ArcCatalog - это один из модулей ArcGIS 8.x, проще говоря - менеджер геоданных. Удобная и полезная штучка. В нем можно быстро посмотреть содержимое файлов геоданных. В частности, шейпы и всё про них (таблицу атрибутов, метаданные и пр.) Если есть соответствующий PRJ-файл, то информацию по проекции можно посмотреть.
Что касается определения неизвестной системы координат и проекции. Пока с такой проблемой не сталкивался, но для начала можно сделать следующее. Загрузить в ArcMap (в пустой датафрейм!) с помощью Add data какой-нибудь шейп или растр, для которого всё известно (создать тестовый датафрейм). А потом добавить туда неизвестный и посмотреть как он ляжет. Если правильно, то у него та же система коорд. и проекция. Если плохо - то назначить ему другую из списка стандартных самых распространенных геосистем (в ArcCatalog). После этого, при добавлении "неизвестного" в тестовый датафрейм первый будет трансформироваться. И так далее, пока не ляжет хорошо. Простой перебор, а что делать.