Un Geographic Information System (GIS) è un programma che utilizza una combinazione di informazioni cartografiche e database per visualizzare, modificare e analizzare i dati collegati a posizioni geografiche. Il software ArcGIS®, prodotto dall’Environmental Systems Research Institute (ESRI), è una delle suite più comuni di applicazioni informatiche GIS. Include strumenti per creare e modificare mappe, creare database di informazioni geografiche, archiviare e analizzare dati e produrre report o grafici dei risultati. Sono disponibili diverse estensioni al programma principale, che possono svolgere funzioni più avanzate. Il software ArcGIS® è utilizzato da professionisti in molti campi, comprese le scienze ambientali, la biologia, l’ingegneria, l’archeologia, l’urbanistica e il rilevamento.
La funzione di ArcGIS®, probabilmente più ovvia per chi non ha familiarità con i programmi GIS, è quella di creare e modificare le mappe. In questo software, le mappe sono separate in pezzi chiamati livelli e, a seconda dello scopo della mappa, una singola può contenere solo pochi o molti livelli diversi. Questi sono particolarmente utili per l’analisi perché spesso è necessario eseguire un tipo di analisi su un insieme di dati e un altro tipo su un altro insieme e i livelli lo rendono semplice. Possono anche essere attivati o disattivati per controllare quanto viene visualizzato nell’area di lavoro.
Per eseguire l’analisi GIS, è necessario comprendere i diversi tipi di dati utilizzati dal software ArcGIS®. I dati possono essere in formato vettoriale o raster. I dati vettoriali sono discreti, il che significa che si tratta di un insieme di punti generalmente utilizzati per i dati, come le posizioni delle case. I dati raster sono una superficie continua e vengono utilizzati per tenere traccia di informazioni come la densità della popolazione o le precipitazioni medie. I dati devono essere nella forma corretta per poter utilizzare la maggior parte degli strumenti ArcGIS®.
Sia le immagini vettoriali che quelle raster possono avere attributi aggiuntivi che sono uniti ad esse nelle tabelle del database. Molti tipi di analisi GIS si basano su questi dati, che potrebbero includere dettagli come precipitazioni, tipo di suolo, diversità di specie, distanza da un altro punto e molti altri attributi. Per utilizzare l’esempio delle precipitazioni, un utente del software ArcGIS® potrebbe utilizzare l’algebra delle mappe per convertire tutte le misurazioni da pollici a millimetri o per interpolare i dati vettoriali su una superficie raster, al fine di stimare le precipitazioni in altri punti. Potrebbe anche utilizzare l’analisi statistica per confrontare le precipitazioni in diverse aree. Esistono numerosi altri tipi di analisi che possono essere eseguiti dal software ArcGIS®, a seconda dei dati disponibili e dei risultati desiderati.
Oltre a tutti gli strumenti disponibili nei pacchetti software ArcGIS® di base, sono disponibili diverse estensioni per eseguire altri tipi di analisi. Le estensioni spaziali e geostatistiche forniscono opzioni di analisi dei dati più avanzate, mentre un’estensione 3D fornisce le funzioni di base di ArcGIS® in tre dimensioni. Altri sono specializzati nel rilevamento di dati, nell’analisi delle reti e nella compatibilità GIS con i programmi CAD (Computer Aided Drafting). Il software ArcGIS® offre molti modi per analizzare le informazioni geografiche e dispone di numerose applicazioni diverse.