What is GIS

행정학과 20807130 서해은

우리는 공간이라는 곳에 살고 있다. 공간에 대한 정보를 얻는 것을 GIS라고 한다. GIS란 국가지리정보체계로 Geographic Information Systems)를 말한다. 국토공간과의 각종 자연물과 인공물에 대한 속성정보와 위치정보를 컴퓨터에 입력한 후 이른 연계시켜 각종 계획 수립과 의사결정 등을 지원하는 정보시스템이다. 쉽게 말해서 Google Earth로 전 세계를 보는 것으로 대부분의 자료에 위치좌표를 붙여 놓은 것. 즉, 이것이 GIS이다.

GIS가 지리와 관련된 것이라고 해서 지리학과에서만 하는 것이 아니다. 지리라는 것의 의미만 포함 된 것이 아니라 어디에 있는지(What is where), 왜 거기에 있는지(Why is it there), 거기에 있어서 무얼 하는 것인지(Why do I care) 지리학의 3의 “W”를 의미하는 것이다.

지표는 그림처럼 보이더라도 이것은 좌표인 위도와 경도로 구성이 되어있다. 우리 모두는 데이터를 얻는다. 어디에서 어떤 종류를 얼마나 얻는가의 위치데이터, 세계적인 데이터의 눈금, 단어ㆍ차트ㆍ그래프ㆍ테이블 또는 지로를 나타내는 데이터 프레젠테이션. GIS는 그림이 아닌 데이터, 데이터, 데이터 이다. 즉, 데이터로 구성이 되어 있다는 것이다. GIS를 이용하는 것은 데이터를 바꾸는 데이터를 탐구하는 지식의 정보인 것이다. 정보나 지식으로 변환시킬 수 있는 모든 것들을 통틀어 GIS라고 하기 때문에 GIS는 어디에서는 하고, 어디에서는 안하고가 아니라 모든 곳에서 사용된다. 이제 모든 자격증은 GIS 자격증으로 바뀔 것이다. 자격증을 딸 때에는 GIS 중심으로 따는 것도 하나의 좋은 방법이다.

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. 통계나 관리과학을 통해 숫자를 보았을 것이다. 하지만 이것이 무엇인지 잘 모른다. 만약 이것을 그림으로 표현이 가능하다면 이해가 잘 될 것이다. 시스템은 모니터, 본체, 키보드, 사람 모든 것이 모여서 시스템을 구성하면 인간기계시스템인 것이다. 사람은 생각하고 창의력 있는 사람이어야 한다. 컴퓨터가 아무리 뛰어나도, 컴퓨터 앞에 앉아 있는 사람이 뛰어나지 않으면 안 된다. 컴퓨터는 인간의 두뇌를 보완하기 위해 만든 것이다. 컴퓨터는 창의력이 없으므로 창의력을 갖고 있는 인간에 의해 컴퓨터의 능력을 최대화 하는 것이다.

GPS는 GIS가 아니다. GPS는 Global Positioning System으로 지구를 도는 인공위성이 현재의 위치를 시시각각 알려주어 목적지 까지 인도해 주는 분석을 시각화하는 프로그램이다.

모든 분석에는 모든 데이터의 80%가 공간과 관련된 이야기이다. 거의 모든 연구는 공간적으로 사용이 된다. 거의 모든 연구는 공간적으로 사용이 된다.

GIS는 공간의 데이터는 시각화하고, 조작하고, 분석하고 디스 플레이한다. 또한 스마트한 지도데이터베이스를 지도에 연결하는 것이다. 이처럼 데이터는 공간과 관련된 것을 눈에 보이게 하거나 조작하거나 분석하거나 표현하는 등. 하나하나 떼어서 붙이게 되면 하나의 데이터가 되는 것이다. 모든 분석이나 데이터는 공간과 간련되어 있다. 지역들도 모드 공간에 속한다. 공간적으로 분석할 수 있는 것은 GIS이다. 눈에 보이는 공간과 관련된 데이터를 조작하거나 분석하거나, 표현하는 등의 것들에서, 하나를 떼면 하나의 데이터가 되고, 이것을 다시 합치면 또 하나의 데이터가 될 수 있다. 통계청에 들어가면 엑셀 자료로 다운받기가 나와서 훨씬 더 쉽게 자료를 알아 볼 수 있다. 하지만 이런 통계 자료만 보고는 일반 사람들은 이것이 무엇을 의미하는 것인지 이해하기 어려울 수도 있다. 엑셀로만 보게 된다면 숫자만 나오기 때문이다. 근데 이러한 자료는 GIS로 바꾸면 공간 정보가 나타나 그림으로 보기 쉽게 나온다. 즉, GIS는 모든 국가ㆍ학교ㆍ개인 등의 통계는 이러한 자료를 실제로 볼 수 있게 하는 것이다. 이것을 궁극적으로 합치면 지구 전체를 만들 수 있다. 세계적으로 좋은 위성 하나만 있다면 정말 뛰어난 GIS를 가질 수 있다.

