ArcGIS具有功能强大、应用领域非常广泛，在社会公共安全与应急服务、国土资源管理、遥感、智能交通系统建设、水利、电力、石油、国防、公共医疗卫生、电信等方面和领域都有深入的应用。强大的空间分析功能是ArcGIS9的特点与核心之一。无论对于栅格数据还是矢量数据、低维的点、线、面对象还是三维动态对象，都可以通过其空间分析功能的实现得到较为理想的结果。ArcGIS9的空间分析模块（ArcGIS Spatial Analyst）功能的实现主要是基于栅格数据进行的，其可以完成常用的数据转换、分析、统计、分类和显示等功能。空间分析模块是Arcgis9进行空间分析的主要模块，但其并不囊括Arcgis9的所有空间分析功能，其他的一些模块可以帮助用户进行专题性较强、较有特色的空间分析，如统计分析模块、三维分析模块等。
ArcGIS9的空间分析功能主要包括于空间分析模块、3D分析模块、地统计分析模块、分析模块、跟踪分析模块等之中，如图所示。对于空间分析功能的实现，各模块具有各自的特点和优势，这里就其能够实现的功能和特点作一简要的说明。
ArcGIS Spatial Analyst模块，是ArcGIS Desktop中增加了一组全面的高级空间建模和空间分析工具，应用ArcGIS Spatial Analyst，用户可从现存数据中得到新的数据，分析空间关系和空间特征，应用空间分析模块可以进行：
1、距离制图（Distance）：直线距离函数（Straight Line）、分配函数（Allocation）、成本距离加权函数（Cost Weighted）、最短路径函数（Shortest Path）。
2、密度制图（Density）：密度制图中内插的是密度，也是就是每个栅格的值不是绝对值，而是用绝对值除以了搜索范围的面积。
3、栅格插值（Interpolate to Rastor）：反距离权重插值（Inverse Distance Weighted）、样条函数插值（Spline）、克里格插值（Kriging）。
4、表面分析（Surface Analyst）：等值线提取（Coutour）、坡度提取（Slope）、坡向提取（Aspect）、山体阴影提取（Hillshade）、视域分析（Viewshed）、填挖分析（Cut/Fill）。
5、统计分析：单元统计（Cell Statistics）、邻域统计（Neighborhood Statistics）、分区统计（Zonal Statistics）。
6、重分类（Reclassify）。
7、栅格计算（Rastor Calculator）。
8、栅格和矢量数据转换（Convert）。
ArcGIS Spatial Analyst被紧密的集成在ArcGIS Desktop地理数据处理环境中，因此一些复杂的分析问题的解决比以往更加容易。地理数据处理模型不仅易于创建和执行，并且是独立存档的，使得用户能够迅速理解所进行的空间分析处理。
ArcGIS 3D Analyst模块，能够对表面数据进行高效率的可视化和分析。使用ArcGIS 3D Analyst，用户可以从不同的视点观察表面，查询表面，确定从表面上某一点观察时其他地物的可见性，还可以将栅格和矢量数据贴在表面以创建一副真实的透视图。ArcGIS 3D分析扩展模块的核心是ArcGlobe应用程序。ArcGlobe提供浏览多层GIS数据、创建和分析表面的界面。同时，ArcGIS 3D Analyst提供了三维建模的高级GIS工具，比如挖填分析，可见分析以及地表建模等。
ArcGIS Geostatistical Analyst模块，是ArcGIS Desktop的一个扩展模块，它为空间数据探测、确定数据异常、优化预测、评价预测的不确定性和生成数据面等工作提供各种各样的工具，其主要能够完成探究数据可变性、查找不合理数据、检查数据的整体变化趋势、分析空间自相关和多数据集之间的相互关系以及利用各种地统计模型和工具来做预报、预报标准误差、计算大于某一阈值的概率和分位图绘制等工作。ArcGIS Geostatistical Analyst是一个完整的工具包，它可以实现空间数据预处理、地统计分析、等高线分析和后期处理等功能，同样包含交互式的图形工具，这些工具带有为缺省模型设计的稳定性参数，这样可以帮助初学者快速的掌握地统计分析。地理统计分析模块使得ArcGIS的数据管理、可视化、和图形工具之间更加协调，是GIS应用者一个强有力的地理统计分析工具。
ArcGIS Network Analyst模块，可以帮助用户创建和管理复杂的网络数据集合，并且生成路径解案。ArcGIS Network Analyst 是进行路径分析的扩展模块，为基于网络的空间分析（比如位置分析，行车时间分析和空间交互式建模等）提供了一个完全崭新的解决框架。这一扩展模块将帮助ArcGIS Desktop用户模拟现实世界中的网络条件与情景。ArcGIS NetworkAnalyst模块能够进行行车时间分析、点到点的路径分析、路径方向、服务区域定义、最短路径、最佳路径、邻近设施、起始点目标点矩阵等分析，其使用户能够使用地理网络来解决多种多样的问题，使诸如寻找最高效的旅行路线，生成旅行向导，或者发现最邻近设施等任务变得方便快捷。
ArcGIS Tracking Analyst模块，提供时间序列的回放和分析功能，可以帮助现实负载的时间序列和空间模型，并且有助于在ArcGIS系统中与其他类型的GIS数据集成的时候相互作用。其可以回放历史数据，基于一定原理的制图，数据中的时间模型，在GIS系统中积分时间数据，平衡现有的GIS数据来创建时间序列可视化，创建分析历史数据和实时数据变化的图表。ArcGIS Tracking Analyst扩展了ArcGIS桌面功能，增加了时间序列及其变化的实时可视化。
ArcGIS9中还有若模块包含有某种空间分析功能的模块，如立体分析模块等，这里不能一一列举。
参考资料：
1、ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程(汤国安)
2、ArcGIS Spatial Analyst Guide（ESRI）
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