Geograafiline infosüsteem (GIS) on programm, mis kasutab kaarditeabe ja andmebaaside kombinatsiooni geograafiliste asukohtadega seotud andmete kuvamiseks, redigeerimiseks ja analüüsimiseks. ArcGIS® tarkvara, mida toodab Environmental Systems Research Institute (ESRI), on üks levinumaid GIS-arvutirakenduste komplekte. See sisaldab tööriistu kaartide loomiseks ja redigeerimiseks, geograafilise teabe andmebaaside loomiseks, andmete salvestamiseks ja analüüsimiseks ning tulemuste aruannete või diagrammide koostamiseks. Põhiprogrammile on saadaval mitu laiendust, mis võivad täita täpsemaid funktsioone. ArcGIS® tarkvara kasutavad paljude valdkondade professionaalid, sealhulgas keskkonnateadused, bioloogia, inseneriteadused, arheoloogia, linnaplaneerimine ja geodeesia.
ArcGIS®-i funktsioon, mis on ilmselt kõige ilmsem neile, kes pole GIS-programmidega tuttavad, on kaartide loomine ja redigeerimine. Selles tarkvaras jagatakse kaardid tükkideks, mida nimetatakse kihtideks, ja sõltuvalt kaardi eesmärgist võib üks kaart sisaldada vaid mõnda või mitut erinevat kihti. Need on analüüsi jaoks eriti kasulikud, kuna sageli on vaja teha üht tüüpi analüüs ühe andmehulga ja teist tüüpi analüüs teise andmekogumi puhul ning kihid muudavad selle tegemise lihtsaks. Neid saab ka sisse või välja lülitada, et juhtida, kui palju tööalal kuvatakse.
GIS-analüüsi tegemiseks on vaja mõista ArcGIS® tarkvara poolt kasutatavaid eri tüüpi andmeid. Andmed võivad olla kas vektor- või rasterkujul. Vektorandmed on diskreetsed, mis tähendab, et see on punktide kogum, mida tavaliselt kasutatakse andmete jaoks, näiteks majade asukohad. Rasterandmed on pidev pind ja neid kasutatakse sellise teabe jälgimiseks nagu asustustihedus või keskmine sademete hulk. Enamiku ArcGIS® tööriistade kasutamiseks peavad andmed olema õigel kujul.
Nii vektor- kui ka rasterkujutistel võivad olla täiendavad atribuudid, mis on nendega ühendatud andmebaasi tabelites. Paljud GIS-analüüsi tüübid tuginevad nendele andmetele, mis võivad sisaldada selliseid üksikasju nagu sademed, pinnase tüüp, liikide mitmekesisus, kaugus teise punktini ja paljud muud atribuudid. Sademete näite kasutamiseks võib ArcGIS® tarkvara kasutaja kasutada kaardialgebrat, et teisendada kõik mõõtmised tollidest millimeetriteks või interpoleerida vektorandmed rasterpinnale, et hinnata sademete hulka teistes punktides. Samuti võib see kasutada statistilist analüüsi, et võrrelda erinevate piirkondade sademeid. Sõltuvalt saadaolevatest andmetest ja soovitud tulemustest saab ArcGIS® tarkvara abil läbi viia palju muid analüüsitüüpe.
Lisaks kõigile ArcGIS® põhitarkvarapakettides saadaolevatele tööriistadele on muud tüüpi analüüside tegemiseks saadaval ka mitmed laiendused. Ruumi- ja geostatistilised laiendused pakuvad täpsemaid andmeanalüüsi võimalusi, samas kui 3D-laiendus pakub ArcGIS® põhifunktsioone kolmes mõõtmes. Teised on spetsialiseerunud andmete mõõdistamisele, võrkude analüüsimisele ja GIS-i ühilduvuse pakkumisele arvutipõhise joonistamise (CAD) programmidega. ArcGIS® tarkvara pakub palju võimalusi geograafilise teabe analüüsimiseks ja sellel on palju erinevaid rakendusi.