本书针对现有GIS计算缺乏顶层抽象、结构与流程不统一等问题，引入几何代数，从底层理论对现有GIS表达与计算方法进行创新，设计多维度、动态、多要素复合现代GIS分析的计算模型。本书发展了面向现代GIS空间数据表达与计算的几何代数空间，并设计了面向GIS问题代数化求解的几何代数算子和算法库，构建了简明、直观、可扩展的GIS空间分析问题求解模板；在算法实现层面，设计了基于几何代数GIS计算引擎，并以多元数据支撑下的多约束应急疏散应用为例，论证了所提出方法的有效性。基于几何代数的GIS计算模型有望为复杂的GIS空间分析问题提出一套完整的运算框架与求解模式，促进以多元融合分析为特征的新一代GIS 的发展。