Un sistem de informații geografice (GIS) este un program care utilizează o combinație de informații de hărți și baze de date pentru a afișa, edita și analiza date care sunt conectate la locații geografice. Software-ul ArcGIS®, produs de Institutul de Cercetare a Sistemelor de Mediu (ESRI), este una dintre cele mai comune suite de aplicații de calculator GIS. Include instrumente pentru a crea și edita hărți, pentru a crea baze de date cu informații geografice, pentru a stoca și analiza date și pentru a produce rapoarte sau diagrame cu rezultate. Sunt disponibile mai multe extensii ale programului principal, care pot realiza funcții mai avansate. Software-ul ArcGIS® este utilizat de profesioniști în multe domenii, inclusiv științe de mediu, biologie, inginerie, arheologie, urbanism și topografie.
Funcția ArcGIS®, care este probabil cea mai evidentă pentru cei care nu sunt familiarizați cu programele GIS, este de a crea și edita hărți. În acest software, hărțile sunt separate în bucăți numite straturi și, în funcție de scopul hărții, una singură poate conține doar câteva – sau mai multe – straturi diferite. Acestea sunt utile în special pentru analiză, deoarece este adesea necesar să se efectueze un tip de analiză pe un set de date și un alt tip pe alt set, iar straturile simplifică acest lucru. De asemenea, pot fi activate sau dezactivate pentru a controla cât de mult este afișat în spațiul de lucru.
Pentru a efectua analiza GIS, este necesar să înțelegem diferitele tipuri de date utilizate de software-ul ArcGIS®. Datele pot fi sub formă de vector sau raster. Datele vectoriale sunt discrete, ceea ce înseamnă că este un set de puncte utilizate în general pentru date, cum ar fi locațiile caselor. Datele raster sunt o suprafață continuă și sunt utilizate pentru a urmări informații precum densitatea populației sau precipitațiile medii. Datele trebuie să fie în forma corectă pentru a utiliza majoritatea instrumentelor ArcGIS®.
Atât imaginile vectoriale, cât și cele raster pot avea atribute suplimentare care le sunt asociate în tabelele bazei de date. Multe tipuri de analize GIS se bazează pe aceste date, care ar putea include detalii precum precipitații, tipul de sol, diversitatea speciilor, distanța până la un alt punct și multe alte atribute. Pentru a folosi exemplul precipitațiilor, un utilizator de software ArcGIS® ar putea folosi algebra hărții pentru a converti toate măsurătorile de la inci la milimetri sau pentru a interpola datele vectoriale pe o suprafață raster, pentru a estima precipitațiile în alte puncte. De asemenea, ar putea folosi analiza statistică pentru a compara precipitațiile din diferite zone. Există numeroase alte tipuri de analiză care pot fi efectuate de software-ul ArcGIS®, în funcție de datele disponibile și de rezultatele dorite.
Pe lângă toate instrumentele disponibile în pachetele software de bază ArcGIS®, sunt disponibile mai multe extensii pentru a efectua alte tipuri de analiză. Extensiile spațiale și geostatistice oferă opțiuni mai avansate de analiză a datelor, în timp ce o extensie 3D oferă funcțiile de bază ArcGIS® în trei dimensiuni. Alții se specializează în sondarea datelor, analizează rețele și oferă compatibilitate GIS cu programele de proiectare asistată de computer (CAD). Software-ul ArcGIS® oferă multe modalități de a analiza informațiile geografice și are numeroase aplicații diverse.