Les chercheurs qui souhaitent déterminer la répartition de certaines propriétés dans l'espace géographique sont généralement confrontés à des limites d'échantillonnage. Par exemple, une société minière qui souhaite connaître le pourcentage de contenu de minerai dans une mine ne peut pas tester chaque centimètre carré de la superficie de la mine pour déterminer son contenu. L'entreprise pourrait plutôt utiliser un échantillonnage spatial pour tester des échantillons représentatifs sur l'ensemble de la mine afin d'estimer la valeur totale de la mine.
Dans l'échantillonnage spatial, un certain nombre d'échantillons sont prélevés pour déterminer le contenu d'une zone géographique plus vaste. Chaque point d'échantillonnage contient des informations sur la variable d'intérêt à cet emplacement spatial. La distribution globale et la fréquence des variables d'intérêt sont ensuite calculées pour le zone entière en fonction de la fréquence et de la distribution des éléments dans l'ensemble de l'échantillon spatial Région.
L'échantillonnage spatial est essentiel pour déterminer le contenu de vastes zones. L'étude du contenu total d'une grande masse terrestre est généralement d'un coût prohibitif. L'échantillonnage spatial permet plutôt d'inférer le contenu en étudiant moins de 1 pour cent de la zone géographique. Une fois les données collectées, les statisticiens peuvent utiliser des méthodes telles que la régression linéaire pour extrapoler la composition globale de la zone géographique à partir des informations contenues dans les échantillons individuels.
Si le contenu d'un espace d'étude varie en différents points de l'espace, la zone est dite hétérogène. Les espaces très hétérogènes peuvent être difficiles à étudier à l'aide d'un échantillonnage spatial; si un échantillon spatial manque une partie d'une zone qui est différente du reste de la zone, alors les conclusions tirées sur l'ensemble de la procédure d'échantillonnage ne seront pas exactes. Il est important d'éviter les biais d'échantillonnage basés sur la commodité, tels que des portions d'une zone étant plus faciles ou moins chères d'accès.
Les chercheurs peuvent appliquer des techniques d'échantillonnage spatial pour étudier un large éventail de questions. Par exemple, les chercheurs des prairies utilisent l'échantillonnage spatial pour déterminer le contenu de la flore et de la faune de prairies entières en échantillonnant certains emplacements représentatifs. Ces méthodes peuvent également être utilisées pour étudier la présence d'espèces envahissantes ou menacées dans les parcs nationaux et autres zones fauniques. Les utilisations corporatives et sociologiques de l'échantillonnage spatial comprennent la détermination des opinions politiques ou des préférences de produits dans différents domaines de commercialisation.