शोधकर्ता जो भौगोलिक स्थान पर कुछ गुणों के वितरण का निर्धारण करना चाहते हैं, उन्हें आमतौर पर नमूनाकरण सीमाओं का सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, एक खनन कंपनी जो खदान में अयस्क की प्रतिशत सामग्री जानना चाहती है, वह इसकी सामग्री निर्धारित करने के लिए खदान के क्षेत्र के हर इंच का परीक्षण नहीं कर सकती है। इसके बजाय कंपनी खान के कुल मूल्य का अनुमान लगाने के लिए खान की संपूर्णता में प्रतिनिधि नमूनों का परीक्षण करने के लिए स्थानिक नमूने का उपयोग कर सकती है।
स्थानिक नमूने में, एक बड़े भौगोलिक क्षेत्र की सामग्री को निर्धारित करने के लिए कई नमूने लिए जाते हैं। प्रत्येक नमूना बिंदु में उस स्थानिक स्थान पर ब्याज के चर के बारे में जानकारी होती है। ब्याज के चरों के समग्र वितरण और आवृत्ति की गणना के लिए की जाती है स्थानिक रूप से नमूने में तत्वों की आवृत्ति और वितरण के आधार पर संपूर्ण क्षेत्र क्षेत्र।
बड़े क्षेत्रों की सामग्री का निर्धारण करने के लिए स्थानिक नमूनाकरण महत्वपूर्ण है। एक बड़े भू-भाग की कुल सामग्री का अध्ययन आमतौर पर निषेधात्मक रूप से महंगा होता है। स्थानिक नमूनाकरण भौगोलिक क्षेत्र के 1 प्रतिशत से कम का अध्ययन करके सामग्री के बजाय अनुमान लगाने की अनुमति देता है। एक बार डेटा एकत्र हो जाने के बाद, सांख्यिकीविद व्यक्तिगत नमूनों में निहित जानकारी से भौगोलिक क्षेत्र की समग्र संरचना को एक्सट्रपलेशन करने के लिए रैखिक प्रतिगमन जैसे तरीकों का उपयोग कर सकते हैं।
यदि किसी अध्ययन स्थान की सामग्री अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं पर भिन्न होती है, तो क्षेत्र को विषमांगी कहा जाता है। स्थानिक नमूने का उपयोग करके अत्यधिक विषम स्थानों का अध्ययन करना मुश्किल हो सकता है; यदि किसी स्थानिक प्रतिदर्श से उस क्षेत्र का कोई भाग छूट जाता है जो शेष क्षेत्र से भिन्न है, तो प्रतिचयन प्रक्रिया से संपूर्ण के बारे में निकाला गया निष्कर्ष सटीक नहीं होगा। सुविधा के आधार पर नमूनाकरण पूर्वाग्रहों से बचना महत्वपूर्ण है, जैसे किसी क्षेत्र के हिस्से का उपयोग करना आसान या सस्ता होना।
शोधकर्ता कई तरह के मुद्दों का अध्ययन करने के लिए स्थानिक नमूनाकरण तकनीकों को लागू कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्रैरी शोधकर्ता कुछ प्रतिनिधि स्थानों का नमूना लेकर संपूर्ण प्रैरी की वनस्पतियों और जीवों की सामग्री को निर्धारित करने के लिए स्थानिक नमूने का उपयोग करते हैं। इन विधियों का उपयोग राष्ट्रीय उद्यानों और अन्य वन्यजीव क्षेत्रों में आक्रामक या लुप्तप्राय प्रजातियों की उपस्थिति का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है। स्थानिक नमूने के लिए कॉर्पोरेट और समाजशास्त्रीय उपयोगों में विभिन्न विपणन क्षेत्रों में राजनीतिक विचारों या उत्पाद वरीयता का निर्धारण करना शामिल है।