常用的空間統計分析方法有:常規統計分析、空間自相關分析、回歸分析、趨勢分析及專家打分模型等。

按分析對象的維數，包括二維分析，三維分析，多維分析。二維分析包括常規GIS分析的大部分內容：矢量數據空間分析，柵格數據空間分析，空間統計分析（空間插值、創建統計表面等），水文分析（河網提取、流域分割、匯流累積量計算、水流長度計算等），多變量分析，空間插值，地圖代數等。三維分析則有如下內容：三維模型建立和顯示基礎上的空間查詢定位分析，以及建立在三維數據上的趨勢面分析、表面積、體積、坡度、坡向、視亮度、流域分布、山脊、山谷及可視域分析等。ArcGIS空間分析模塊空間分析模塊，spatial analysis；3D分析模塊，3D analyst；地統計模塊，Geostatistical analysis；網絡分析模塊，Network Analyst；跟蹤分析模塊，Tracking Analyst。數據融合，是按照數據的某項屬性，對線狀要素或者面狀要素進行自動合并，即具有相同屬性的兩條相接弧段合并成一條弧段，具有相同屬性的兩個相鄰多邊形合并成一個多邊形。