序言 1
前言 3
上篇 GIS和空间分析的基本方法 3
1 ArcGIS入门：数据管理及基本的空间分析工具 3
1.1 ArcGIS中的空间和属性数据管理 3
1.2 ArcGIS中的空间分析工具：查询、空间连接、地图叠加 7
1.3 案例1：绘制分析路易斯安那州巴吞鲁日的人口密度格局 11
1.4 小结 25
附录1 通过空间分析工具识别邻接多边形 26
2 距离和时间的测算 29
2.1 距离的测算 29
2.2 测算路网距离和网络时间 31
2.3 距离衰减规律 34
2.4 案例2：测算路易斯安那州公立医院的出行距离和时间 36
2.5 小结 44
附录2A 用赋值图法求解最短路径问题 45
附录2B 用谷歌地图API来估算出行时间 46
3 空间平滑和空间插值 51
3.1 空间平滑 51
3.2 基于点的空间插值 54
3.3 案例3A：绘制中国广西壮族自治区壮语地名分布图 58
3.4 基于面域的空间插值 65
3.5 案例3B：基于面插值的路易斯安那州巴吞鲁日市人口研究 66
3.6 小结 71
附录3A 空间平滑的经验贝叶斯估计 71
附录3B 基于路网等级权重法的面域插值 73
中篇 初级定量方法及应用 77
4 基于GIS的服务区分析及其在商业地理和区域规划中的应用 77
4.1 服务区分析的基本方法 78
4.2 划分服务区的引力模型 80
4.3 案例4A：确定芝加哥小熊队和白袜队的球迷范围 85
4.4 案例4B：估算路易斯安那州公立医院的服务区 92
4.5 小结 97
附录4A 引力模型的经济基础 99
附录4B 哈夫模型工具箱说明 100
5 基于GIS的空间可达性测量及在医疗服务研究中的应用 103
5.1 可达性问题 103
5.2 移动搜索法 106
5.3 引力法 109
5.4 案例5：测算芝加哥地区基本医疗服务的空间可达性 113
5.5 小结 121
附录5A 可达性测度的性质 122
附录5B 空间可达性自动测度工具 124
6 回归拟合方程及在城市密度模型分析中的应用 127
6.1 城市与区域结构的密度方程 127
6.2 单中心模型的拟合函数 131
6.3 拟合函数中的非线性回归和加权回归 136
6.4 多中心模型拟合 138
6.5 案例6：芝加哥地区城市密度模式分析 142
6.6 讨论和小结 149
附录6A 城市密度模型的推导 151
附录6B 中心度指数测度及城市密度 153
附录6C 二元线性模型的最小二乘回归法 154
7 主成分分析、因子分析、聚类分析及在城市社会区分析的应用 156
7.1 主成分分析（PCA） 157
7.2 因子分析（FA） 158
7.3 聚类分析 162
7.4 社会区分析 165
7.5 案例7：北京的社会区分析 167
7.6 讨论与小结 175
附录7 判别分析 176
8 空间统计和应用 178
8.1 地理中心测度 179
8.2 案例8A：测量芝加哥市区种族群体的地理分布 181
8.3 基于点的空间聚类分析 183
8.4 案例8B：中国广西壮族自治区壮语地名的空间聚类分析 185
8.5 基于面的空间聚类分析 189
8.6 空间回归 193
8.7 案例8C：芝加哥谋杀犯罪的空间聚类与回归分析 196
8.8 小结 208
附录8 回归分析中的空间滤值法 209
下篇 高级数量方法及应用 213
9 癌症数据分析中的区划方法及其应用 213
9.1 小样本问题和区划 213
9.2 空间位序法和改进尺度空间聚类法（MSSC） 217
9.3 动态约束聚集分区方法（REDCAP） 220
9.4 案例9：为芝加哥地区晚期乳腺癌风险分析构建地理区域 222
9.5 小结 233
附录9A 泊松回归分析 233
附录9B 混合层级区划方法工具 235
10 线性方程及格瑞—劳瑞模型在城市人口和就业模式模拟中的应用 238
10.1 线性方程组求解 238
10.2 格瑞—劳瑞模型 240
10.3 案例10：基于假想城市的人口与服务就业分布模拟 245
10.4 讨论与小结 251
附录10A 投入—产出模型 253
附录10B 求解非线性方程组 254
附录10C 用于校准格瑞—劳瑞模型的工具箱 256
附录10D 元胞自动机（CA）城市土地利用模型 256
11 线性规划及在浪费性通勤测算和医疗服务区位优化中的应用 259
11.1 线性规划与单纯形法 260
11.2 案例11A：测算俄亥俄州哥伦布大都市区的浪费性通勤 264
11.3 整数规划与区位优化问题 270
11.4 案例11B：路易斯安那州巴吞鲁日市医疗服务的区位优化 274
11.5 小结 278
附录11A 哈密尔顿的浪费性通勤模型 278
附录11B 线性规划中的SAS编程 280
附录11C 最小化可达性不公平度的编程方法 282
12 蒙特卡罗方法在城市交通模拟中的应用 284
12.1 蒙特卡罗模拟方法 285
12.2 出行需求建模 287
12.3 蒙特卡罗空间模拟实例 290
12.4 案例12：基于蒙特卡罗的路易斯安那州巴吞鲁日市交通模拟 291
12.5 小结 303
参考文献 305
主题词对照表 318