What Is GIS(Geographic Information Systems)

20606360 행정학과 김기찬

GIS는 지리정보 시스템의 약자로 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 분석, 출력 할 수 있도록 설계된 컴퓨터 응용 시스템으로 지형공간에 관한 모든 정보를 컴퓨터에 저장, 이를 바탕으로 인간이 사는 공간과 관련된 의사결정을 효율적으로 하려는 시도한 것이다. 우선 지리를 알아보면 어떤 곳의 지형이나 길 따위의 형편을 의미하는데 지구상의 기후, 생물, 자연, 도시, 교통, 주민, 산업 등이 어디에 있는지 그것이 왜 그곳에 있는지 어떤 상관이 있는지를 알게 해주는 것이다.

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

GIS의 지리적인 정보 시스템 정의로 GIS는 컴퓨터 소프트웨어, 하드웨어, 데이터 등을 눈에 보이게 하는 모든 것을 말한다. 공간의 위치는 지리적 위치이고, 정보는 데이터의 분석을 시각화한다. GIS는 대개 하드웨어, 소프트웨어, 데이터베이스, 그리고 조직 및 인력으로 구성된다. 하드웨어(Hardware)는 지리정보체계를 운용하는데 필요한 컴퓨터와 각종 입·출력장치 및 자료 관리 장치를 말하며 중앙 집중식과 분산식이 있다. 여기서 입력 장비는 종이지도나 도면 또는 문자정보를 컴퓨터에서 이용할 수 있도록 수치화 하는 장비(디지타이저, 스캐너, 키보드 등)이고 저장장치는 수치화 된 데이터를 저장하기 위한 장비(자기테이프, 자기디스크 등)이다. 그리고 출력장비는 분석결과를 출력하기 위한 장비(플로터, 프린터, 모니터)이며, 데이터분석 및 연산 장비는 개인용 컴퓨터와 워크스테이션 등이 있다.

GIS를 운용하고 구현하는데 필요한 구성요소 중 소프트웨어는 데이터와 함께 핵심적 요소라고 볼 수 있다. GIS 데이터의 구축과 분석 및 다양한 조작기능들이 소프트웨어를 통해 이루어진다. 현재 다양한 GIS 데이터의 구축과 분석 및 다양한 조각기능들이 소프트웨어를 통해 이루어진다. 현재 다양한 GIS 소프트웨어들이 개발, 판매되고 있으며, 가격 면에서도 상당한 차이를 보이고 있다. 뿐만 아니라 개개의 소프트웨어에서 지원하는 데이터 모델과 구조에 따라 지원되는 데이터들도 달라지는 경향을 보인다.

GIS는 활용분야가 매우 넓고 다양하기 때문에 향후 유용가치가 매우 클 것으로 예상된다. 물이 있는 장소를 지도 화 할 수 있다. 양적인 정도를 지도 화 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 지도 화 한다. 이것은 사물이 있는 장소를 단순히 지도 제작을 뛰어넘은 부가적인 수준의 정보를 준다. 그리고 집중된 정도를 지도 화 할 수 있다. 많고 복잡한 사물들의 위치를 지도 화하면 어떤 지역이 다른 지역보다 더 높은 집중을 하는지를 보는 것은 쉽지 않다. 반면에 밀도를 나타내는 지도는 일정한 단위 지역 당 사물이 수를 측정하게 하여, 분명하게 그 분포를 살펴 볼 수 있게 한다. 지도 내부에 있는 사물을 검색 할 수 있다. 그리고 특수 지역 내에 발생하는 사건과 사물들을 지도 화함으로써 특수한 조치를 취하기 위해 GIS를 사용하기도 한다. 특정 지점에서 근접한 사물을 찾아낼 수 있다. 근접한 것을 지도 화함으로써 물체의 일정거리 내에서 발생하는 것을 알아 낼 수 있다.

지금부터는 GIS의 기능적 요소를 살펴보도록 하겠다. 자료의 획득은 우리가 이용하기 위해 필요한 자료를 수집하고 확인하는 과정이다. 농업분야에서는 주로 자료 획득 작업은 포장에서 측정, 조사, 관찰 등을 통하여 이루어지며 실제 모든 작물, 생물, 미생물들이 생장, 발육, 번식, 성숙, 사멸과정이 동시에 일어나기 때문에 실시간 자료획득이 무엇보다 중요하다. 자료의 전처리이다. 자료의 전처리는 GIS에 자료를 입력시키기 위해 몇몇 방법상의 자료조작을 말하는 것이다. 자료의 전처리과정에서 중요한 두 가지 원칙으로서는 초기 자료의 객관적인 위치의 확인과 자료 배열의 전환을 포함한다. 초기자료 배열의 전환은 종종 지도, 사진 그리고 인쇄 출판된 지형학 보고서와 같은 기록들로부터 정보를 끌어내는 것과 컴퓨터 데이터베이스에 이 정보를 저장하는 것을 포함한다. 이 과정은 많은 조직체들을 위해 시간이 걸리지만 매우 중요한 작업과정이다. 이것은 특히 컴퓨터 화 된 데이터세트들에 근거된 자동화된 GIS를 위해서 종이지도와 투명한 중첩을 토대로 한 다량의 자료를 전환하는 비용을 계산했을 때 확실해진다. 두 번째 중요한 일은 데이터세트들 속에 사물들의 위치를 지정하고 저장하기 위하여 계속적인 체계를 설치하는 것이다. 본 작업이 완료되었을 때 이 체계 속에 어떤 자료의 내용에 기초를 둔 지정된 위치의 특징들을 결정할 수 있다. 자료의 관리이다. 자료의 관리기능은 데이터베이스 자체의 구축기능과 새로운 데이터베이스를 구축하는 작업을 모두 포함한다. 자료의 관리의 기능은 자료등록, 최신정보, 삭제, 검색을 위한 계속적인 방법을 말한다. 조정과 분석이다. 데이터베이스 구축이 끝나게 되면 조정과 분석 작업에 들어가게 된다. 조정과 분석은 새로운 정보를 이끌어 내기 위하여 데이터베이스의 내용을 가지고 분석하는 과정으로서 GIS 구성요소를 분석하고 조작하는데 초점을 맞춘다. 하나의 시스템은 사용자가 완벽한 범위를 지정할 수 없기 때문에 우리는 시스템 사이의 자료와 정보를 움직일 수 있는 특정 시설을 가져야만 한다. 우리는 GIS로부터 외부 시스템을 위해 GIS로부터 자료를 이전시키는 것이 필요할지도 모른다. 결과출력이다. 결과출력은 GIS로부터 최종적인 정보를 만들어 내는 단계이다.

인터넷의 발전과 더불어 이제 세상은 더욱 하나가 되어 가고 사람들은 자신이 위치하는 곳에서 세계의 어떤 곳이든 원하는 정보를 신속하게 얻기를 원할 것이다. 이러한 의미로 볼 때 공간정보와 밀접한 관련을 가지는 GIS 기술은 미래 정보화 사회를 이루기 위한 하나의 중요한 수단이라고 할 수 있다. 유·무선 통신과 위치정보의 결합을 통해 LBS(Location Based Service)와 텔레매틱스 서비스 등 새로운 개념의 지리정보 서비스들이 도입됨에 따라 GIS의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 3차원 공간정보가 활성화 된 3D 맵이 구축되면 행정업무, 도시계획분야, 도로 교통 분야, 치안방법분야, 재난재해분야 등 다양한 분야와 접목되고 다방면으로 활용이 가능해 엄청난 시너지효과를 가져오게 된다. 만약 3차원 공간정보가 활성화 된 3D 맵 위에서 건물의 검색하게 되면 건물의 역사, 구성, 건물에 상주하는 인원, 연락처 등의 기본적인 정보부터 시작해서 도시가스배관, 인화물질위치, 비상구의 위치, 소화전의 위치, 스프링클러의 개수 등의 방재정보들도 한눈에 파악할 수 있게 되는 것이다.

화재대응 프로세스는 크게 신고/접수, 출동지령, 출동, 현장 도착, 주요검색 및 인명구조, 화재진압 초기작전 수행, 화점진압, 정밀검색 및 진화정리, 현장인계 및 귀소, 보고의 단계로 이뤄진다. 현재는 현장으로 출동하는 소방관에게 제공되는 정보가 화재의 위치밖에 없는 상태이다. 소방관이 이 프로세스 사이사이 3D GIS에 녹아있는 화재대상건물의 상세정보를 파악하며 진행한다면 훨씬 빠르고 효과적인 진화작업이 가능하다.

GIS을 활용하는 방안을 간단히 살펴보면, 지도나 도면의 생산, 수정 및 유지관리에 드는 시간과 비용이 절감된다. 또한 지도를 활용하는 방법으로 GIS를 이용하면 각종 지도를 쉽게 확대-축소 할 수 있다. 서로 다른 축척과 내용을 가진 지도나 도면을 쉽게 중첩시켜 볼 수 있다. 그리고 사고가 발생했을 때를 보면 가스폭발사고, 지진, 홍수 등 인위적이거나 자연적인 재해 발생을 사전에 방지하고 빠른 복구 작업을 수행할 수 있다. 즉 공간관련 각종 자료를 빠르게 분석할 수 있으며 이러한 분석결과를 의사결정자가 쉽게 파악할 수 있도록 시각화 할 수 있다. 이러한 GIS는 향후에 발생할 수 있는 변화를 사전에 예측이 가능해 예방적 차원의 도움이 될 수 있다.

내가 공무원이 된다면 GIS 활용하게 된다면 어떻게 활용할 것인가?

시청에서 일하는 공무원이 되어 GIS를 적용하면 지리정보에 있어서 큰 이점을 받을 수 있음은 당연하다. 첫째로 문제가 되는 연말의 잦은 공사를 방지 할 수 있다. 즉, 도로 공사를 하면서 배수관 공사 및 다른 배관의 공사를 같이 진행해 한번 만에 공사비를 줄이는 효과를 볼 수 있다는 것이다.

둘째는 자연재해와 인적재해 모두 방지 할 수 있다는 점이 강점이라고 할 수 있다. 우리나라는 자연재해 중 여름에는 태풍의 여파와 겨울에는 폭설에 큰 피해를 입고 있다. 이러한 것은 날이 갈수록 심해져 이에 부합하는 정보의 힘이 더욱 커지고 있다. 인적재해의 대표적인 재해로 대구 지하철공사장 사고를 들 수 있다. GIS는 이와 같은 일어나서는 안 되는 사고를 방지 할 수 있도록 한다.

셋째는 복잡한 교통문제를 해결하는데 큰 역할을 한다는 것이다. 교통 첨단 정보시스템의 구축과 도로 환경의 조성을 통해서 바쁜 시간대의 교통을 원활하게 하고 넉넉한 교통환경을 만들어 준다. 한국도로 공사는 이를 이용하여 교통의 원활화하고 있다.

넷째는 인구분포와 인구구성에 관한 정보 시스템 구축이다. 인구 정보를 구축하고 있으면 향후 정부가 행하는 사업을 정하는데 도움을 줄 수 있으며 인구분포에 따라서 그에 맞는 서비스를 제공하고 그 주변에 맞는 건물을 짓게 할 수 있다.

다섯째는 경찰, 소방, 국방에 GIS를 이용하여 국민의 삶의 질을 높일 수 있다. 예로 강력범죄 발생이나 화재 발생 시에 빠른 대처를 할 수 있습니다.

마지막으로 위의 모든 것을 통틀어 갖출 수 있는 시스템의 구축과 보급이다. 일반 시민에게 시스템을 제공하는 것은 그에 따른 각자의 예방책과 대비책을 준비 할 수 있는 시간을 제공한다. 특히 시간을 다투는 위급한 상황에 스마트폰을 활용한 공지는 이미 제공되고 있는 휴대폰 서비스보다 눈에 보이는 상황을 보여주기 때문에 정확한 정보를 제공할 수 있다. 스마트폰은 단순히 제공을 받을 뿐만 아니라 GIS를 이용한 사용자간의 정보공유로 공무원에게 역으로 자세한 정보를 제공해 공무원이 여러 사람에게 정보를 다시 퍼뜨릴 수 있다.

이 외에도 많은 GIS 활용법이 존재 할 수 있다. 정보와 지리의 만남은 단순한 정보제공 뿐만 아니라 수 많은 활용법을 가지고 있다고 할 수 있다.