分析和決策支持；從空間數據挖掘技術——>高性能計算技術支撐下的地理計算方法；隨著人們對空間信息需求水平的不斷提高和科學技術的日益進步，空間分析的方法和技術在不斷完善和豐富。
A.地圖分析
傳統的紙質地圖由於採用簡單明了的方式表達空間想而成為描述地理空間的範例。地圖作為最古老、最傳統的空間信息表達、存儲與分析的手段，已有逾千年的歷史。地圖的出現使人們對空間表達與分析能力大大增強。在地圖上量測地理空間要素的幾何參數，如距離、方位和面積等，分析地理要素的空間關係，或者利用地圖疊加進行合成，以獲取所需的空間信息，這些傳統的地圖分析技術，奠定了空間分析方法的基石，時至今日仍然是現在GIS空間分析的重要方法。GIS源於計算機地圖製圖，GIS環境下空間信息的表達與分析，早起多數沿襲了傳統地圖分析的思想與方法。
隨著研究的深入和應用水平的提高，基於地圖進行較高層次的空間信息分析的方法不斷出現，如社會、經濟、文化和軍事等領域的各種區域分析與決策。同時，物理、數學概念與方法的不斷引入及地學各分支學科的發展，促使傳統地圖分析能力提升，人們對地圖表達空間信息的理解與解譯能力也顯著提高。
B.計量地理學
20世紀60年代地理與區域科學的「計量革命」，第一次明確將數學方法用於地理學研究，空間特徵及其功關係分析從此由文字描述進入定量刻畫階段。這場「計量革命」最直接的成果是促使「空間分析」作為一個獨立概念提出，數學方法引入地理空間是其突出標識。
計量地理學（quantitative geography），又稱地理數量方法，是應用數據思想進行地理學研究的科學。它試圖以定量的青雀判斷來彌補定性文字描述的不足；以抽象的、反映本質的數學模型去刻畫具體的、龐雜的各種地理現象；以對過程的模擬和預測來替代對現狀的分析和說明；以合理的趨勢推導和反饋機制分析來代替簡單的因果關係分析。計量地理學提供了理性的複雜方法，已傳遞有關行為決策的確定性程度、綜合研究精度等有用的信息，與定性研究方法結合共同構築了地理學研究方法的科學體系。
計量地理學是對地理學傳統研究方法的發展和變革，反映了地理學向定量化、科學化發展的趨勢。圍繞地理現象的空間本質或地理係數據的空間特徵，建立起地理學的空間分析方法或體系，是地理學有一門對空間事物進行解釋性描述的學科，轉變為一門進行確定性分析的學科。
C.地理信息系統
地理信息系統（GIS）起源於20世紀60年代，加拿大測量科學家R.F.Tomlinson建立了世界上第一個實用的地理信息系統——加拿大地理信息系統，用於自然資源的管理和規劃。GIS是對地理空間數據進行採集、存儲、表達、更新、檢索、綜合分析與輸出的計算機技術系統。GIS以數位化的方式表達空間實體及其關係，並把地圖分析與計量地理的思想、方法和模型集成在一起，具有強大的空間分析與模擬功能，是地理空間數據管理和分析的重要平臺。
現實世界中的地理現象在GIS中以數字形式表達，形成地理空間資料庫。對資料庫中的空間數據進行分析與建模以挖掘出潛在的空間信息時GIS最具生命力的核心功能，也是GIS區別於其他計算機系統的主要標誌之一。GIS空間分析常用方法有緩衝區分析、疊加分析、網絡分析、拓撲結構分析、數字地形分析等，複雜地理空間問題可以通過GIS耦合專業模型來求解，如綜合評價模型、預測模型、規劃模型、決策分析模型等。
GIS的出現不僅空間分析的能力變得強大，還使「空間分析」成為專門學科。基於數位化技術和高性能計算的GIS對空間分析的發展起到了革命性的作用，不僅能夠完成以前相當耗時甚至不可能完成的計算任務，使分析海量空間數據的複雜變成現實，而且在一定程度上改變了傳統空間分析的思想和方法，極大的促進了空間分析在眾多領域的應用。
D.地理計算
20世紀90年代中期，英國著名地理學家、裡茲大學計算地理研究中心 Stan Openshaw 教授認為空間數據挖掘已成為計量地理學中的一個重要分支，並以Geocomputation命名這個新的學科，因此 Stan Openshaw 被稱為「地理計算之父」。此後，許多㤴紛紛從不同角度對地理計算的定義與內容框架進行設計，並論證其作為一個學科的必要性和合理性。
Openshaw 等認為地理計算本質上是繼地理信息科學之後的革命。他在2000年又進一步深化了對於地理計算的理解，認為地理計算是一種高性能計算，是用以解決目前不能解決的、甚至未知的空間問題的而科學。地理計算具有三方面特點：一是強調地理主題，二是對於現存問題承認有新的或更好的解決方法，且解決以前不能解決的問題；三是地理計算需要獨特的思考方式，由於以海量計算來代替殘缺的知識或理論，所以能夠增強機器的智能。
地理計算可定義為用計算機解決複雜空間問題的科學和藝術。地理計算試圖回歸計量革命時代的地理分析和建模，並吸收計算機科學發展的最新成果，如高性能計算，模式識別、分類、預測與模型技術，知識挖掘，可視化等一系列計算方法和功能，建立地理模型以分析複雜的、具有不確定性的地理問題。
地理計算這一學科的統一視角就是「計算」，它被認為是一系列有效的程序或算法（如神經網絡、模糊邏輯、遺傳算法等），當應用到地理問題是必然產生結果，不同算法之間由於基本假設的不同而產生結果的差異。地理計算本質上可認為是對地理學時間與空間問題所進行的基於計算機的定量化分析。
地理計算包含豐富的模型和方法體系，不僅採納了傳統的計量地理學理論與模型，還涉及一系列新的理論、技術和方法：
1.GIS為地理計算創建資料庫；
2.人工智慧技術和智能計算技術為地理計算提供計算原理和計算工具；
3.高性能計算服務系統為地理計算提供動力。
4.神經網絡模型、模糊邏輯模型、遺傳算法模型、元胞自動機模型及分型分析不斷成為地理計算的核心。
作者：New_Wang
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