A partire dalla seconda metà degli anni ottanta i metodi geostatistici hanno cominciato a diffondersi in settori diversi da quelli più tradizionali dell’ingegneria mineraria e del petrolio, nel cui ambito erano stati messi a punto. I settori in cui tale diffusione ha avuto ed ha luogo sono principalmente quelli delle scienze della terra applicate. Le discipline coinvolte sono tante, e tra queste si possono ricordare: la scienza dei suoli, l’idrologia, l’idrogeologia, la geochimica, la meteorologia, l’oceanografia, l’igiene ambientale, l’agronomia, l’analisi delle immagini, etc. Tutte discipline che si collocano in un contesto spaziale o spaziotemporale e che sono alla base dello studio dei fenomeni ambientali che più frequentemente si manifestano sul territorio. Tra le ragioni della diffusione della disciplina se ne possono citare due: l’aspetto pratico e la sua efficacia. Il primo è dovuto al fatto che i metodi geostatistici sono stati messi a punto su problemi specifici, la seconda è testimoniata dal successo che tali metodi hanno avuto nei settori di origine, dove ormai vengono comunemente impiegati nella gestione economica della produzione. Sicché, metodi che hanno sostenuto un siffatto collaudo, sono oggi diventati disponibili per lo studio delle tematiche ambientali. L’aspetto pratico dei metodi non discende però da un approccio empirico. L’approccio geostatistico è da ricondursi invece alla modellistica stocastica, il cui formalismo mette a disposizione dell’utente, con garanzia della coerenza dei risultati, un arsenale di strumenti considerevoli che, nella maggior parte dei casi, consentono di risolvere i problemi sul tappeto. Tale approccio consiste nel modellizzare il fenomeno di studio con una Funzione Aleatoria caratterizzata da una legge spaziale. Data la varietà dei temi che ricorrono nei settori di recente applicazione, i metodi geostatistici sono in evoluzione e si arricchiscono sempre di più. Un esempio molto significativo è costituito dalla grande attenzione oggi dedicata, da parte di molti studiosi della geostatistica, alla messa a punto di metodologie per lo studio dei fenomeni a struttura spaziotemporale.

La caratterizzazione di un fenomeno spaziale o temporale o spaziotemporale costituisce il primo e più importante passo di uno studio geostatistico. Essa consiste essenzialmente nell’evidenziare, in forma qualitativa e quantitativa, la variabilità del fenomeno in esame, specificandone la tipologia, in relazione alla presenza di eventuali anisotropie ed alla esistenza di diverse scale di variabilità, spaziali o temporali. Per esempio in campo temporale si possono mettere in evidenza scale di variabilità stagionali di fenomeni di inquinamento o scale di variabilità stagionali e climatiche di fenomeni idrogeologici e meteorologici, descritti da variabili quali piezometrie, precipitazioni, temperature, etc. Il comportamento mutuo delle variabili può essere diverso per le diverse scale temporali, così come diverso può apparire, rispetto alla variabilità temporale, il comportamento dei siti delle stazioni di misura, in ragione dei loro aspetti fisici, quali quota, morfologia, esposizione, distanza dal crinale, distanza dal mare nel caso dei fenomeni meteorologici, e porosità e trasmissività del mezzo nel caso dei fenomeni idrogeologici. In campo spaziale si possono mettere in evidenza componenti locali e regionali della variabilità, per esempio del contenuto in metalli pesanti dei suoli o di altri inquinanti; mostrando come e quanto, in ogni componente, la struttura spaziale della variabilità sia legata alle fonti di inquinamento e alle caratteristiche ambientali, quali la morfologia, la litologia, la meteorologia, etc. Analogamente si può fare per le caratteristiche fisicochimiche o idrauliche dei suoli, o per le caratteristiche geochimiche delle acque e delle sostanze inquinanti in esse disciolte.