第1章 绪论和术语 1
1.1动机和媒介 1
1.1.1本书综述 1
1.1.2空间分析、地理信息系统和软件工具 1
1.1.3目标读者和范围 4
1.2软件工具和配套材料 4
1.2.1GIS和相关软件工具 4
1.2.2建议阅读材料 8
1.3全书结构 10
1.4术语和缩写 10
1.4.1定义 11
1.5常用单位和符号 14
1.5.1符号 14
1.5.2统计度量和相关公式 15
第2章 空间分析的概念框架 21
2.1地理空间视角 21
2.2基本单元 21
2.2.1地点 21
2.2.2属性 22
2.2.3对象 23
2.2.4地图 25
2.2.5地点的多种属性 25
2.2.6场 25
2.2.7网络 26
2.2.8密度估计 26
2.2.9细节、分辨率和尺度 26
2.2.10拓扑 27
2.3空间关系 28
2.3.1共同位置分析 28
2.3.2距离和方向 28
2.3.3多维尺度变换 29
2.3.4空间背景 29
2.3.5邻域 29
2.3.6空间异质性 30
2.3.7空间依赖性 30
2.3.8空间采样 30
2.3.9空间内插 31
2.3.10平滑和锐化 31
2.3.11一阶和二阶过程 31
2.4空间统计学 32
2.4.1空间概率 32
2.4.2概率密度 32
2.4.3不确定性 33
2.4.4统计推断 33
2.5空间数据基础设施 34
2.5.1Geoportals 34
2.5.2元数据 35
2.5.3互操作 35
2.6小结 35
第3章 历史和方法论背景 36
3.1历史背景 36
3.2方法背景 38
3.2.1作为过程的空间分析 38
3.2.2分析方法 39
3.2.3空间分析与PPDAC模型 41
3.2.4PPDAC不断变化的背景 47
第4章 空间分析的基本模块 49
4.1空间数据模型和方法 49
4.2几何及相关操作 50
4.2.1矢量数据集的长度和面积 50
4.2.2栅格数据集的长度和面积 52
4.2.3表面积 54
4.2.4曲线光滑与点的剔除 56
4.2.5质心和中心 58
4.2.6点（对象）在多边形内 63
4.2.7多边形分解 64
4.2.8形状 65
4.2.9叠置和组合操作 66
4.2.10区域插值 69
4.2.11分区及重新分区 71
4.2.12分类和聚类 75
4.2.13边界和区域隶属度 85
4.2.14镶嵌和三角剖分 91
4.3查询和计算 95
4.3.1空间选择和空间查询 95
4.3.2简单计算 96
4.3.3比值、指数、归一化和标准化 99
4.3.4密度、核和占有率 102
4.4距离操作 109
4.4.1度量 111
4.4.2成本距离 115
4.4.3网络距离 122
4.4.4缓冲区分析 123
4.4.5距离衰减模型 125
4.5方向操作 128
4.5.1方向分析概述 128
4.5.2线数据集的方向分析 128
4.5.3点数据集方向分析 133
4.5.4表面方向分析 134
4.6格网操作和地图代数 135
4.6.1单格网和多格网操作 135
4.6.2线性空间滤波 136
4.6.3非线性空间滤波 139
4.6.4腐蚀和膨胀 139
第5章 数据探测与空间统计学 141
5.1统计方法与空间数据 141
5.1.1描述性统计 142
5.1.2空间采样 142
5.2探测性空间数据分析 147
5.2.1EDA、ESDA和ESTDA 147
5.2.2异常值探测 148
5.2.3交叉表和条件分区分布图 150
5.2.4ESDA和地图化点数据 152
5.2.5数据的趋势分析 153
5.2.6聚集搜索 154
5.3基于格网的统计 155
5.3.1基于格网的统计概述 155
5.3.2交叉表化格网数据 156
5.3.3栅格数据集的样方分析 157
5.3.4景观测度 159
5.4点数据集和距离统计 165
5.4.1基本距离派生统计量 165
5.4.2最近邻方法 165
5.4.3热点和聚集分析 171
5.5空间自相关 174
5.5.1自相关、时间序列和空间分析 174
5.5.2全局空间自相关 175
5.5.3局部空间关联指标 185
