Área de Trabalho
Para muitos usuários, GIS significa ESRI ArcGIS. Embora sejam caros em um ambiente comercial, eles têm um licenciamento educacional bastante generoso, incluindo o fornecimento de cópias gratuitas aos educadores para distribuição aos estudantes, uma por assento licenciado por ano. Eu recomendaria pelo menos marcar esta caixa; Eu não acho que as pessoas que aprenderam GIS de outras formas sejam menos capazes, mas podem ser menos empregáveis, considerando os currículos de filtragem de palavras-chave atualmente. As extensões do ArcGIS variam de coisas básicas que devem ser integradas à aplicação principal, de divertidas arcaicas a ferramentas essenciais para um determinado nicho.
A pilha OSGeo é uma adição óbvia a isso, mas acho que ainda não é capaz de ser uma substituição completa no GIS de desktop, pelo menos não com a usabilidade do Arc. Devido à constante reclamação sobre os aborrecimentos da ESRI, tentei substituí-lo por um verão inteiro por principalmente QGIS e falhei. O QGIS com plugins + GRASS + POSTGIS pode ser hackeado para obter muitas funcionalidades do GIS, acredito que, mas para aprender GIS rapidamente, não o recomendaria. Existem muitos projetos diferentes sob o cabeçalho OSGeo - com toda a probabilidade você encontrará uso para alguns deles, mesmo que não toque na funcionalidade da área de trabalho.
Estou sempre vendo as instalações do MapInfo mencionadas, mas a que usei não era realmente madura / cheia de recursos no mesmo sentido que o ArcGIS foi. A interface do usuário estava faltando, então talvez ela apenas escondesse a funcionalidade de mim.
O Manifold tem sido altamente considerado como um concorrente do ArcGIS que é ao mesmo tempo comercialmente acessível, abrangente e com desempenho altamente superior ao código às vezes antiquado do ArcGIS. Eles parecem estar se esquecendo de atualizações e correções de bugs nos últimos anos, no entanto. No mínimo, se o ArcGIS falhar em operar em conjuntos de dados extremos, tente isso.
RS
O software de sensoriamento remoto é seu próprio nicho, com muitos recursos que não estão presentes na pilha ESRI. Fui exposto ao ERDAS e ouvi falar do ENVI e do PCI. Esses três constituem uma participação majoritária, mas estou ciente de que há um número decente de opções por aí, algumas de código aberto (ouvi coisas boas sobre o Opticks). Na minha própria área de pesquisa, o sensoriamento remoto 3D também está rapidamente se tornando uma coisa interessante - o LIDAR e a fotogrametria automatizada seriam tópicos curtos em qualquer curso de RS que eu ministrasse. Veja: Meshlab, VSFM e Photoscan.
Carto
Para cartografia de mapa estático, o ideal é o Adobe Illustrator, mas existem várias opções comerciais menos caras que podem ser suficientes. Minha experiência com o Inkscape é muito semelhante à minha experiência com o QGIS - quase lá, mas faltando recursos cruciais, como um diálogo de camada eficaz.
Script
No campo da manipulação de dados, você definitivamente desejará examinar uma exploração completa do Python w / LabPy. É muito versátil para não ensinar como uma ferramenta geral neste momento; há o incentivo adicional do ArcPy, e o RPy adiciona a capacidade de usar basicamente todos os algoritmos estatísticos do mundo. Além disso, conjuntos de dados muito grandes geralmente são mais acessíveis a um ambiente de script que o GIS de desktop.
CAD
O software GIS do tipo CAD e CAD, frequentemente usado por agrimensores / engenheiros, tem um grande número de opções lideradas pelo Autocad que não estou qualificado para comparar, mas que podem não ser necessárias para um programa GIS puro.
Servidor cliente
Hospedar pilhas cliente-servidor, que se torna importante para algumas classes de usuários de GIS, é o último nicho que vou mencionar, mas os requisitos aqui são tão variados que dificultam a comparação. Além do ArcSDE, o software aqui geralmente é gratuito, mas a configuração do servidor e o sysadmin para usá-lo não são.
EDIT: Eu tive a oportunidade de revisitar o QGIS recentemente e parece ter melhorado consideravelmente, passando de 1,5 -> 1,8, em estabilidade e recursos.