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传统空间分析概念来自GIS，所以，从GIS的角度，所谓空间分析包括图形分析（空间对象，用统计学方法）、空间数据分析（属性度量，用统计学方法）和空间模型（过程和机理）。不同类型的空间数据需要使用不同的分析理论：空间对象包括点、线、面和表面，属性数据包括命名、次序、间隔和比例数据；空间过程被分为区域（或格）过程（例如区域发展过程）、地统计过程（如石油储量过程）、点过程（如物种分布）、斑块过程（如被污染的土壤）和线过程（如洪水流动）。空间表达。空间分析的对象来源于真实的地理世界。经过人脑认知形成人脑中的图像，表现为场和对象。具体可以抽象为点线面图，最后需要测量表达为计算机所识别的空间数据矩阵的形式。图2.5表达了这一从真实世界到计算机存储的“空间表达”过程。而空间数据矩阵是空间分析的具体操作对象。
图2.5 空间表达（a）和空间矩阵（b）
近些年来，犯罪空间分析的理论研究与实践表明，犯罪空间分析已从传统的犯罪空间数据管理系统发展成为犯罪空间数据分析系统，并将最终向犯罪空间决策支持系统过渡，实现犯罪空间数据管理向犯罪空间思维的转变。我们知道，一般的空间数据管理系统侧重于空间数据结构、计算机制图等基本内容的研究，实现空间数据的存储、查询。空间分析是基于地理对象的位置形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。由于犯罪空间分析是一种特殊领域的空间分析，不仅将一般空间分析理论与方法作为研究基础，同时还有其自身的特点。例如，犯罪空间分析对犯罪空间信息（特别是隐含犯罪信息）所具有的提取和传输功能使其成为了警用地理信息系统（PGIS）区别于一般犯罪信息系统的主要功能特点。
随着PGIS空间分析工具的不断开发，PGIS实现了从传统的犯罪空间数据管理系统向犯罪空间数据分析系统的转变。警用地理信息系统的空间思维就是要利用PGIS数据库中已经存储的信息，通过PGIS的空间分析工具（如缓冲区分析、叠置分析、趋势分析等）生成犯罪地理空间知识，并将其存储于PGIS空间数据库中，用以指导犯罪空间决策行为。PGIS的空间思维功能使警方揭示犯罪空间关系、犯罪空间分布模式和犯罪空间发展趋势等其他类型信息系统所无法完成的任务，其实质就是具有犯罪地理空间现象建模、解释与决策的功能，其核心是地学建模，而地学模型的建立是以空间分析的基本算法和基本模型为基础的，因此可以说，PGIS空间分析是实现其犯罪空间思维的工具，PGIS空间决策是思维的具体体现，空间决策是犯罪空间分析的目标。在我国犯罪空间分析的研究虽然历史较短，但已经得到诸多社会领域学者的关注和研究尝试。
犯罪空间分析是信息化时代公安信息化研究与建设中的一个热点和必然趋势。它的基本研究范式是以地理学知识为基础，在犯罪学、侦查学和治安学等理论与方法中加入地理空间要素，采用地理信息技术和方法，依赖大量的数据，进行各种描述性、探索性或解释性研究，进而丰富社会科学的理论与知识。它能够分析、解释、解决一些重大的社会犯罪问题，揭示一些犯罪现象或犯罪过程背后的机理。犯罪空间综合分析研究需要跨学科的协作，往往需要由来自地理学与地理信息科学、信息技术领域的专家参与有关的研究。
犯罪空间分析是基于空间分析与地理信息系统（GIS）有机结合，研究区域犯罪的空间分布。作为“人”是犯罪行为的实施者，因此从空间的角度去探讨犯罪问题所面对的空间，是一个充满差异性的“社会行为空间”。所以，不是仅局限于发生的犯罪事件，而应当清楚这种犯罪空间的再生产能力，并与社会犯罪行为相互作用的能力。
