با توجه به ماهيت اطلاعات و داده‌ها و همچنين اهداف تحقيق از شاخص‌هاى متنوع ارتباط و همبستگى فضائى در تجزيه و تحليل جغرافيائى استفاده مىشود. ارتباط و همبستگى فضائى ميان دو پديده با مقايسه نقشه‌هاى مربوط به آن (نقشه توزيع گندم و نقشه توزيع بارش در دشت‌هاى آمريکا) مورد ارزيابى قرار مى‌گيرد. در اين نوع ارتباط و همبستگى گرچه مقايسه دو نحوهٔ توزيع از طريق نقشه امکان‌پذير است، ولى درجه تشابه و يا تضاد ميان نقشه‌هاى فوق و يا ميزان پيوند ميان پديده‌ها به‌صورت دقيق امکان‌پذير نيست. بدين منظور از شاخص‌هاى کمى جهت ارزيابى ارتباط و همبستگى ميان پديده‌ها استفاده مى‌کنند. ساده‌ترين و بنيانى‌ترين آنها شاخص همبستگى تناظر ناحيه‌اى (Coefficient of areal correspondence) است. اين شاخص به‌خصوص در مواردى که داده‌هاى تحقيق از نوع اسمى (وجود يا عدم وجود پديده) باشند، کاربرد دارد. همبستگى و ارتباط ميان دو متغير شيب و فرسايش خاک با مقايسهٔ نقشهٔ توزيع جغرافيائى زمين‌هائى با شيب ۱۰ درصد و زمين‌هاى فرسايش يافته و با استفاده از اين شاخص عملى است. چنانچه زمين‌هاى شيب‌دار با B و زمين‌هاى فرسايش يافته را با A نمايش دهيم در اصطلاح رياضى رابطهA?B صادق خواهد بود. در خصوص مساحت اراضى شيب‌دار و زمين‌هاى به‌شدت فرسايش يافته نيز رابطهA?B صادق است. بدين ترتيب ضريب و يا شاخص مورد بحث به‌شرح زير محاسبه مىشود:
| A = | A?B |
| A?B |
دامنه همبستگى بين ۰ (نفى هرگونه ارتباط) و ۱ (ارتباط شديد و کامل) متغير است. مثلاً همبستگى به ميزان ۴۰% نشان مى‌دهد که ۶۰ درصد محدوده‌اى که A و B را تشکيل مى‌دهد، در برگيرندهٔ دو متغير A و B به‌صورت توأم است.
شاخص ديگر همبستگي، ارتباط دو دوئى (Coefficient of Binary Association) است. در اين نوع همبستگى از داده‌هاى اسمى استفاده مى‌کنند به‌گونه‌اى که اعداد صفر و يک به ترتيب وجود و يا عدم وجود يک پديده را نشان مى‌دهند. مثلاً چنانچه بخواهيم ارتباط و يا عدم ارتباط مستقيم از طريق آزادراه‌ها و راهآهن را ميان چندين شهر محاسبه کنيم، مراحل زير دنبال مىشود: نخست جدولى ترسيم مى‌کنيم. در صورت وجود ارتباط مستقيم ميان دو نقطه در اين جدول عدد ۱ را مى‌گذاريم. بدين ترتيب جدول x ساخته مىشود. چنانچه ميان دو شهر ارتباط مستقيم به‌وسيلهٔ راهآهن برقرار باشد عدد سفر را در جدول مى‌گذاريم. بدين ترتيب جدول y ساخته مىشود. در مرحله بعدى ميزان و درجه شباهت ميان دو جدول را تعيين مى‌کنيم. بنابراين نقاط جفت‌جفت (تناظر دو دوئي) اعم از ۰-۰ و يا ۱-۱ در هر دو جدول x و y شمارش مىشود. بدين ترتيب در شرايطى که بين دو نقطه فرضى ارتباط مستقيم به‌وسيلهٔ آزادراه و هم به‌وسيلهٔ راهآهن برقرار باشد، اين نظام ۱-۱ خواهد بود. چنانچه ارتباط مستقيمى وجود نداشت، نظام ما ۰-۰ خواهد بود. در شرايط وجود هريک از اين دو نوع ارتباط، نظام حاکم از نوع نظام (۰-۱) و يا (۱-۰) خواهد بود. جهت محاسبهٔ ميزان ارتباط و همبستگى ميان دو شبکه حمل و نقل موجود در ماتريس‌ها جداول x و y از رابطه زير استفاده مىشود:
| A = | 2P | -1 |
| N |
Ca= ضريب همبستگى دودوئي
P= تعداد نقاط هم ارز (جفت جفت)
N= کل تعداد جفت‌هاى موجود در جدول
دامنه تغييرات اين ضريب همبستگى بين ۱- و ۱+ است. همبستگى ۱+ نشان‌دهندهٔ همسانى دقيق دو شبکه حمل و نقل (راهآهن و آزادراه) است. همبستگى ۱- به معناى وجود تنها يک نوع ارتباط مستقيم اعم از راهآهن و يا آزادراه ميان دو نقطه مفروض است. عدد صفر نيز مبين نفى ارتباط ميان دو نقطه است.
