Forskare som vill bestämma fördelningen av vissa fastigheter över geografiskt utrymme står vanligtvis inför provtagningsbegränsningar. Till exempel kan ett gruvföretag som vill veta procenthalten av malm i en gruva inte testa varje tum av gruvan för att bestämma dess innehåll. Företaget kan istället använda rumslig provtagning för att testa representativa prover över hela gruvan för att uppskatta gruvens totala värde.
Vid rumslig provtagning tas ett antal prover för att bestämma innehållet i ett större geografiskt område. Varje provpunkt innehåller information om variabeln av intresse vid den rumsliga platsen. Den totala fördelningen och frekvensen för variablerna av intresse beräknas sedan för hela området baserat på frekvensen och fördelningen av elementen genom det rumsligt samplade område.
Rumslig provtagning är avgörande för att bestämma innehållet i stora områden. Att studera det totala innehållet i en stor landmassa är vanligtvis oöverkomligt dyrt. Rumslig provtagning gör att innehållet istället kan härledas genom att studera mindre än 1 procent av det geografiska området. När data har samlats in kan statistiker använda metoder som linjär regression för att extrapolera den totala sammansättningen av det geografiska området från informationen i de enskilda proverna.
Om innehållet i ett studieutrymme varierar vid olika punkter i utrymmet kallas området heterogent. Mycket heterogena utrymmen kan vara svåra att studera med hjälp av rumslig provtagning. om ett rumsligt prov saknar en del av ett område som skiljer sig från resten av området, kommer slutsatser som dras om helheten från provtagningsproceduren inte att vara korrekta. Det är viktigt att undvika samplingsbias baserat på bekvämlighet, till exempel att delar av ett område är lättare eller billigare att komma åt.
Forskare kan tillämpa rumsliga provtagningstekniker för att studera ett brett spektrum av frågor. Till exempel använder prärieforskare rumslig provtagning för att bestämma flora- och faunainnehållet i hela prärier genom att prova vissa representativa platser. Dessa metoder kan också användas för att studera förekomsten av invasiva eller hotade arter i nationalparker och andra vilda områden. Företags- och sociologiska användningsområden för rumslig provtagning inkluderar att bestämma de politiska åsikterna eller produktpreferensen över olika marknadsföringsområden.