El término sintaxis espacial abarca un conjunto de teorías y técnicas para el análisis de configuraciones espaciales. Fue concebido por Bill Hillier, Julienne Hanson y sus colegas en The Bartlett, University College London a fines de la década de 1970 y principios de la década de 1980 como una herramienta para ayudar a los urbanistas a simular los probables efectos sociales de sus diseños.

Tesis
La idea general es que los espacios pueden dividirse en componentes, analizarse como redes de opciones, y luego representarse como mapas y gráficos que describen la conectividad relativa y la integración de esos espacios. Se basa en tres concepciones básicas del espacio:

un isovist (popularizado por Michael Benedikt en la Universidad de Texas), o cubo de visión o polígono de visibilidad, el campo de visión desde cualquier punto en particular
espacio axial (idea popularizada por Bill Hillier en UCL), una línea de visión recta y posible camino
espacio convexo (popularizado por John Peponis y sus colaboradores en Georgia Tech), un vacío ocupable donde, si se imagina como un diagrama de alambre, ninguna línea entre dos de sus puntos sale de su perímetro: todos los puntos dentro del polígono son visibles para todos los demás puntos dentro del polígono.
Las tres formas más populares de analizar una red de calles son Integración, Elección y Distancia de profundidad.

La integración mide cuántos giros hay que hacer desde un segmento de la calle para llegar a todos los demás segmentos de la calle en la red, utilizando las rutas más cortas. Si se analiza el número de vueltas requeridas para llegar a todos los segmentos en el gráfico, se dice que el análisis mide la integración en el radio ‘n’. El primer segmento que se cruza requiere solo un giro, los segundos dos giros y así sucesivamente. Los segmentos de calles que requieren el menor número de vueltas para llegar a todas las demás calles se denominan «más integrados» y suelen representarse con colores más cálidos, como el rojo o el amarillo. La integración también puede analizarse a escala local en lugar de la escala de toda la red. En el caso del radio 4, por ejemplo, solo se cuentan cuatro vueltas desde cada segmento de la calle.
Teóricamente, la medida de integración muestra la complejidad cognitiva de llegar a una calle, y con frecuencia se argumenta que «predice» el uso peatonal de una calle: cuanto más fácil es llegar a la calle, más popular debería ser. Si bien hay algunas pruebas de que esto es cierto, el método está sesgado hacia calles largas y rectas que se cruzan con muchas otras calles. Tales calles, como Oxford Street en Londres, aparecen como especialmente fuertemente integradas. Sin embargo, una calle ligeramente curvada de la misma longitud se segmentaría típicamente en segmentos rectos individuales, no contados como una sola línea, lo que hace que las calles curvas parezcan menos integradas en el análisis.

La medida de Choice es más fácil de entender como un ‘flujo de agua’ en la red de calles. Imagínese que a cada segmento de la calle se le da una carga inicial de una unidad de agua, que luego comienza a fluir desde el segmento de calle inicial a todos los segmentos que se conectan sucesivamente. Cada vez que aparece una intersección, el valor restante del flujo se divide por igual entre las calles divisorias, hasta que se alcanzan todos los demás segmentos de la calle en el gráfico. Por ejemplo, en la primera intersección con una sola calle, el valor inicial de uno se divide en dos valores restantes de la mitad, y se asigna a los dos segmentos de la calle que se cruzan. Avanzando un poco más, el valor de la mitad restante se vuelve a dividir entre las calles que se cruzan, y así sucesivamente. Cuando se ha llevado a cabo el mismo procedimiento utilizando cada segmento como punto de partida para el valor inicial de uno, aparece un gráfico de valores finales. Se dice que las calles con los valores totales más altos de flujo acumulado tienen los valores de elección más altos.
Al igual que la Integración, el análisis de Elección puede restringirse a radios locales limitados, por ejemplo 400 m, 800 m, 1600 m. El análisis de interpretación de opciones es más complicado que la integración. La sintaxis espacial argumenta que estos valores a menudo predicen el flujo de tráfico vehicular de las calles, pero, estrictamente hablando, también se puede pensar que el análisis de Elección representa el número de intersecciones que se deben cruzar para llegar a una calle. Sin embargo, dado que los valores de flujo se dividen (no se restan) en cada intersección, el resultado muestra una distribución exponencial. Se considera que es mejor tomar un registro de la base dos de los valores finales para obtener una imagen más precisa.

La distancia de profundidad es el más intuitivo de los métodos de análisis. Explica la distancia lineal desde el punto central de cada segmento de calle hasta los puntos centrales de todos los otros segmentos. Si cada segmento se elige sucesivamente como punto de partida, se obtiene un gráfico de valores finales acumulativos. Se dice que las calles con los valores de Distancia de profundidad más bajos son las más cercanas a todas las otras calles. De nuevo, el radio de búsqueda se puede limitar a cualquier distancia.
Aplicaciones
A partir de estos componentes, se cree que es posible cuantificar y describir cuán fácilmente navegable puede ser cualquier espacio, lo que es útil para el diseño de museos, aeropuertos, hospitales y otros entornos donde la localización es un problema importante. La sintaxis espacial también se ha aplicado para predecir la correlación entre los diseños espaciales y los efectos sociales, como la delincuencia, el flujo de tráfico y las ventas por unidad de área.

Historia
La sintaxis espacial ha crecido hasta convertirse en una herramienta utilizada en todo el mundo en una variedad de áreas de investigación y aplicaciones de diseño en arquitectura, diseño urbano, planificación, transporte e interiorismo. En general, el análisis usa uno de muchos programas de software que permiten a los investigadores analizar gráficos de uno (o más) de los componentes espaciales primarios.

Durante la última década, las técnicas de sintaxis espacial se han utilizado para la investigación en arqueología, tecnología de la información, geografía humana y urbana y antropología. Desde 1997, la comunidad de sintaxis de Space ha celebrado conferencias bienales, y se han publicado muchos artículos sobre el tema, principalmente en Environment and Planning B.

Crítica
La fiabilidad matemática de la sintaxis espacial ha sido objeto de escrutinio recientemente debido a una serie de paradojas que surgen bajo ciertas configuraciones geométricas. Estas paradojas han sido destacadas por Carlo Ratti en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, pero negadas en un apasionante intercambio académico con Bill Hillier y Alan Penn [2004]. Ha habido movimientos para volver a combinar la sintaxis espacial con modelos de ingeniería de transporte más tradicionales, utilizando intersecciones como nodos y construyendo gráficos de visibilidad para vincularlos, por investigadores como Bin Jiang, Valerio Cutini y Michael Batty. Recientemente también ha habido un desarrollo de investigación que combina la sintaxis espacial con el análisis de accesibilidad geográfica en SIG, como los modelos de sintaxis de lugares desarrollados por el grupo de investigación Spatial Analysis and Design en el Royal Institute of Technology en Estocolmo, Suecia. Una serie de http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1068/b32045 trabajos interdisciplinarios publicados a partir de 2006 por Vito Latora, Sergio Porta y sus colegas, que proponen un enfoque de red para el análisis y el diseño de la centralidad de las calles, han destacado la sintaxis espacial ‘ contribución a décadas de estudios previos en la física de redes espaciales complejas.