شاخص ديگر جهت سنجش همبستگي، همبستگى بايسريال (Point Biserial correlaition) است. کاربرد اين شاخص به‌خصوص در شرايطى که يک توزيع از مقياس فاصله و توزيع نوع دوم از مقياس اسمى برخوردار باشد، مورد تأييد است. مثلاً چنانچه بخواهيم تفاوت ميان يک بخش خرده‌فروشى واقع در مرکز بزرگ تجارى را با بخش خرده‌فروشى ديگر مستقر در مرکز غيرتجارى ارزيابى کنيم، از اين نوع همبستگى استفاده مىشود. در اين حالت متغير فروش بخش خرده‌فروشى بر حسب دلار سنجيده مىشود و بدين ترتيب داراى مقياس فاصله است. متغير دوم يعنى استقرار اين واحد در مراکز تجارى (۱) و يا خارج از آن (۰) متغير اسمى خواهد بود. فرمول اين محاسبه همبستگى به‌شرح زير است:
| Rp = y1 - y0 / Sy . N1 . N0 / N(N-1) |
Rp= همبستگى موردنظر
y1,y0= متوسط ارزش فروش بخش خرده‌فروشى در هر دو مرکز (تجارى و غيرتجاري)
Sy= انحراف معيار (Sy =∑ (y-y)2 / N-1)
N= کل تعداد خرده‌فروشى‌ها اعم از آنکه در کجا مستقر باشد
N1= خرده‌فروشى هاى مستقر در مرکز تجارى
N0= خرده‌فروشى‌هاى مستقر در بخش غيرتجاري
عدد صفر در محاسبات فوق به معناى نفى ارتباط و همبستگى ميزان فروش با موقعيت جغرافيائى واحد خرده‌فروشى است. عدد ۱ همبستگى مثبت و کامل ميان حجم فروش و موقعيت استقرار مکان خرده‌فروشى را نشان مى‌دهد.
در شرايطى که داده‌هاى ما از نوع ترتيبى باشند، در اين صورت از تکنيک همبستگى اسپيرمن (spearman's Rank order corrolation) استفاده مىشود۱ثلاً اگر در تعداد زيادى از مزارع در طى يک‌سال گندم و در سال بعدى ذرت بکاريم و بخواهيم بازده توليد محصول را در اين دو سال متوالى مقايسه کنيم، از اين روش استفاده مى‌نمائيم. چون داده‌ها از توزيع طبيعى برخوردار نيستند در اين صورت ابتدا بايد مزارع را به ترتيب بازده محصول رديف کنيم. در اين نوع همبستگي، صفر مبين نفى هرگونه ارتباط و همبستگى و ۱+ و ۱- ارتباط دقيق و کامل را نشان مى‌دهند. ۱+ مبين آن است که نظم و ترتيب مزارع در خصوص بازده گندم و ذرت درست همسان و مشابه است. ۱- معرف آن است که بالاترين مرتبه در خصوص بازده توليد گندم دقيقاً با کمترين بازده توليد ذرت متناظر است. (جدول محاسبه همبستگى رتبه‌ائي).
(۱ر مواردى که توزيع داده‌ها نرمال باشد از ضريب همبستگى گشتاور (product moment correlation coeffient) استفاده مىشود. دامنه تغييرات اين همبستگى ۱+ تا ۱- است.