As operações de consulta e manipulação de dados geográficos constituem a essência de um SIG, ao diferenciar o Geoprocessamento de tecnologias como Cartografia Automatizada e Projeto Auxiliado por Computador. O que distingue um SIG de outros tipos de sistemas de informação são aquelas funções que possibilitam a realização de análises espaciais (geográficas). Tais funções utilizam os atributos espaciais e não espaciais das entidades gráficas armazenadas na base de dados espaciais; buscando fazer simulações (modelos) sobre os fenômenos do mundo real, seus aspectos ou parâmetros.
O aspecto mais fundamental dos dados tratados em um SIG é a natureza dual da informação: um dado geográfico possui uma localização geográfica (expressa como coordenadas em um mapa) e atributos descritivos (que podem ser representados num banco de dados convencional). Outro aspecto muito importante é que os dados geográficos não existem sozinhos no espaço: tão importante quanto localizá-los é descobrir e representar as relações entre os diversos dados. Alguns exemplos dos processos de análise espacial típicos de um SIG estão apresentados na tabela abaixo.
| Análise | Pergunta Geral | Exemplo |
| Condição | O que está... | Qual a população desta cidade ? |
| Localização | Onde está...? | Quais as áreas com declividade acima de 20% ? |
| Tendência | O que mudou...? | Esta terra era produtiva há 5 anos atrás ? |
| Roteamento | Por onde ir.. ? | Qual o melhor caminho para o metrô ? |
| Padrões | Qual o padrão....? | Qual a distribuição da dengue em Fortaleza? |
| Modelos | O que acontece se...? | Qual o impacto no clima se desmatarmos a Amazônia ? |
Um exemplo concreto sobre análise espacial realizado em 1854 na cidade de Londres, onde a população estava sofrendo uma grave epidemia de cólera, doença sobre a qual na época não se conhecia a forma de contaminação. Numa situação aonde já haviam ocorrido mais de 500 mortes, o Dr. John Snow teve um "estalo": colocar no mapa da cidade a localização dos doentes de cólera e os poços de água (naquele tempo, a fonte principal de água dos habitantes da cidade). O mapa obtido está mostrado na figura abaixo.
Com a espacialização dos dados, o Dr. Snow percebeu que a maioria dos casos estava concentrada em torno do poço da "Broad Street" e ordenou a sua lacração, o que contribuiu em muito para debelar a epidemia. Este caso forneceu evidência empírica para a hipótese (depois comprovada) de que o cólera é transmitido por ingestão de água contaminada. Esta é uma situação típica aonde a relação espacial entre os dados muito dificilmente seria inferida pela simples listagem dos casos de cólera e dos poços. O mapa do Dr. Snow passou para a História como um dos primeiros exemplos que ilustra bem o poder explicativo da análise espacial.
Numa visão geral, pode-se dividir as operações de análise espacial em três grandes grupos:
Para melhor compreensão destes conceitos, o usuário deverá estar familiarizado com o modelo de dados do SPRING. O modelo de dados do SPRING serve de base para a implementação de uma linguagem de consulta e manipulação espacial, chamada de LEGAL (Linguagem Espaço-Geográfica baseada em Álgebra). O objetivo de LEGAL é prover um ambiente geral para análise geográfica, incluindo operações sobre geo-campos e geo-objetos. Veja também as ferramentas de consulta sobre geo-objetos. A seguir apresentaremos as ferramentas de análise geográfica que estão disponíveis no SPRING, onde se têm os resultados apresentados na forma de relatórios ou PIs obtidos de geo-campos em mapas temáticos ou geo-objetos em mapas cadastrais.
Consulte também:
Programação em LEGAL
Consulta a Banco de Dados.