برای مدت­ها عدم امکان انجام تحلیل­های آمار فضایی در نرم­افزارهای رایج سیستم­های اطلاعات جغرافیایی نوعی کاستي محسوب می­گردید و این باعث شده بود که نرم­افزارهای ویژه­ای مانند SpaceStat و GeoDat برای انجام تحلیل­های آمار فضایی به وجود آیند. اگر چه این نرم­افزارها کاستي ­هاي موجود را تا حدی پوشش می­دادند ولی به دلیل آن که هیچ کدام از آن­ها نرم­افزارهای سیستم­های اطلاعات جغرافیایی محسوب نمی­شوند کاربران در نهایت مجبور بودند که داده­های خود را از نرم­افزارهای سیستم­های اطلاعات جغرافیایی به این نرم­افزارها منتقل کرده و تحلیل­های مورد نظر را انجام و سپس نتایج را به نرم­افزار سیستم­های اطلاعات جغرافیایی منتقل کنند. از سال ۲۰۰۴ موسسه ESRI اقدام به افزودن مجموعه ابزارهای تحلیلی جدیدی به نرم­افزار ArcGIS کرد که تحت عنوان ابزارهای آمار فضایی شناخته می ­شوند .
ابزارهای آمار فضایی شامل مجموعه هایی از تکنیک­ها و روش­ها برای توصیف و مدل­سازی داده­ های فضایی می­ باشند. در برخی از موارد این ابزارها همان کارهایی را انجام می­دهند که ما می ­توانیم با ملاحظه نقشه­ ها و با استفاده از چشم و ذهن خود نیز انجام دهیم ولی در مواردی که حجم داده­ ها زیاد است و توزیع و یا پراکندگی آن­ها در فضا پیچیده ­تر است استفاده از آماره ­های فضایی می ­تواند به افزایش دقت نتایج و مشاهدات کمک زیادی نماید.جعبه ابزار آمار فضايي در تمامي سطوح تحت مجوز ArcGIS Desktop ازجمله سطح پايه، استاندارد و پیشرفته، در دسترس است.اين جعبه ابزار شامل -عدادی ابزار به شرح زیر است:
_دسته ابزار سنجش توزیع جغرافیایی
– دسته ابزار تجزیه و تحلیل الگو

دسته ابزار سنجش توزیع جغرافیایی

سنجش توصیفی داده ­های فضایی، در ارزیابی مفاهیم بنیادین جغرافیایی مانند سطوح دسترسی و پراکندگی حائز اهمیت می­ باشد (جوی­زاده و همکاران، ۱۳۹۶). دسته ابزار سنجش توزيع جغرافيايي در جعبه ابزار آمار فضايي شامل مجموعه‌ ابزارهایی است که آمار توصیفی جغرافیایی را بررسي مي­ کنند. از جمله اين ابزارها عبارتند از: عارضه مرکزی، توزیع جهت­ دار، ميانگين جهت­ دار خطی، مرکز ميانگين، مرکز میانه و فاصله استاندارد. این مجموعه ابزار روي هم رفته اکتشاف آماری پایه را انجام مي­ دهند. آمار توصیفی پایه، نقطه شروع و آغازين تحلیل­هاي آماري مي­ باشد.

ابزارهای عارضه مرکزي، مرکز میانگین و مرکز میانه قابليت­هاي مشابهي دارند. خروجي همه اين ابزارها يک کلاس عارضه است که فقط يک عارضه دارد و بيانگر مرکزگرايي مجموعه داده جغرافیایی است. ابزار میانگین جهت­ دار خطی، میانگین جهت، طول و مرکز جغرافیایی مجموعه خطوط را مشخص می‌کند. خروجی این ابزار یک کلاس عارضه حاوي یک عارضه خطی است. ابزارهاي فاصله استاندارد و توزیع جهت­ دار به دلیل اندازه­ گیری درجه‌ تمرکز يا پراکنش عوارض حول مرکز هندسي، با يکديگر مشابه هستند؛ اما ابزار توزیع جهت­ دار، که با عنوان «بيضي انحراف استاندارد» نيز معرفي مي­ شود قادر به اندازه ­گیری جهت­ گیری مجموعه داده‌ها نيز مي­ باشد.

