本书共分9章。第1章和第2章探讨了GIS环境下空间分析的基本框架和基础问题；第3章至第7章主要阐述了空间量测与计算、空间表达变换分析、空间几何关系分析、空间统计学分析，以及三维分析技术；第8章介绍了网格计算技术及其对GIS空间分析的影响；第9章结合地理空间数据的不确定性问题，探讨了智能计算技术的基本原理、方法体系及其应用于地理空间数据分析的实例。

地理信息系统(GIS)是地理空间数据处理、分析的重要手段和平台。从诞生至今的40多年时间里，地理信息系统技术的日益革新为众多应用领域创造了丰富的地理空间信息财富，使地理空间数据的存储、检索、制图和显示功能越来越完善。地理信息系统的核心功能是空间分析。空间分析使GIS超越一般空间数据库、信息系统和地图制图系统，不仅能进行海量空间数据管理、信息查询检索与量测，而且可通过图形操作与数学模拟运算分析出地理空间数据中隐藏的模式、关系和趋势，挖掘出对科学决策具有指导意义的信息，从而解决复杂的地学应用问题，进行地学综合研究。GIS的奠基人之一Goodchild M F曾指出“地理信息系统真正的功能在于其利用空间分析技术对空间数据的分析”。

虽然GIS已取得了巨大的发展，但目前多数地理信息系统的应用还局限于数据库型GIS的层面，多维信息空间分析能力的不足及空间分析的结果不实用越来越明显，无法真正满足全球变化和区域可持续发展研究对空间数据分析、预测预报、决策支持等多方面的应用要求。同时，由于空间分析内容十分繁杂，GIS学术界对空间分析的理解和认识存在较大的模糊性和差异，GIS空间分析一直滞后于空间数据结构、空间数据库、地图数字化和自动绘图技术等方面的研究，在理论和技术上尚没有根本的突破。本书在参阅了国内外大量相关文献的基础上，结合我们的工作实践，试图从新的角度理解空间分析的概念内涵，不拘泥于基本分析方法的概念、算法原理及其应用，选择性地引入了许多新的空间分析技术方法，如网格计算、智能计算等，力求比较系统地论述GIS空间分析的原理方法和技术及其发展前沿，为地理学及相关专业的本科生、研究生和广大读者提供全面、详细了解和掌握GIS空间分析理论与方法的途径，并为进一步完善GIS空间数据分析理论和方法体系奠定基础。

全书共分9章。第l章简要回顾了20世纪50年代以来地理空间数据处理与建模领域，如数量地理学、地理信息系统、地理计算、地理空间数据挖掘等重要的技术方法及其进展，探讨了GIS环境下空间分析的基本框架。第2章主要概括了空间分析的基础问题，包括地理空间的理解方式，地理空间坐标系统的建立方法，地理网格系统、地理空间数据的特征及基本的地理空间问题等。第3章介绍了从GIS中获取地理空间目标基本参数的方法，即空间量测与计算。第4章主要阐述了空间数据结构、空间参考系统、时空尺度和图形表达等不同GIS的空间表达方式，提出空间表达变换不仅是空间数据操作的一种手段，更是GIS空间分析的重要方法的观点。第5章详细地介绍了空间几何关系分析方法，即如何从GIS目标之间的空间关系中获取派生信息和新知识的有关分析技术，主要包括邻近度分析、叠加分析、网络分析等。第6章讨论了空间统计学的基本原理方法及其在地理空间数据挖掘和分析中的应用。第7章介绍了三维地理空间数据分析方法，主要包括三维景观建模、三维景观分析与计算，以及三维可视化表达技术等。第8章主要阐述了新一代Web技术——网格计算技术的基本特点，网格计算技术对GIS空间分析的影响，以及网格GIS基本概念和关键技术等内容。第9章结合地理空间数据的不确定性问题，主要探讨了智能计算技术的基本原理和方法体系，介绍了智能计算方法应用于地理空间数据分析的若干实例。

本书在编写过程中参考和吸取了近年来国内外诸多专家和同行的研究成果，在此表示诚挚的感谢。王静、任春颖、史晓霞、罗智勇、关丽、廖晓玉、吴雨航、邹滨等研究生参与了部分章节的编写工作；于思扬、付博、黄猛、许淑娜、曾文华、李世熙等研究生协助查阅了大量参考资料；本书得到了东北师范大学教材建设项目的支持，在此一并表示衷心的感谢。

《GIS空间分析原理与方法》一书虽然酝酿准备了近三年，但在实际撰写中，原有的一些想法和内容没有得到充分的表达和展现，由于作者水平有限，书中不足之处敬请专家和读者批评指正。