本书是科技部创新方法工作专项资助的地理学方法项目的成果。它旨在对计算地理学方法做一个系统的归纳与探索。

一般来说，地理学有四大学科，自然地理学、人文地理学、地理信息科学和区域地理学，区域地理学属于知识性学科，也是人类最早认识的地理学内容，自然地理学、人文地理学和地理信息科学则是科学学科，各有自己的原理、方法、理论及技术。地理信息科学最早可以追索到地图学。在传统的地理学中，地图主要作为分析工具。在最近的40年中，地理信息科学全面地继承了地图学，它不仅作为地理学与大众的知识接口，而且还作为地理学的工具改变着地理学。

到目前为止，地理信息科学科学分为三个分支，地图与地理信息系统技术、测绘与对地观察技术，另一个就是计算地理学。计算地理学的意义在于为整个地理信息科学乃至于整个地理学提供分析工具。计算地理学就像计算物理学、计算化学一样，为总体学科提供了新鲜血液。

关于计算地理学的发展，可以追溯到1960年代。1960年代地理学兴起了计量革命，计量革命为地理学带来了新工具也带来了新思维，但是由于当时数学工具基本上只能依靠数理统计，对地理问题的分析计算因为数据量大而往往陷于困境，计量革命最初的辉煌在1970年代末变得黯然失色。1970年代中期以来，遥感技术和GIS作为地理学的有效工具带来了地理学的大发展，然而分析方法的缺失使得遥感技术与GIS技术的应用越来越困难，在这种情况下，1990年代初，地理学家们提出需要把地理信息系统科学发展为地理信息科学科学。在这种需求下，1996年英国利兹大学Stan Openshaw等主导展开第一次计算地理学学术会议，这次会宣告了计算地理学作为地理信息科学基础学科的诞生。此后的发展，可以说是雨后春笋，各自方法纷纷涌现，它带来的科学思想，深刻影响地理学及相邻学科。计算地理学是信息时代地理学的标志。

今天计算地理学作为一门学科在中国已经蓬勃发展。在这种情况下出版一本计算地理学的专著显得越来越重要，幸运的是科技部创新方法研究专项把地理学方法创新作为一个重要项目，在刘燕华、蔡运龙二位教授的支持下，计算地理学的理论总结和专著写作被列入了资助范围，于是我得于组织“计算地理学的理论与方法”的写作。

当我们开始写作《计算地理学》，我立即发现，作为一个正在蓬勃发展的学科，计算地理学体系上不明确，国际上关于计算地理学的著作已经出了不少，可是内容也不尽相同，因此，如何组织计算地理学学科体系就成为了撰写本书的第一个关隘。在本书中我按数据分析、空间运筹、模拟计算和高性能计算4个模块组织了内容。接着第二个关隘有出现，由于计算地理学的迅猛发展，几乎各个模块都可以写一本砖头厚的书。面对这个挑战，我不得不以选择最为重要的内容并且以我熟悉的内容为主体，这样做的结果是未能反映我国许多作者最近的成果，非常遗憾。实际上写书是一项遗憾的工作，当你完成你的著作后，你会发现你的书充满了各种遗憾。不过，无论任何，最后经过大家的努力，本书得以完成了。

由于计算地理学各分支的发展，本书个章节的内容的探索性是不同的。例如本书第8章《常用数值计算方法》，基本上书成熟的科学知识的介绍。本书初稿曾经有若干数值计算实例，但是考虑到篇幅太长不得不删除。接下来的第9章到第11章，则是新近发展的非数值计算方法，因此探索性内容越来越多。第12章到第14章，基本上是探索性内容，因此希望得到读者更多的关注。同样的结构问题出现在前面的章节中。

本书的各章作者如下，第1章，王铮，蔡砥；第2章，王铮；第3章，王丽娟、王铮；第4章，王铮，汪臻；第5章，韩伟一，王铮；第6章，萧小文，王铮；第7章，丛晓男，朱潜挺，第8章，刘昌新；第9章，吴静；第10章，吴静；第11章，吴静，王铮；第12章，王铮、吴静、刘扬，第13章，蔡砥，第14章，蔡砥，刘扬。王铮，吴静负责全书的通稿。写作中还使用了王铮指导的研究生邓悦、周嵬、陈建国、张颖、吴一平、姚梓璇学位论文中的一些材料，对他们的工作，在此特表谢意。

全书的名词索引由王铮、吴静、朱潜挺和从晓男完成。

今天是十月十日，特将本书献给辛亥革命100周年。