空间分析是对于地理空间现象的定量研究，其常规能力是操纵空间数据使之成为不同的形式，并且提取其潜在的信息。空间分析是GIS的核心。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。
基本介绍
随着现代科学技术，尤其是计算机技术引入地图学和地理学，
地理信息系统开始孕育、发展。以数字形式存在于计算机中的地图，向人们展示了更为广阔的应用领域。利用计算机
分析地图、获取信息，支持空间决策，成为地理信息系统的重要研究内容，“空间分析” 这个词汇也就成为了这一领域的一个专门术语。
空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。 空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。 因此，空间分析在GIS中的地位不言而喻。
空间分析主要通过空间数据和空间模型的
联合分析来挖掘空间目标的潜在信息，而这些空间目标的基本信息，无非是其
空间位置、分布、形态、距离、方位、
拓扑关系等，其中距离、方位、拓扑关系组成了空间目标的
空间关系，它是
地理实体之间的空间特性，可以作为
数据组织、查询、分析和推理的基础。通过将
地理空间目标划分为点、线、面不同的类型，可以获得这些不同类型目标的形态结构。将空间目标的空间数据和
属性数据结合起来，可以进行许多特定任务的空间计算与分析。
基本方法
空间信息量算
空间信息量算是空间分析的定量化基础。
空间实体间存在着多种
空间关系，包括
拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是
地理信息系统不同于一般
数据库系统的功能之一。
如查询满足下列条件的城市：在京九线的东部， 距离京九线不超过200公里，城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万。整个查询计算涉及了
空间顺序方位关系(京九线东部),
空间距离关系（距离京九线不超过200公里），甚至还有属性信息查询（城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万）。
空间信息量算包括：质心量算、几何量算、形状量算。
空间信息分类
这是GIS功能的重要组成部分。
对于线状地物求长度、
曲率、方向，对于面状地物求面积、
周长、形状、曲率等；求几何体的质心；
空间实体间的距离等。常用的空间信息分类的数学方法有：
主成分分析法、
层次分析法、
系统聚类分析、
判别分析等。
缓冲区分析
缓冲区分析是针对点、线、面等
地理实体，自动在其周围建立一定宽度范围的
缓冲区多边形。
邻近度描述了
地理空间中两个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的一个重要手段。交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性，公共设施的服务半径，大型水库建设引起的搬迁，铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等，均是一个邻近度问题。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。 所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
叠加分析
大部分GIS软件是以分层的方式组织
地理景观，将地理景观按主题分层提取，同一地区的整个
数据层集表达了该地区地理景观的内容。
地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析不仅包含
空间关系的比较，还包含属性关系的比较。叠加分析可以分为以下几类：视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。
网络分析
对
地理网络（如交通网络）、
城市基础设施网络（如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等）进行地理分析和模型化，是
地理信息系统中
网络分析功能的主要目的。网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。
网络分析包括：
路径分析（寻求最佳路径）、
地址匹配（实质是对地理位置的查询）以及资源分配。
空间统计分析
GIS得以广泛应用的重要技术支撑之一就是空间统计与分析。例如， 在区域
环境质量现状评价工作中，可将
地理信息与大气、土壤、水、噪声等
环境要素的监测数据结合在一起，利用GIS软件的空间分析模块，对整个区域的环境质量现状进行客观、全面的评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布情况。通过
叠加分析，可以提取该区域内
大气污染分布图、噪声分布图;通过
缓冲区分析，可显示污染源影响范围等。可以预见，在构建和谐社会的过程中，GIS和空间分析技术必将发挥越来越广泛和深刻的作用。
常用的空间统计分析方法有：常规统计分析、
空间自相关分析、回归分析、趋势分析及专家打分模型等。
主要内容
空间位置： 借助于空间坐标系传递
空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换理论。
空间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。
空间形态：空间对象的几何形态。
空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。
流派
由于当前空间分析研究主要有3个主要专业研究：地理学、测绘学和建筑学，分别有不同的
学术流派。
1、地理学的空间分析以分析
地理数据为主，也可称为地理分析，以遥感图、地图和经济、社会等数据为分析对象，以地理
建模、计量地理、
地统计学等方法分析问题，主要研究群体以中科院地理类研究生、师范大学地理系、综合性大学地理系为代表。代表著作：中科院地理所，
王劲峰《空间分析的理论与方法》。
2、测绘学的空间分析以测绘数据、
遥感数据、地图数据（
二维、三维）为主，经济、社会等数据为分析对象研究较少，主要使用计算几何、
地图代数等方法分析问题，主要研究群体以
武汉大学测绘学院、矿业大学测量系为代表。代表图书：武汉大学，
郭仁忠《空间分析》。
3、建筑学的空间分析以
建筑空间、城市空间或环境空间为主，依托建筑学和
城市规划理论，结合规划实际需求，从
微观和中观的角度分析空间分布情况，主要研究群体以
东南大学、
清华大学、
同济大学等建筑系为代表。代表著作：东南大学，黄亚平《
城市空间理论与空间分析》。
发展
空间分析（地理分析）是基于
地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。 自从有了地图，人们就自觉或者不自觉地进行着各种类型的空间分析。空间分析是
地理信息系统的主要特征。空间分析能力是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。 空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。 空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。 因此，空间分析在GIS中的地位不言而喻。
空间分析源于60年代地理学的
计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调
地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测
地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。
在地学领域中，空间分析一般是指“
GIS空间分析”，或“地理空间分析”。任何信息，总含有空间、时间、属性特征。如水文走向含属性和时间特征, 疾病传播含时间、空间和属性特征, 而河道演变则反映了空间形态特征随时间变化性质。国内外许多学者都对空间分析进行研究(UnWin,1981；
李德仁等，1993；Robert Haining，1994；
郭仁忠,1997；
王劲峰，2000)，但是对空间分析
下定义是比较困难的，目前尚无一个统一的定义，不同的应用领域给出不同的涵义，它们的侧重点各不相同，但是都从不同的方面对空间分析的内涵进行了阐释：或侧重于地理学（
地学），或侧重于
测绘学（
地图学）；或侧重于
几何图形分析，或侧重于
地学统计与建模。综合这些学者的研究成果。综述之，GIS空间分析是使用几何分析、统计分析、
数学建模、
地理计算等方法，对
地理空间中的目标的
空间关系进行描述、分析、建模，并进一步为空间决策支持提供服务的技术。
研究对象
空间分析是对分析空间数据相关方法的统称，空间分析是GIS系统的先进性的标志。早期的GIS强调的是简单的
空间查询，空间分析功能很弱或根本没有，随着GIS的发展，用户需要更多更复杂的空间分析的功能，这就促进了GIS空间分析技术的发展，也使得多种空间分析技术出现。根据分析的数据性质不同，可以分为：
③空间和非空间数据的联合运算。
空间分析赖以进行的基础是
地理空间数据，运用各种几何
逻辑运算、数理统计分析、
代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到的地理空间实际问题。