위치에는 값을 붙인다. 인구면 인구, 좌표면 좌표 등의 값을 붙이는 것이다. 좌표를 비롯한 모든 것들 역시 행과 열 같이 수학적인 것이다. GIS안에 데이터를 입력하고 시각화하는 2가지의 방법이 있다. Raster인 격자와 Vector인 선형이 있다. Raster는 픽셀 이라고도 하며 위치와 가치를 나타낸다. 이미 위성 화상과 안테나 사진에는 형식이 있다. Vector는 포행과 열의 선을 말한다. 선을 합치면 면이 되고 면을 합치면 입체가 된다. 이처럼 규모, 타입, 길이 등을 말한다. 그렇게 함으로써 데이터를 보이게 하는 것이다.

GIS 어플리케이션을 위한 데이터로 지도를 디지털화 하고 조사하였다. 데이터는 구입되고, 기부되고, 자유로운 인터넷으로 사용자에 의해 만들어 진다. GPS는 정확한 위치와 속성의 필드 견본 추출을 가능하게 하며 원격탐사와 항공 촬영을 가능하게 한다. 원격 탐사는 적외선 카메라로 야생 동물을 촬영 하거나, 북한의 핵 실험 등을 볼 수 있는데 이러한 것들을 관리하는 시스템이다.

지도의 데이터에는 5개의 특징을 가지고 있다. 흘러가는 강, 사람이 다니는 길, 바다나 호수, 지역, 땅 이 있다. 이것들이 다 합쳐짐으로써 데이터가 되는 것이다. 다 따로 볼 수도 있다.

데이터를 정보로 바꿀 수 있다. 사람 수와 호수가 있다면, 사람 대비 호수로 설정하면 국민들을 설득하는 데에도 이용할 수 있다. 4대 강이 죽었는지, 살았는지에 대해서 알 도리가 없다. 복잡한 숫자로만 설명을 하니, 국민들은 알아들을 수가 없다. 만약 우리가 지도를 만들어서 보여준다면, 물 부족 지역을 그려서 딱 보여주고, 댐을 막아서 이익이 되는 지역, 아니면 해가 되는 지역들을 보여준다면 설득할 수 있다. 이것을 찬성하든, 반대하든 자신들의 근거를 만들어내는 방법을 잘 모르는 것이다. 우리는 절대 이렇게 하지 않도록 하고, 이러한 것들을 이용하여 자신의 의견을 주장하는 데에 사용할 수 있도록 해야 할 것이다.

질문을 하는 것은 상호 작용을 말한다. 지도와 데이터는 상호작용을 하고 있다. 또한 링크가 가능한 다양한 데이터베이스가 있을 수 있다.

GIS가 사용이 되는 방법으로는 응급 서비스의 소방과 경찰, 환경의 모델이 되는 것, 배달 과 관련된 회사와, 운송ㆍ통신ㆍ광업ㆍ파이프라인ㆍ의료 등의 산업과, 현지ㆍ국가ㆍ연방ㆍ군대 등의 정부, 연구ㆍ관리 등의 교육 등에 GIS가 사용이 되고 있다.

도로망으로 길을 알려주는 내비게이션 역할을 담당하는 네트워크 솔루션, 또는 생태계 관리에 좋은 데이터로 3D하는 것과, 여러 가지 색으로 유해한 것들을 볼 수 있는 환경 모니터와 지역의 그래프와 표, 사진도 볼 수 있고, 기름 유출지역과 그 지역까지의 거리를 알 수 있는 장래의 경향으로 보았을 때의 모델이 되고, 데이터의 집단들을 비교 할 수 있는 것을 GIS라고 한다. 로마의  Linda 병원 시설이 그 예이다.

GIS의 기능으로서는 데이터베이스기능과 해석 또는 처리기능으로 크게 분류할 수 있다. 지리정보체계의 데이터베이스 기능은 지리적 위치나 확장을 표시하는 도형정보와 이들에 따르는 각종 수치정보나 문자정보를 연관시킬 때 관계 형 데이터베이스라고 말하며 데이터베이스의 구성은 주로 자료의 수집과 측정, 자료의 입력과정을 거치게 된다. 해석과 처리기능이란 입력되어 있는 각종 도형을 불러 새로운 도형을 만들어 내는 기능이며, 이는 도형처리 기능이라고 한다.

GIS의 기능적 요소는 5가지로 첫째, 자료의 획득이다. 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. 따라서 앞으로 원격탐사기술이 보다 첨단화되어 정밀관찰 측정이 이루어져 GIS와 원격탐사를 연계하여 작업하게 되면 농업분야에서도 많은 자료조사에서 실세계 지도 작성이 가능할 것이다.

둘째, 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.

셋째, 자료의 관리이다. 자료의 관리기능은 데이터베이스 자체의 구축기능과 새로운 데이터베이스를 구축하는 작업을 모두 포함한다. 이 기능은 자료등록, 최신정보, 삭제, 검색을 위한 계속적인 방법을 말한다.