میانگین نزدیکترین همسايگي

این ابزار، شاخص نزدیکترین همسايه را بر اساس میانگین فاصله هر عارضه نسبت به نزدیکترین همسايه خود محاسبه می‌کند. برای هر عارضه در یک مجموعه داده، فاصله تانزدیک‌ترین همسايه محاسبه شده و سپس يک ميانگين فاصله محاسبه می‌شود. اين ميانگين فاصله با ميانگين فاصله قابل انتظار مقایسه می ­شود. در انجام این کار، نسبت ANN به وجود می‌آید که نسبت «مشاهده شده به قابل انتظار» مي­ باشد. اگر اين نسبت کمتر از ۱ باشد، می‌توان گفت که داده‌ها الگوي خوشه‌ای دارند، در حالی که مقادیر بیشتر از ۱ نشان دهنده الگوی پراکنده در داده ­ها مي­باشد.

خودهمبستگي فضایی

این ابزار با سنجش همزمان موقعيت عارضه­ ها و مقادير اطلاعات توصيفي، خودهمبستگي فضايي را اندازه­ گیری مي­ کند. اگر عارضه­ هاي نزدیک به هم دارای مقادیر مشابه باشند، آن­ها راخوشه‌ای می­ نامند. با این حال، اگر عارضه­ هاي نزدیک به هم مقادیر مختلف داشته باشند، داراي الگوی پراکنده هستند. این ابزار مقدار شاخص Iموران را همراه با یک نمره Z و یک مقدار p مشخص مي­ کند.

خودهمبستگي فضايي (Morans I)

کارکرد این ابزار مشابه با ابزار قبلی است، اما خودهمبستگي فضايي را برای طیف وسیعی از فواصل اندازه­ گیری می­ کند و می‌تواند یک نمودار پراکندگي را از فواصل همراه با نمره ­هاي Z مربوطه ارائه کند. این ابزار مشابه با ابزار لکه داغ بهينه عمل مي ­کند اما اغلب برای نتیجه­ گیری از آن استفاده نمی‌شود و معمولاً به عنوان کمکي ابزارهاي تحليل لکه داغ و تراکم نقطه مورد استفاده قرار می­ گیرد.

خوشه­ بندی زیاد / کم (G عمومي گتيس-اُرد)

آماره عمومي گتيس و اُرد زماني به کار مي ­رود که وجود الگوی خوشه ه­ای در نقاط برداشت داده­ ها محرز است، اما پژوهشگر مي­ خواهد بداند که مقادیر زیاد موجب الگوی خوشه ­بندی شده یا مقادیرکم خوشه­ها را ايجاد کرده است (بوتس و همکاران، ۱۹۸۸). این ابزار براي بررسي خوشه‌های مقادير زیاد و خوشه‌های مقادير کم به کار مي­ رود. به عبارت ديگر اين ابزار تراکم مقادیر زیاد یا کم را در يک محدوده مورد مطالعه اندازه­ گيري کرده و G عمومي مشاهده شده، G عمومي قابل انتظار، نمره Z، و مقدار p را مشخص مي­ کند و استفاده از آن زمانی که مقادیر نسبتاً یکسان توزیع شده باشند مناسب است.

تحلیل خوشه ­بندي‌ فضایی چند فاصله ه­ای (تابع K ريپليز)

این ابزار تعیین می‌کند که عارضه­ ها از نظر موقعيت، خوشه­بندی یا پراکندگی قابل توجه نشان می‌دهند یا نه. اما بر خلاف ساير ابزارهای تعيين الگوي فضایی که در این بخش مورد بررسی قرار مي­ گيرد، اين ابزار یک مقدار را در مکان مورد نظر اندازه­ گيري نمي­ کند و فقط خوشه ­بندي موجود در مکان عارضه ­ها را تعیین مي ­نمايد. اين ابزار اغلب در رشته­ هايي مانند مطالعات زیست محیطی، بهداشت و جرم شناسی مورد استفاده قرار مي­ گيرد که در آن­ها سعی بر اين است که تأثير يک عارضه بر عارضه ­هاي دیگر مشخص شود.