5.5.4自相关指数的显著性检验 187
5.6回归方法 188
5.6.1回归概述 188
5.6.2简单回归和趋势面建模 192
5.6.3地理加权回归 194
5.6.4空间自回归和贝叶斯建模 197
5.6.5空间滤波模型 202
第6章 表面和场分析 204
6.1表面建模 204
6.1.1测试数据集 204
6.1.2表面和场 204
6.1.3栅格模型 206
6.1.4矢量模型 208
6.1.5数学模型 209
6.1.6统计模型和分形模型 210
6.2表面几何 211
6.2.1梯度、坡度和坡向 211
6.2.2剖面与曲率 215
6.2.3方向导数 219
6.2.4表面上的路径 220
6.2.5表面平滑 220
6.2.6坑的填充 221
6.2.7体积分析 222
6.3可视性分析 222
6.3.1视域和RF传播 223
6.3.2视线 225
6.3.3Isovist分析 226
6.4分水岭和排水系统 227
6.4.1分水岭和排水概述 227
6.4.2排水建模 227
6.4.3D-infinity模型 228
6.4.4排水系统模型案例分析 228
6.5格网化、内插和等值线生成 230
6.5.1格网化和内插概述 230
6.5.2格网化和内插方法 232
6.5.3等高线生成 235
6.6确定性内插方法 236
6.6.1距离倒数加权 237
6.6.2自然近邻法 239
6.6.3最近邻法 240
6.6.4径向基和样条函数 240
6.6.5改进的Shepard 242
6.6.6利用线性内插的三角剖分法 243
6.6.7使用似样条内插的三角剖分 243
6.6.8矩形或双线性内插 243
6.6.9剖面法 244
6.6.10多项式回归 244
6.6.11最小曲率 244
6.6.12移动平均法 244
6.6.13局部多项式 244
6.6.14拓扑格网/栅格拓扑 245
6.7地统计内插方法 245
6.7.1核心概念 245
6.7.2克里金内插 256
第7章 网络和位置分析 263
7.1网络和位置分析简介 263
7.1.1网络和空间位置分析概述 263
7.1.2相关术语 263
7.1.3源数据 264
7.1.4算法和计算复杂度理论 265
7.2网络和位置分析的关键问题 266
7.2.1网络分析综述 266
7.2.2启发式和元启发式算法 273
7.3网络结构、最优路线和最优行程 281
7.3.1最小生成树 281
7.3.2Gabrie1网络 282
7.3.3Steiner树 284
7.3.4最短路径问题 285
7.3.5行程、TSP问题和交通工具行程安排 289
7.4选址和服务区问题 293
7.4.1选址问题 293
7.4.2拉格朗日p中心和p中值问题 296
7.4.3服务区 300
7.5弧路线安排 302
7.5.1网络遍历问题 302
第8章 地理计算方法和建模 305
8.1地理计算概述 305
8.1.1地理计算模型 305
8.1.2地理信息系统中的动态过程建模 306
8.2地理模拟 311
8.2.1地理模拟简介 311
8.2.2元胞自动机 311
8.2.3智能体和基于智能体的建模 314
8.2.4基于智能体的模型的应用 316
8.2.5基于智能体的模型的优势 318
8.2.6基于智能体模型的局限性 320
8.2.7解释或预测 320
8.2.8开发一个基于智能体的模型 322
8.2.9用于基于智能体建模的模拟/建模系统类型 323
8.2.10选择模拟/建模系统的指导意见 324
8.2.11用于基于智能体建模的模拟/建模系统 325
8.2.12基于智能体模型的检验和校正 329
8.2.13基于智能体模型输出的验证和分析 330
8.3人工神经网络 332
8.3.1人工神经网络介绍 332
8.3.2径向基函数网络 343
8.3.3自组织网络 344
8.4遗传算法和进化计算 350
8.4.1遗传算法介绍 350
8.4.2遗传算法的组成 351
8.4.3遗传算法应用实例 355
8.4.4进化计算和遗传规划 358
附录网络链接 359
参考文献 364
后记 380