넷째, 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. 예를 들어 우리는 관심 있는 지역을 지정하고 GIS 데이터베이스에 이미 저장되어 있는 고도 구분에 근거하여 그 지역의 평균 고도를 계산하도록 요구할지도 모른다. 하나의 시스템은 사용자가 완벽한 범위를 지정할 수 없기 때문에 우리는 시스템 사이의 자료와 정보를 움직일 수 있는 특정 시설을 가져야만 한다. 또한 우리는 GIS로부터 외부 시스템을 위해 GIS로부터 자료를 이전시키는 것이 필요할지도 모른다. 그리고 난 후 얻어진 결과들의 운반은 GIS내부의 공간적 데이터베이스로 돌아온다. 나머지 자료처리와 분석체계는 일반적으로 GIS와 연결될 수 있다.

다섯째, 결과출력이다. 결과출력은 GIS로부터 최종적인 정보를 만들어 내는 단계이다. 즉 농업분야에서는 작물의 작황현황, 지역별 병해충 발생정도, 특정 또는 관심지역과 대상으로 하는 속성들의 실세계 지도 작성 등이다.

자신이 공무원이 되어서 GIS를 활용하게 된다면 어떻게 활용할 수 있는가?

우선 나는 공무원이 될 것이 아니기도 하고 아직 뚜렷한 목표가 없는 관계로 자료의 힘을 빌렸다. 나도 이미 공간이라는 곳에 있고 GIS안에 있다. 위치추적 이라는 것도 보았고 내비게이션도 보았다. 하지만 딱히 어디에 GIS를 활용 하여야 좋을지 무작정 생각하기에 떠오르는 것이 없어서 여기저기 자료를 수집 하였다.

토지 이용 분야로 일반적으로 토지 자체의 복잡한 변동사항 및 토지 소유권에 관한 정보 등등 토지에 관한 제반 정보를 전산화하여 관리하기 위해 토지정보시스템을 구축하고 있다. 최근 지방자치단체에서 토지민원행정 종합전산화가 시행되고 있다.

교통 분야는 최근 적극적으로 GIS를 활용하려는 분야이다. 교통 분야에서는 첨단교통 정보체계와 각종 도로 관련시설물에 대한 GIS를 구축하여 교통소통의 원활화 및 안전한 도로환경의 조성에 이용하고 있다. 특히 교통기반시설인 도로시설에 대한 GIS 활용은 도로의 정비 상황, 교통상황, 교통 혼잡, 병목현상 등등 도로관리에 있어서 매우 필수적이다. 한국도로공사의 종합도형정보관리시스템 등이 교통부문의 대표적인 GIS 구축 사례라고 볼 수 있다.

도시는 도시시설물 관리와 도시 개발 및 도시계획 수립 시 상당히 다양한 지리정보가 요구된다. 이에 따라 도시정보시스템을 구축하여 도시 전체의 총체적인 정보체계를 구축하고 있다. 도시의 경우 인구, 토지, 환경이 지속적으로 변화하기 때문에 종래의 지도나 도면으로서는 도시에 관한 정보와 행정에 이용할 수가 없다. 또한 도로, 상수도 등의 도시기반시설의 복잡성과 급격한 변화에 따른 정보를 종래의 도면으로서는 관리하는 데 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도시정보시스템을 구축하여 도시현황파악, 도시계획, 도시정비, 도시기반시설관리, 도시행정, 도시방제 등등에 폭넓게 활용할 수 있다.

인구분야로는 주어진 지역의 인구의 특성이나 국가적 차원에서의 인구분포와 인구구성에 관한 정보는 경제개발계획의 수립이나 국토개발계획을 수립하는 데 있어서 매우 중요한 정보이다. 인구센서스 자료의 양은 전국적인 규모이기 때문에 속성자료가 매우 방대하다. 뿐만 아니라 인구에 관한 속성자료는 공간(도형)자료를 연계시켜야 다양하게 인구에 관한 종합적인 분석을 수행할 수 있다. 이

시설물 관리는 GIS 구축을 가장 필요로 하는 분야로 도시가스 폭발사고, 교량 붕괴, 상하수도관 파열 등과 같은 사회적인 안전사고와 맞물려서 최근 급속하게 발전하고 있는 분야이다.

자원 관리 분야는 최근 자원고갈에 대한 관심이 높아지면서 GIS 뿐만 아니라 인공위성 등 첨단 장비를 이용하여 자원 상태를 모니터링하고 자원의 분포에 대한 데이터를 지속적으로 구축하고 있다.

국토를 효율적으로 이용하기 위해 공간계획을 수립하는 데 있어서 국토공간 정보와 GIS의 활용은 필수적이다.

경찰, 소방, 보건위생, 국방은 국민의 안전한 생활과 복지차원에서의 GIS를 활용함으로써 효율적으로 업무를 수행할 수 있다. 경찰에서는 사고발생 지점과 순찰차량의 위치 확은 등을 위해 GIS를 구축, 활용하고 있다. 일례로 패트롤카의 동태적 위치를 검출하거나, 긴급전화를 받는 경우 그 부근의 위치를 디스플레이하고, 긴급 대비나 사고현장에 대한 지리적 정보와 장소 특성 등을 파악하는 데 활용 된다.

그 외에도 많은 곳에서 활용 할 수 있다.