Los investigadores que desean determinar la distribución de ciertas propiedades en un espacio geográfico generalmente se enfrentan a limitaciones de muestreo. Por ejemplo, una empresa minera que desea conocer el porcentaje de contenido de mineral en una mina no puede analizar cada centímetro del área de la mina para determinar su contenido. En cambio, la empresa podría utilizar el muestreo espacial para probar muestras representativas en la totalidad de la mina para estimar el valor total de la mina.
En el muestreo espacial, se toman varias muestras para determinar el contenido de un área geográfica más grande. Cada punto de muestra contiene información sobre la variable de interés en esa ubicación espacial. A continuación, se calcula la distribución general y la frecuencia de las variables de interés para toda el área basada en la frecuencia y distribución de los elementos en todo el área muestreada espacialmente región.
El muestreo espacial es fundamental para determinar el contenido de grandes áreas. Estudiar el contenido total de una gran masa terrestre suele ser prohibitivamente caro. El muestreo espacial permite, en cambio, inferir los contenidos al estudiar menos del 1 por ciento del área geográfica. Una vez que se recopilan los datos, los estadísticos pueden usar métodos como la regresión lineal para extrapolar la composición general del área geográfica a partir de la información contenida en las muestras individuales.
Si el contenido de un espacio de estudio varía en diferentes puntos del espacio, el área se denomina heterogénea. Los espacios muy heterogéneos pueden ser difíciles de estudiar mediante muestreo espacial; si una muestra espacial pasa por alto una parte de un área que es diferente del resto del área, las conclusiones extraídas sobre el conjunto del procedimiento de muestreo no serán precisas. Es importante evitar sesgos de muestreo basados en la conveniencia, como por ejemplo, partes de un área que son más fáciles o más baratas de acceder.
Los investigadores pueden aplicar técnicas de muestreo espacial para estudiar una amplia gama de cuestiones. Por ejemplo, los investigadores de la pradera utilizan el muestreo espacial para determinar el contenido de flora y fauna de praderas enteras mediante el muestreo de ciertos lugares representativos. Estos métodos también se pueden utilizar para estudiar la presencia de especies invasoras o en peligro de extinción en parques nacionales y otras áreas de vida silvestre. Los usos corporativos y sociológicos para el muestreo espacial incluyen determinar las opiniones políticas o la preferencia de productos en diferentes áreas de marketing.