ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (GIS) เป็นโปรแกรมที่ใช้การผสมผสานของข้อมูลแผนที่และฐานข้อมูลเพื่อแสดงแก้ไขและวิเคราะห์ข้อมูลที่เชื่อมต่อกับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ ซอฟต์แวร์ArcGIS®ผลิตโดยสถาบันวิจัยระบบสิ่งแวดล้อม (ESRI) เป็นหนึ่งในชุดโปรแกรมคอมพิวเตอร์ GIS ทั่วไป มันมีเครื่องมือในการสร้างและแก้ไขแผนที่สร้างฐานข้อมูลทางภูมิศาสตร์จัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลและสร้างรายงานหรือแผนภูมิผลลัพธ์ มีส่วนขยายหลายโปรแกรมหลักซึ่งสามารถใช้ฟังก์ชันขั้นสูงเพิ่มเติมได้ ซอฟต์แวร์ArcGIS®ถูกใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญในหลายสาขาเช่นวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมชีววิทยาวิศวกรรมศาสตร์โบราณคดีการวางผังเมืองและการสำรวจ
ฟังก์ชั่นของArcGIS®ซึ่งน่าจะชัดเจนที่สุดสำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับโปรแกรม GIS คือการสร้างและแก้ไขแผนที่ ในซอฟต์แวร์นี้แผนที่จะถูกแยกออกเป็นส่วน ๆ เรียกว่า เลเยอร์ และขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของแผนที่ เลเยอร์ เดี่ยวอาจมีเลเยอร์ต่างกันเพียงไม่กี่คน สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์เพราะมักจะจำเป็นต้องทำการวิเคราะห์ประเภทหนึ่งในชุดข้อมูลหนึ่งและอีกประเภทหนึ่งในอีกชุดหนึ่ง พวกเขายังสามารถสลับเปิดหรือปิดเพื่อควบคุมการแสดงจำนวนมากในพื้นที่ทำงาน
เพื่อทำการวิเคราะห์ GIS จำเป็นต้องเข้าใจข้อมูลประเภทต่าง ๆ ที่ใช้โดยซอฟต์แวร์ArcGIS® ข้อมูลอาจอยู่ในรูปแบบ เวกเตอร์ หรือ แรสเตอร์ ข้อมูลเวกเตอร์นั้นไม่ต่อเนื่องซึ่งหมายความว่าเป็นชุดของจุดที่ใช้โดยทั่วไปสำหรับข้อมูลเช่นที่ตั้งของบ้าน ข้อมูล Raster เป็นพื้นผิวที่ต่อเนื่องและใช้เพื่อติดตามข้อมูลเช่นความหนาแน่นของประชากรหรือปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย ข้อมูลจะต้องอยู่ในรูปแบบที่ถูกต้องเพื่อใช้เครื่องมือArcGIS®ส่วนใหญ่
ทั้งภาพเวกเตอร์และแรสเตอร์อาจมีแอททริบิวต์เพิ่มเติมที่เชื่อมต่อกับพวกเขาในตารางฐานข้อมูล การวิเคราะห์ GIS หลายประเภทอาศัยข้อมูลนี้ซึ่งอาจรวมถึงรายละเอียดเช่นการเร่งรัดประเภทของดินความหลากหลายของชนิดระยะห่างจากจุดอื่นและคุณลักษณะอื่น ๆ ในการใช้ตัวอย่างของการตกตะกอนผู้ใช้ซอฟต์แวร์ArcGIS®สามารถใช้พีชคณิตแผนที่เพื่อแปลงการวัดทั้งหมดจากนิ้วเป็นมิลลิเมตรหรือเพื่อสอดแทรกข้อมูลเวกเตอร์เป็นพื้นผิวแรสเตอร์เพื่อประเมินปริมาณน้ำฝนที่จุดอื่น ๆ นอกจากนี้ยังสามารถใช้การวิเคราะห์ทางสถิติเพื่อเปรียบเทียบปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ต่าง ๆ มีการวิเคราะห์ประเภทอื่น ๆ อีกมากมายที่สามารถทำได้โดยซอฟต์แวร์ArcGIS®ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่มีอยู่และผลลัพธ์ที่ต้องการ
นอกเหนือจากเครื่องมือทั้งหมดที่มีอยู่ในชุดซอฟต์แวร์ArcGIS®พื้นฐานแล้วยังมีส่วนเสริมอีกมากมายให้ทำการวิเคราะห์ประเภทอื่น ๆ ส่วนขยายเชิงพื้นที่และเชิงภูมิศาสตร์ให้ตัวเลือกการวิเคราะห์ข้อมูลขั้นสูงมากขึ้นในขณะที่ส่วนขยาย 3 มิติให้ฟังก์ชันArcGIS®พื้นฐานในสามมิติ คนอื่น ๆ มีความเชี่ยวชาญในการสำรวจข้อมูลวิเคราะห์เครือข่ายและให้ความเข้ากันได้กับ GIS กับโปรแกรม Computer Aided Drafting (CAD) ซอฟต์แวร์ArcGIS®มีวิธีการมากมายในการวิเคราะห์ข้อมูลทางภูมิศาสตร์และมีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย
