GIS란?

행정학과 20606548 김형준

1. GIS의 정의

GIS(Geographic Information System, 지리정보시스템)는 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 갱신, 조정, 분석, 표현할 수 있도록 설계된 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 및 지리적 자료 그리고 인적자원의 통합체를 말하며, 지표면에 위치한 장소를 설명하는 자료를 모으고, 이를 이용할 수 있게 하는 컴퓨터 시스템이라고 할 수 있다. 그리고 GIS는 "공간상 위치를 점유하는 지리자료(Geographic data)와 이에 관련된 속성자료(Attribute data)를 통합하여 처리하는 정보시스템으로서 다양한 형태의 지리정보를 효율적으로 수집, 저장, 갱신, 처리, 분석, 출력하기 위해 이용되는 하드웨어, 소프트웨어, 지리자료, 인적자원의 총체적 조직체"라는 정의할 수 있다.

GIS는 지리학 분야와 마찬가지로 많은 기술, 방법, 분야들의 결합으로 이루어지며, 그만큼 정의, 개념, 구현이 다양하다. 초창기 컴퓨터 기술 및 전자 지도 제작 방식의 발전 등에 의해 활성화된 GIS는 지도 제작 성격이 강하였다. 그러나 이후 정보기술 분야의 기술이 발달되며, 이들 발전된 기술이 GIS 분야에 적용되기 시작하면서 GIS 성격과 모습이 달라졌다. 최근 정보 기술 분야의 발전은 대규모 데이터베이스 기술로서의 DBMS 기술, 인터넷 등을 중심으로 한 네트워크 기술 발전, 컴포넌트 형태의 기술 발전, 클라이언트/서버 등으로 인한 다중 사용자 환경 등이 보편화되고 있으며, 이러한 주요한 기술 및 방법이 GIS 분야에 적용, 통합되고 있다.

2. GIS와 GPS

GPS는 global positioning system으로 인공위성을 이용해서 현재 자기가 있는 위치의 좌표를 구하는 방법이다. GIS는 geographical information system으로 복층(multi-layer)으로 구성된 여러 가지 지리정보(지표, 지형, 주택, 도로 등등)를 표시하고 이를 통하여 필요한 정보를 분석, 해석 추출하는 기술을 말한다.

GPS는 위성 위치 확인 시스템이다. 이는 인공위성을 통해서 위치를 측정하는 시스템이다. 핸드폰에 보면, 내가 어디에 위치하고 있는지를 확인해주는 기능들이라고 볼 수 있다. 결국 GPS는 위치를 파악하는데 쓰인다. 이에 반해서, GIS는 지리정보체계이다. 쉽게 말하면, 산이나 강과 같은 지형과 건물, 도로 와 같은 인공물들에 대한 위치/속성정보 들 즉, 지리정보를 컴퓨터에 옮겨와 중첩시켜서 필요한 정보를 얻어내고자 하는 것이다. 결국 각종 지역에 대한 계획이나 의사결정에 활용하는 등 입지분석에 활용된다. 웹 GIS 같은 경우는 생활에도 많은 도움이 된다. 인터넷에서 우리가 모르는 길을 갈 때에 어디가 가장 빠른 길인지, 아니면 집 근처의 가까운 병원의 위치라든지 등 지리정보를 쉽게 찾을 수가 있다. 이것이 바로 실생활에서 사용되는 GIS의 활용이다.

차이점을 말하면, GPS는 위성을 통해 위치를 파악하는 데 쓰인 다는 것이고, GIS는 지리정보를 컴퓨터를 활용해 입지분석에 활용된다는 것이다. 이 두 분야 모두 계속된 발전을 이루고 있으며 급속하게 현대인들의 생활 속에서 활용되고 있는 분야이다.

3. GIS의 특징

인간생활에 필요한 지리정보를 효율적으로 활용하기 위한 정보시스템의 하나이다. 여기서 의미하는 시스템이란 공통의 사용을 목적으로 실세계의 관련 구성요소간의 상호작용으로 이루어진 활동의 모임을 의미한다. 시스템의 단순한 예로서 자동차는 여러 구성요소로서 이루어져 요소간의 상호작용에 의하여 교통수단을 제공하는 하나의 시스템으로 간주될 수 있다.

넓은 의미에서는 인간의 의사결정능력의 지원에 필요한 지리정보의 관측과 수집에서부터 보존과 분석, 출력에 이르기까지 일련의 조작을 위한 정보시스템을 의미한다. 정보시스템이란 의사결정에 필요한 정보를 만들기 위한 제반 과정으로서 각종 정보의 생성에서부터 정보의 저장 및 분석을 포함한다. 따라서 정보시스템은 제반정보의 관측, 측정과 같은 정보의 생성 기능, 저장, 관리 기능으로부터 저장된 정보를 분석하고 결과를 의사결정에 활용하는 광범위한 기능까지 보유하며 이를 기본요건으로 한다.

4. GIS의 필요성

사물이 있는 장소를 지도화 할 수 있다. 사물이 있는 곳을 지도화 하는 것은 사람들이 찾고자 하는 사물들이 있는 장소와 취할 조치를 찾도록 해준다. 그리고 양적인 정도를 지도화 할 수 있다. 사람들은 가장 많고 가장 적은 곳이 어디인지, 그들의 기준을 충족시키고 조치를 취하는 장소를 찾기 위해서 혹은 장소들 간의 관계를 파악하기 위해서 양적인 것을 지도화 한다. 이것은 사물이 있는 장소를 단순히 지도화 하는 것을 뛰어넘은 부가적인 수준의 정보를 준다. 또한 집중된 정도를 지도화 할 수 있다. 밀도를 나타내는 지도는 가령 에이커나 제곱 킬로의 넓이와 같은 일정한 단위 지역 당 사물이 수를 측정하게 하여, 분명하게 그 분포를 살펴 볼 수 있게 한다. 지도 내부에 있는 사물을 검색 할 수 있다. 특수 지역 내에 발생하는 사건과 사물들을 지도화 함으로써 특수한 조치를 취하기 위해 GIS를 사용하기도 한다. 특정 지점에서 근접한 사물을 찾아 낼 수 있다. 근접한 것을 지도화함으로써 물체의 일정거리 내에서 발생하는 것을 알아 낼 수 있다.

어떤 지역의 변화를 지도화 할 수 있다. 미래를 예견하기 위해서 어떤 지역 내에서 변화를 지도화 하는 것은 조치를 취하기 위한 과정이며, 또 그 조치나 정책의 결과를 평가하기 위한 것이다. 예를 들어, 사물이 어떤 기간에 걸쳐 어떤 곳을 어떻게 이동해 가는지를 지도화 함으로써, 그것들의 행태를 통찰 할 수 있을 것이다. 그리고 미래의 필요성을 기대하기 위해 변화를 지도화 할 수 있을 것이다. 영향을 살펴보기 위해 어떤 조치나 사건 이전과 이후의 상태를 지도화 할 수도 있다.

5. GIS 활용 후의 효과

지도나 도면의 생산, 수정 및 유지관리에 드는 시간과 비용이 절감된다. 그리고 GIS를 이용하면 각종 지도를 쉽게 확대, 축소 할 수 있다. 또한 서로 다른 축척과 내용을 가진 지도나 도면을 쉽게 중첩시켜 볼 수 있다. 가스폭발사고, 지진, 홍수 등 인위적이거나 자연적인 재해 발생을 사전에 방지하고 빠른 복구 작업을 수행할 수도 있다. 공간관련 각종 자료를 빠르게 분석할 수 있으며 이러한 분석결과를 의사결정자가 쉽게 파악할 수 있도록 시각화 할 수 있다. 그리고 향후에 발생할 수 있는 변화를 사전에 예측이 가능하다.

6. GIS 관련 학문 분야

GIS 기술은 공간정보를 다루는 많은 학문과의 밀접한 연관성을 가지고 있으며 각 분야의 기술들은 GIS를 완성하는데 중요한 원천 기술을 제공한다. GIS에서 지리정보의 통합, 모델링, 분석 기법을 통한 다른 응용 분야의 적용은 GIS의 지속적인 학문적 확산을 의미한다.

지리학(Geography), 지도학(Cartography), 측지학(Geodesy), 원격탐사(Remote sensing), 사진측정학 또는 사진측량학(Photogrammetry), 측량학(Surveying), 통계학(Statistics), 전산과학(Computer Science), 인공지능(Artificial Intelligence), 수학(Mathmatics), 토목공학(Civil Engineering), 물리학(Physics) 등이 관련 학문 분야라고 할 수 있다.

7. GIS 활용분야

토지관련 분야에서는 토지에 대한 실제이용현황과 소유자, 거래, 지가, 개발, 이용제한 등에 관 한 각종 정보를 통합 데이터 베이스화 함으로써 공공기관의 토지관련 정책 수립에 필요한 정보를 정확하고 신속하게 제공하며 각종 토지이용 계획 수립 시 다양한 시나리오를 검색 할 수 있으며 민원인에게 종합적인 토지정보를 서비스 제공할 수 있고, 시설물관리 분야에서는 지상과 지하에 복잡하게 얽혀있는 각종 시설물에 대한 위치정보와 이와 관련된 속성정보(시공자, 관의지름, 재질, 설계도면 등)를 연계하여 시설물관리에 소요되는 비용과 인력을 절감하고 관리부실로 인한 재난을 사전 방지할 수 있다. 교통 분야에서는 교통개선계획, 도로유지 및 보수, 교통시설물관리 등 종합적인 도로관리 및 운영시스템을 비롯하여 지능형 교통시스템(Intelligent Transportation System : ITS)의 가장 중요한 부분인 교통정보 제공분야에 활용할 수 있으며, 도시계획 및 관리 분야에서는 도시화 현상에 의해 발생하는 인구, 교통, 건물, 환경 등에 관한 정보를 구축하여 도시현황 파악, 도시계획수립, 도시정비 및 도시기반시설물 관리에 활용할 수 있다. 환경 분야에서는 동식물정보, 수질정보, 지질정보, 대기정보, 폐기물정보 등을 데이터베이스화한 후 각종환경영향평가와 혐오시설 입지선정 및 대형건설사업에 따른 환경변화예측 등에 활용할 수 있고, 농업 분야에서는 지표경사, 토양, 지질 및 재배기술에 관한 정보를 데이터베이스화한 후 토양특성에 가장 적합한 작목을 추천하고 작물재배 시 수확량을 예측하며 토양관리지침을 제공하는 등 과학적 영농을 지원할 수 있다. 또 재해 재난 분야에서는 하천정보 강우정보 등을 통한 홍수도달시간 예측, 지질정보 지진발생사례정보 등을 통한 지진예측 등에 활용되며 재난발생을 미연에 방지할 수 있다.

8. GIS 의 활용범위

GIS는 활용분야가 매우 넓고 다양하기 때문에 향후 유용가치가 매우 클 것으로 예상된다. 현재 활용되고 있는 GIS는 여러 가지 유형과 활용범위가 있다. 지역정보시스템(RIS : Regional Information System)에서는 건설공사계획수립을 위한 지질, 지형자료의 구축, 각종 토지이용계획의 수립 및 관리에 활용되고, 도시정보시스템(UIS : Urban Information System)에서는 도시현황파악, 도시계획, 도시정비, 도시기반시설관리, 도시행정, 도시방재 등의 분야에 활용된다.　토지정보시스템(LIS : Land Information System)에서는 다목적 국토정보, 토지이용계획수립, 지형분석 및 경관정보추출, 토지부동산관리, 지적정보구축에 활용되며,　교통정보시스템(TIS : Transportation Information System)에서는 육상, 해상, 항공교통관리, 교통계획 및 교통영향평가에 활용된다.　수치지도제작 및 지도정보시스템(DM/MIS : Digital Mapping/Map Information System)에서는 중소축척 지도제작, 각종 주제도 제작에 활용되고, 도면자동화 및 시설물관리시스템(AM/FM : Automated Mapping/Facility Management)에서는 도면작성자동화, 상하수도시설관리, 통신시설관리 등에 활용된다. 측량정보시스템(SIS : Surveying Information System)에서는 측지정보, 사진측량정보, 원격탐사정보를 체계화하는데 활용되며, 도형 및 영상정보시스템(GIIS : Graphic/Image Information System)에서는 수치영상처리, 전산도형해석, 전산지원설계, 모의관측분야에 활용된다. 환경정보시스템(EIS : Environmental Information System)에서는 대기, 수질, 폐기물관련정보 관리에 활용되고, 자원정보시스템(RIS : Resource Information System)에서는 농수산자원, 삼림자원, 수자원, 에너지자원을 관리하는데 활용된다. 조경/경관정보시스템(LIS/VIS : Landscape/Viewscape Information System)에서는 조경설계, 경관분석, 경관계획에 활용되며, 재해정보시스템(DIS : Disaster Information System)에서는 각종 자연재해방재, 대기오염경보, 민방공 등 분야에 활용된다. 해양정보시스템(MIS : Marine Information System)에서는 해저영상수집, 해저지형정보, 해저지질정보, 해양에너지조사에 활용되고, 기상정보시스템(MIS : Meteorological Information System)에서는 기상변동추적 및 일기예보, 기상정보의 실시간처리, 태풍경로추적 및 피해예측 등에 활용된다. 국방정보시스템(NDIS : National Defence Information System)에서는 가시도 분석, 국방정보자료기반, 작전정보구축에 활용된다.

9. 자신의 활용계획

지식정보화시대의 발전에 따라서, 다양한 정보제공을 요구하는 수요층이 더욱 더 많이 발생되고 있다. 이러한 수요층에 대한 공급을 위하여 인터넷 등 우리사회의 정보화 부분이 급변하고 있는 것이 현재 상황이다. 또한 국가행정의 경우도 이러한 다양한 지식 정보를 효율적으로 수립하고 이를 신속하게 분석하여 합리적인 의사결정을 할 수 있는 형태로 변화하고 있으며, 여러 가지 당면 문제들의 해결과 미래의 수요에 부응하기 위해서 정보망의 구축을 위한 계획의 수립이 절실히 필요로 하게 되었다. 일반적으로 GIS는 수치지도를 기초로 각종 정보를 축척한 것이다. 정보의 내용은 지형, 지하 구조물, 지상 구조물, 행정경계 등과 같은 수치화 된 지도 등이다. 이러한 위치에 관한 자료 이외에도 공간적 특성을 나타내는 통계 자료나 제도 등과 같은 속성자료로 구성되어 있다.

이러한 정보 구성상의 특성 때문에 지리정보시스템은 공간정책 또는 계획과 관련된 의사결정을 하는데 결정적인 도움을 줄 수 있다. 현재 우리사회는 산업사회에서 고도의 경제성장과 도시집중화 과정을 거치면서 우리사회는 국민생활 환경의 악화, 기반 시설의 효율성 저하, 대규모 도시재난 발생 등 국가 차원에서 해결해야 할 새로운 문제들이 대두하고 있다.

그러므로 정부에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 GIS를 도입하여 국가경쟁력을 강화하고 행정생산성 향상을 도모하기 위해, 1995년 5월 「국가지리정보체계(NGIS)구축 기본 계획」을 수립하여 국가 GIS 구축사업을 범정부 차원에서 활발히 추진했다.

이런 국가적인 인식과 더불어서 각 개인도 GIS를 적극 활용해서 생활해야 한다고 생각한다. GIS를 활용하면, 생활의 편리함과 더불어 많은 이익을 창출할 수 있을 것이다. GIS는 실제로는 많은 곳에 쓰일 것이다. 건물을 짓는 곳에, 교통정보를 조사하는 곳에, 자연재해에 대한 연구를 하는 곳 등등 쓰이는 곳이 엄청 많아질 것이다. 이때까지는 솔직히 GIS에 대해서 잘 몰랐고, 관심도 없었다. 하지만, GIS에 대해서 지식도 많이 가져야 하고, GIS를 제대로 활용할 수 있는 능력도 길러야 할 것이다. 그래야만 더욱 더 편리하고 실용적인 생활을 할 수 있을 것이다. 앞으로는 GIS가 현실에 많이 활용되어서, GIS 없이는 살 수 없는 세상이 올지도 모르겠다는 생각도 했다. 앞으로 GIS는 많은 사람들이 중요하게 여기고, 필요성 또한 높아질 것이다. 그러므로 GIS와 관련된 산업들도 많이 생겨날 것이며, 발전할 것이다. 여기에서도 나를 포함한 앞으로 취업을 해야 할 대학생들이 지식과 관심이 있다면, 충분한 일자리가 창출될 것이다. 이것 또한 GIS의 활용방안에 일부라고 생각한다. 새로운 산업이면서 장래성이 있는 유망산업 중에 하나가 될 것이라고 생각한다.