空间分析是GIS的重要功能，GIS空间分析的内容包括选择、操作、预测和确认。
（1）选择。包括制图、数据库和度量功能。涉及视图、缩放、浏览、查询、缓冲区分析和空间采样等操作。制图包括地图概括、边界匹配、更改地图比例尺、去除变形、投影变换和数据转换。度量是指空间距离、面积、周长、形状、坡度和坡向量算。
（2）操作。包括空间拓扑、叠加、插值和空间权重，涉及数据聚合、分散、地图提取、质心和格网。内容由计算几何和地图代数运算组成。计算几何包括3个部分： ①地图提取，如质心、等高线、镶嵌多边形、再分类、向转换。②缓冲区产生，如圆（弧）形、内外多边形等。③多边形叠加与分解。
（3）预测。包括：①从观测点到非观测点。②从观测点到区域单元（面域）。③从观测区域（面域）到未知区域（面域），即空间插值。空间分析以不同形式操作空间数据，提取信息，它应用空间统计方法解决空间问题。
空间分析有两种观点：①数据驱动。探测性空间数据分析，从全域和局部描述空间分布和地理可视化。②模型驱动。即确认，通过模型说明、估计和诊断，进行空间回归，达到空间预测的目的。
从GIS到空间数据分析，内容包括：数据选择，如缓冲区分析、叠加分析；空间度量，包括空间位置、多边形周长和面积等；空间排列，如拓扑、距离和网格。