Análise geoespacial é a recolha, visualização e manipulação de imagens, GPS, fotografia de satélite e dados históricos, descritos explicitamente em termos de coordenadas geográficas ou implicitamente, em termos de um endereço de rua, código postal ou identificador de povoamento florestal, tal como são aplicados aos modelos geográficos.
Análise geoespacial originada no Canadá para catalogar recursos naturais nos anos 60, utilizando os primeiros sistemas de informação geográfica (SIG). Os sistemas de informação geográfica são usados para prever, gerir e aprender sobre todos os tipos de fenómenos que afectam a Terra, os seus sistemas e habitantes.
As muitas aplicações da análise geoespacial incluem a gestão de crises, modelação da mudança climática, monitorização do tempo, análise de vendas, previsão da população humana e gestão da população animal.
Os analistas geoespaciais filtram os dados irrelevantes e os aplicam para conceituar e visualizar a ordem oculta dentro da aparente desordem dos dados ordenados geograficamente. Fazendo isso, permite-lhes fornecer análises de tendências precisas, modelagem e previsões. Contudo, os analistas devem permanecer vigilantes para tentar evitar falácias espaciais, enviesamentos ou efeitos de mal-entendidos e relações causais: A análise geoespacial é por vezes considerada como abrangendo tanta intuição como a ciência.