犯罪空间分析跳出单一的犯罪研究模式，以地区人文社会的特点，结合“社会地理信息系统”，辅以其他犯罪学相关理论作为基础工具，构建区域犯罪行为空间。每当犯罪发生时，公安机关往往仅能利用报案人提供的数据、犯罪现场所发现的信息以及一些过去的经验来侦办案件。然而刑案的发生与本地区人口特征有着紧密的联系，因此，地区的犯罪人口空间特征是一个很重要的问题。
实际上，传统地理学对人-地关系的“人”是模糊的、抽象的，粒度研究层次也比较粗，对于“地”及其空间，却有很深、很广泛的研究。传统地理信息科学在研究人-地关系中，主要侧重于对“地”的研究，而其重要的研究手段——GIS，相应的是以一个面向“地”的基本理念设计与发展的，而不是面向“人”来思考和设计的。因此，“犯罪空间分析”是以人为主体的时间-空间分析，必须从本质上搞清楚犯罪空间的概念、建立犯罪空间的思维和方法。从空间的角度研究犯罪问题，并能够形成以地理信息分析、时间信息分析和人的行为信息分析为一体的犯罪空间集成分析，可称为“犯罪空间分析学”
在开展区域犯罪空间分析中，几个关键问题是：（1）对空间资料的整理，建立比较完善的空间数据库，这将可为未来几十年的研究奠定资料基础。（2）展开跨学科的研究，特别是地理学、计算机、数学、地理信息科学、犯罪学、法律经济学之间进行协作，针对某一犯罪现象或某一社会犯罪问题，在理论和技术上要进行整合研究。（3）犯罪分析是软科学，所谓的软表现在研究对象的界定困难、研究对象具有行为特征，这并不意味着研究方法是软的，恰恰相反，软科学研究并需要过硬的方法和技术，需要比自然科学更多的资源。（4）建设和谐社会与落实科学发展观是当代中国社会的发展目标，犯罪空间分析研究能够在一定程度上满足这一需求。具体要解决的问题是：
（一）城市犯罪空间研究
该研究必须在对一个国家或一个大区域犯罪空间变化探讨的基础上进行。要注意由于人口增长抵消了犯罪率增长的误导；还要关注不同区域犯罪类型变化的对比，要区分不同发达程度的国家与区域犯罪类型具有不同模式；第三要重视区域犯罪的聚集性，它能显示区域犯罪率的差异特征，从而寻找出“安全”区域模式。主要研究方向：
1.不同城市化水平下，城市规模与犯罪率的关联程度，犯罪区域类型的差异性；
2.城市的社会因素（贫困水平、人口的种族构成等形成的各类社会行为）与犯罪的空间关联程度；
3.人口随着城市的扩展而扩散，犯罪与上述因素扩展、扩散的关联程度；犯罪扩散与特定的人口群（少数民族、穷人与年轻人）所占用土地类型的关联水平，与新型的城市活动场所关联的程度。在此基础上探讨不同财富聚集区的潜在犯罪目标带。
（二）城市空间的犯罪模式研究
该研究主要集中在两方面。一是犯罪机会与城市土地利用结构的关联模式；二是犯罪行为（类型）与相应社会生活环境的关联模式。对以上两方面的研究，已不同程度总结出：
1.城市犯罪类型区域与犯罪目标机会模式；
2.居住类型与犯罪类型的关联模式；
3.城市犯罪与犯罪区、犯罪场所的距离衰减模式；
4.犯罪区域的社会空间构成因素关系模式。
该关系模式主要与失业与贫穷、居住隔离与社区、社会凝聚力、家庭生活质量、社会经济地位的城市空间对立，而且还与城市的各类“古典圈层”或“扇性结构”有一定的关联模式。
（三）城市安全空间研究
由于居民对城市不同区位的认知比较，可以产生对特定区位的心理安全认知，从而影响他们的行为。该研究用“心理安全”的概念界定城市中的某一特定区位与其他区位的安全认知程度。主要集中在两方面：
1.对不同人群（个人）“活动空间”的时空感应——认知的安全映象进行研究；
2.剖析个人活动环境的场所通过人的视觉、听觉等统觉对“惬意环境”形成的心理安全空间认知规律；
3.探讨城市宏观与微观环境构成。如规划结构（建筑布局与空间氛围等）与“心理安全”空间的对应关系。
此外，西方学者在对于城市犯罪机率的分析，以及对城市安全空间的研究方面采用了GIS和线形回归模型，首先计算并描绘出犯罪事件的定型比率，并对这些数据的空间特征加以确认，确定出社会因素变量的不同导致了犯罪事件发生机会的不同，从而研究犯罪事件的发生机率。