第十二章 地理空间基础
地理空间研究，在理论地理学中一向处于十分独特和十分传统的地位，从而受到各类地理学家的重视。究其实质原因，就在于地球表面上的一切地理现象、一切地理事件、一切地理效应、一切地理过程，统统发生在以地理空间为背景的基础之上。抽去地理空间的系统研究，或者不探索地理空间的分布、形式、结构、规律等内涵，其余的有关地理学的理论原则，无一例外地都会失去存在的意义。有鉴于此，从古代文明起，对于地理区域的空间划分，对于一切空间现象的分异、结构、排布，乃至于它所产生的背景效应等，一直是地理学研究的中心课题，以致于在地理学发展史上一个很长的时段，甚至把地理空间研究视为地理学中唯一的、压倒一切的研究对象。
进入现代地理学发展阶段之后，我们在继续强调地理空间分析和突出其背景效应的同时，更加积极地扶持在地理空间作用基础上的地理过程研究，将空间与时间的独立研究，在更为本质的意义上综合在一起，从而认识更加深刻的地理规律。理论地理学认为：加强地理空间的深入探讨，将会更加深入地理解它给其他地理事件(尤其是地理过程)所带来的隐含效应、附加效应、烙痕效应。当前风靡地理界的过程一响应地理系统，正是把地理事物随时间的发展及其所处的空间结构，有机地偶合在一起并加以综合地分析，这种分析已经取得了不少很有成绩的结果。至于地理空间所具有的天然不均衡特性、空间结构体系、空间经济活动、环境政策分析、空间行为科学、资源开发原理、国土治理规划等理论问题和应用问题，无一可以游离于地理空间基础这一特定规律的制约之外。
在一般意义上，空间总是被理解为物质存在的广延性。而地理空间，正是在服从这个一般的、总体的概念之下，特指地理面中各种地理现象、事物、过程等发生、存在、变化的空域性质。此种空域，针对不同的研究对象，会有不同的表现形式，它们在很大程度上取决于考虑问题时的空间维数目，现举图12-1为例。
在一维空间内，即图12-1中的A，简单到只能由一个单一的向量V1表示，α，β和γ3个点均投影于这一条具有方向的直线上，它们之间的差别仅仅表现为距离大小的不同。当这3个点进入二维空间(即平面)中时，就在原向量V1的基础上增加了与它相垂直的另一向量V2，此种情形下3个点的差别不仅仅表现为具有投影距离的差异，还增添了彼此之间在位置分布上的意义。但应注意的是，此种位置分布被压缩于一个二维平面之内，这正如在一维条件下3个点被更严格压缩在一条线上。进一步分析，α，β，γ3个点可以展现于三维空间当中(见图中的C)，即在向量V1，V2和V3所组成的立体空间内，3个点的位置确定性，又从二维条件下被“解放”出来，增加了在高度上的度量，使得对点在空间中的排布，有了更为深化的认识，从而更加接近现实地反映了地理事物的空间特性。循此思路作更深层次的推论，在一个n维空间内所分布的各点，其间的位置确定性和距离的判断，服从于欧氏平面内的距离求取，不过是加以广延而已，即
i=1，2，3， ，n
通过点间距离的求算，使我们能够定量地认识地理事物在地理空间中的排布格局与排布规则，并为其数量分类的进行，提供一定程度的可能性。在此基础上，聚类分析、趋势面分析、近邻分析等，才具备广阔的发展前景。
但是我们也十分清楚，地理空间分析的基本内容，并不仅仅限于对空间分布的一般认识，进一步还必须考虑到地理空间效应、地理空间行为、地理空间决策等问题。这样一来，就把地理空间分析的本质，作为研究的核心之一，放于理论地理学的重要位置之上。