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叠置分析是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手段之一，它将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。根据GIS数据结构的不同，分为下列两类叠置分析方法。
叠置分析是将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置，产生新的特征的分析方法。叠置的直观概念就是将两幅或多幅地图重迭在一起，产生新多边形和新多边形范围内的属性。(矢量数据的叠置分析图示)
(一)、矢量数据叠置的内容
1、点与多边形的叠置
点与多边形的叠置是确定一幅图(或数据层)上的点落在另一幅图(或数据层)的哪个多边形中，这样就可给相应的点增加新的属性内容。
2、线与多边形的叠置
线与多边形的叠置是把一幅图(或一个数据层)中的多边形的特征加到另一幅图(或另一个数据层)的线上。
3、多边形与多边形的叠置
多边形与多边形的叠置是指不同图幅或不同图层多边形要素之间的叠置，通常分为合成叠置和统计叠置。(参见多边形与多边形叠置算法)
(二)、多边形叠置的位置误差
进行多边形叠置的往往是不同类型的地图，甚至是不同比例尺的地图，因此，同一条边界的数据往往不同，这时在叠置时就会产生一系列无意义的多边形。而且边界位置越精确，越容易产生无意义多边形(无意义多边形图示)。
1、布尔逻辑运算
栅格数据可以按其属性数据的布尔逻辑运算来检索，即这是一个逻辑选择的过程。布尔逻辑为AND、OR、XOR、NOT。布尔逻辑运算可以组合更多的属性作为检索条件，例如加上面积和形状等条件，以进行更复杂的逻辑选择运算。(布尔运算示意图)
2、重分类
重分类是将属性数据的类别合并或转换成新类。即对原来数据中的多种属性类型，按照一定的原则进行重新分类，以利于分析。在多数情况下，重分类都是将复杂的类型合并成简单的类型。(重分类例图)
3、滤波运算
对栅格数据的滤波运算是指通过一移动的窗口(如3×3的象元)，对整个栅格数据进行过滤处理，使窗口最中央的象元的新值定义为窗口中象元值的加权平均值。栅格数据的滤波运算可以将破碎的地物合并和光滑化，以显示总的状态和趋势，也可以通过边缘增强和提取，获取区域的边界。
4、特征参数计算
对栅格数据可计算区域的周长、面积、重心等，以及线的长度、点的坐标等。在栅数数据上量算面积有其独特的方便之处，只要对栅格进行计数，再乘以栅格的单位面积即可。(特征参数计算例图)
5、相似运算
相似运算是指按某种相似性度量来搜索与给定物体相似的其它物体的运算。
(二)、多层栅格数据的叠置分析
叠置分析是指将不同图幅或不同数据层的栅格数据叠置在一起，在叠置地图的相应位置上产生新的属性的分析方法。新属性值的计算可由下式表示：
U＝f(A,B,C,……)其中，A，B，C等表示第一、二、三等各层上的确定的属性值，f函数取决于叠置的要求。
多幅图叠置后的新属性可由原属性值的简单的加、减、乘、除、乘方等计算出，也可以取原属性值的平均值、最大值、最小值、或原属性值之间逻辑运算的结果等，甚至可以由更复杂的方法计算出，如新属性的值不仅与对应的原属性值相关，而且与原属性值所在的区域的长度、面积、形状等特性相关。
栅格叠置的作用包括一下几种：
1、类型叠置:即通过叠置获取新的类型。如土壤图与植被图叠置，以分析土壤与植被的关系。
2、数量统计:即计算某一区域内的类型和面积。如行政区划图和土壤类型图叠图，可计算出某一行政区划中的土壤类型数，以及各种类型土壤的面积。
3、动态分析:即通过对同一地区、相同属性、不同时间的栅格数据的叠置，分析由时间引起的变化。
4、益本分析:即通过对属性和空间的分析，计算成本、价值等。
5、几何提取:即通过与所需提取的范围的叠置运算，快速地进行范围内信息的提取。
在进行栅格叠置的具体运算时，可以直接在未压缩的栅格矩阵上进行，也可在压缩编码(如游程编码、四叉树编码)后的栅格数据上进行。它们之间的差别主要在于算法的复杂性、算法的速度、所占用的计算机内存等。