地理空間分析基本上可以描述為圖像、GPS、衛(wèi)星攝影和歷史數(shù)據(jù)的收集、顯示和處理。這些信息通常以地理坐標(biāo)表示，或隱含地以街道地址、郵政編碼或林分標(biāo)識符表示，因其應(yīng)用于地理模型。地理空間分析的用例包括危機管理、天氣監(jiān)測、氣候變化建模、銷售分析、人口預(yù)測等等。

目前有多種軟件和工具可以幫助在人口研究中利用地理參考數(shù)據(jù)。

以下列出了當(dāng)今可用于在空間上描繪和分析人口統(tǒng)計模式的一些最佳軟件和工具。

1.FalconView

該開源GIS軟件由佐治亞理工學(xué)院設(shè)計，用于顯示各種類型的地圖和地理參考覆蓋圖。該軟件可用于作戰(zhàn)飛行訓(xùn)練，使其成為美國國防部和其他國家地理空間情報機構(gòu)的流行工具。FalconView還支持各種類型的顯示，如高程、衛(wèi)星、激光雷達(dá)、KMZ和MrSID。此外，該軟件采用SkyView模式，允許用戶使用MXD文件進(jìn)行瀏覽。

GeoDa是免費的GIS軟件，用于將新用戶引入空間數(shù)據(jù)分析，其主要功能是地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)。哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和康奈爾大學(xué)的實驗室用戶利用了這一獨特的分析工具。

使用GeoDa，用戶可以輕松執(zhí)行自相關(guān)、描述性和回歸統(tǒng)計。通過使用此工具，非GIS用戶可以輕松地了解空間分析。其中一些途徑是該工具顯示出的前景，包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展、健康和房地產(chǎn)。

3.GRASS GIS

GRASS GIS（地理資源分析支持系統(tǒng)）由美國陸軍工程兵團(tuán)開發(fā)，基本上是作為環(huán)境規(guī)劃和土地管理工具設(shè)計的。然而，該軟件已成為不同研究領(lǐng)域的免費GIS軟件選項。

該軟件提供350個堅固的矢量和光柵操作工具。不同的學(xué)術(shù)界、環(huán)境顧問和政府機構(gòu)利用該工具，因其直觀的GUI和可靠性。該軟件的價值定位在于分析、圖像處理、數(shù)字地形操縱和統(tǒng)計等領(lǐng)域。

4.ILWIS

  該工具曾經(jīng)是商業(yè)化的，但后來ILWIS（綜合土地和水信息管理）被轉(zhuǎn)換為開放源碼的地理信息系統(tǒng)。這一古老的工具擅長于最基本的功能—數(shù)字化、編輯和顯示地理數(shù)據(jù)。此外，該軟件還通過用于圖像分類、增強和光譜波段處理的工具促進(jìn)遙感。規(guī)劃師、生物學(xué)家、水資源管理者和地理空間用戶廣泛使用該工具。這個軟件是免費的，用戶對它評價很高。

5.MapWindow

該軟件使用戶無需依賴商業(yè)GIS軟件即可執(zhí)行GIS應(yīng)用程序。該軟件執(zhí)行GIS用戶期望的90%功能—地圖查看器、識別特征、處理工具和打印布局。它還集成了一個獨特而復(fù)雜的自動流域劃分工具，稱為TauDEM。然而，該軟件反映了過去的不穩(wěn)定性。該軟件也可免費提供給用戶。

6.QGIS 

這是市場上免費提供的最好的工具或繪圖軟件之一，并加載了其他有用的功能。在QGIS的幫助下，用戶可以自動生成地圖，處理地理空間數(shù)據(jù)，并生成宏偉的地圖圖形。

利用該軟件的一些優(yōu)點是，它是一個全方位的社區(qū)工具，附帶QGIS社區(qū)開發(fā)的插件。此外，該軟件還集成了QGIS堆棧交換以提供支持。

7.gVSIG

這個免費的開源GIS軟件成立于2004年，是開源GIS中可用的最好的三維可視化工具。該軟件甚至比QGIS更適合3D。此外，使用具有NavTable功能的工具，數(shù)據(jù)管理變得很容易，這反映了垂直逐個查看記錄的靈活性。

與軟件集成的OpenCAD工具可幫助用戶跟蹤幾何圖形、編輯頂點、捕捉和分割直線和多邊形。另一個關(guān)鍵功能是gvSIG移動功能，由于其接口和GPS工具，該功能專門為現(xiàn)場工作定制。

8.SAGA GIS

該軟件最初設(shè)計用于地形分析，如山體陰影、流域提取和可見性分析，并從那時起發(fā)展成為全球最經(jīng)典的GIS軟件之一。該工具使多個窗口能夠展示所有分析（地圖、直方圖、散點圖、屬性等），同時向地球科學(xué)界提供一組快速增長的地球科學(xué)方法。

該軟件集合了強大而獨特的形態(tài)測量工具，包括SAGA地形濕度指數(shù)和地形位置分類。地形分析是該工具見證獨特價值主張的地方?？傊?，SAGA GIS是快速、可靠和準(zhǔn)確的。

9.uDig

這個開源的GIS軟件是基礎(chǔ)制圖的有效工具。uDig的Mapnik功能允許用戶導(dǎo)入基本地圖。此外，該軟件體現(xiàn)了易用性，其一些最強大的特性包括目錄、符號和Mac OS功能。然而，有限的工具和錯誤似乎是一些問題，這拉低了uDig的價值。

10.Whitebox GAT

該工具自2009年開始使用，是GIS應(yīng)用程序中評級較高的軟件之一，集成了水文學(xué)主題。Whitebox GAT本質(zhì)上是一個開放訪問的GIS和遙感軟件包。

該軟件可以無障礙地利用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。此外，該工具集成了410種工具，用于剪裁、轉(zhuǎn)換、分析、管理、緩沖和提取地理空間信息。然而，與QGIS相比，制圖工具缺乏效率。