What is GIS

20707117

행정학과

박용우

GIS란 지리 공간 데이터를 분석 가공하여 교통 통신 등과 같은 지형 관련 분야에 활용할 수 있는 시스템을 말하는 것이다. 이것은 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 분석, 출력 할 수 있도록 설계된 컴퓨터 응용 시스템이며 다양한 지표면 정보의 참조를 위해 공간적으로 위치를 표현하는 지형정보와 그 형태, 기능을 설명·보완해주는 비도형 속성정보를 그래픽과 데이터베이스의 관리기능 등과 연계해 사용자를 지원하는 정보체계 관련 기술이기도 하다. GIS는 단순하게 설명하자면 자료에 위치좌표를 설정하여 확인하기 쉽도록 해놓은 것이라고 할 수 있다. 따라서 이러한 GIS는 단순한 지리에 의미뿐만 아니라 다양한 내용을 담고 있는 것으로 해석해야 한다. 무엇이 어디에 있는지, 왜 거기에 있는지, 거기서 무엇을 하는지에 관한 전반적 분야의 내용을 내포하기 때문이다.

지리정보시스템에서 처리하는 대상은 공간적 현상의 지리자료로 대표적 주제도로는 지형나 지질도, 토양도 등을 들 수 있다. 이러한 지리자료는 대체로 부호와 글, 숫자와 같은 기호들로 단순화 시켜서 표현한다. 컴퓨터가 등장하기 이전에 지도는 지리정보 자체에서는 괜찮은 도구였으나, 여러 가지의 정보들을 복합적으로 분석하기에는 미흡하고 비효율적인 면이 많이 존재했다. 직접 수고를 겪으면서 다양한 정보가 중첩된 지도를 만들어야 했기 때문이다.

그러나 오늘날에 이르러서는 다른 요소간의 상호작용에 대한 것들을 컴퓨터 기반의 GIS를 통하여 손쉽게 만들어낼 수 있으며 복잡한 내용도 간략화 하여 이해하기 쉽게 할 수 있다. 이렇게 발달한 GIS는 육지와 바다, 호수, 나라 간 경계선이나 문화 유적지 등 다양한 내용 파악에 도움을 주며 뿐만 아니라 최근에는 경제적인 부분에 영향을 미치는 것들에까지 분석을 가능하도록 도움을 주고 있다.

GIS의 구성요소로는 하드웨어와 소프트웨어, 데이터베이스와 조직인력 등 다양하게 구분되며 그 안에서 또 몇 가지로 나누어 이야기할 수 있는데, 이것은 어떠한 사용자가 이것들을 다루거나 분석하고 현재의 정보를 공간주소로 묶을 수 있게 도움을 준다. 공간주소라는 것은 지리적 위치를 의미하며 정보는 데이터의 분석을 시각화한 것을 의미한다.

시스템은 위의 다양한 구성요소들을 연결해놓은 것으로 무엇보다 중요한 것은 바로 사용자이다. 사용자의 생각이 곧 GIS의 능력을 의미할 정도로 사용자는 주체적으로 이것들을 사용할 수 있어야 한다. GPS와 A static map은 GIS와 비슷한 기능을 하지만 다음과 같은 부분에서 다르다고 할 수 있다. GPS란 인공위성자동위치시스템으로 예를 들어 비행기·선박·자동차뿐만 아니라 세계 어느 곳에서든지 인공위성을 이용하여 자신의 위치를 정확히 알 수 있는 시스템을 의미한다. 이러한 GPS는 위도·경도·고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있으며, 비록 군사용과 민간용에 있어 약간의 차이는 존재하지만 전체적으로 그 정확성은 높이 평가할 만하다.

A static map은 종이 또는 디지털화된 고정된 지도를 의미하는 것으로, 이러한 지도 GIS가 아닌 주로 그의 산출물이며, 분석을 시각화 하는 방법으로 쓰인다. GIS는 주로 공간적인 자료로 활용이 되는데 대부분의 과학 데이터가 공간적 분석을 가능하도록 도와주기 때문이다. GIS는 공간의 데이터를 시각화, 조작화, 분석 및 디스플레이한다. 뿐만 아니라 지도 데이터베이스를 연결하여 스마트 맵으로 이용하기도 한다.

우리는 GIS를 통하여 여러 중첩적 지도나, 지리정보 표현을 위한 어마어마한 데이터 수집에 곤란을 겪지 않을 수 있는 현실이다. GIS의 장점을 좀 더 구체적으로 설명하자면 다음의 것들을 들 수 있다. 우선 정보의 조작 및 측정이 가능하다는 점을 들 수 있다. 또한 위에서 계속 이야기 했듯이 대량의 정보 저장·관리가 쉽다는 것도 있다.

그리고 원하는 정보의 검색이나 변환이 가능하며, 입지를 선정함에 있어 적합성 판단 등에도 이용이 가능하다. 마지막으로 다양한 모델링 기법을 통하여 가상공간의 표현이 가능하다는 큰 장점 역시 존재한다.

이런 GIS의 응용을 위한 자료로는 인터넷에서 쉽게 구매가 가능하고, 사용자들이 만들기도 하는 디지털형식의 지도와 데이터베이스는 자료들을 도표로 나타낸 것으로,  몇 개의 자료 파일을 조직적으로 통합하여 자료 항목의 중복을 없애고 자료를 구조화하여 기억시켜 놓은 자료의 집합체 등을 들 수 있다. GIS를 사용하기 위한 방법으로는 먼저 데이터를 보통 도로, 호수, 강, 나라의 수도 및 주 등으로 분류시켜 이들을 분석해 활용가능한 정보로 바꾸어야 한다. 그 이후에 지도와 데이터베이스 간의 상호작용을 통하여 답을 얻는 등의 행위 이후에 올바르게 활용할 수 있다. 다음으로 GIS가 적용될 수 있는 것에는 어떤 것들이 있는지 알아보도록 한다. GIS는 시스템의 사용을 통해 공간정보와 속성정보의 연계 및 계획수립과 의사결정에 도움을 주고자 하는 것이다. 현재는 행정국가로써 지리나 공간정보가 차지하는 비중이 매우 높다. 이런 상황 속에서 GIS의 중요성은 더욱 크다고 할 수 있다.

행정에서 GIS가 적용될 수 있는 것에는 먼저 공공기관의 토지 관련 정책에 대해서 그 정보를 제공하기 쉽다는 것이다. 또한 환경적인 요인에서는 자연자원 관리나 다양한 공사 등으로 나타날 수 있는 환경의 변화를 예측하는 등의 분야에서 사용이 가능하리라 생각된다. 그리고 각종 시설물들의 위치를 제공받을 수 있고, 효율적으로 일을 하는 데에도 도움을 받을 수 있다. 또 특히 우리나라에서 중요한 재해나 재난 등에도 활용이 가능한데, 주로 홍수의 도달시간 예측이나 지진 예측 등의 정보들을 관공서 시스템과 연계하여 피해를 최소화할 수 있을 것이다. 교통 분야에서도 도로 상태나 철도 등의 점검과 교통질서 확립과 같은 부분에서 도움을 줄 수 있으며 광산이나 보건 등의 입지와 같이 산업적인 부분에서도 적용될 수 있다. 이러한 것들을 제외하더라도 교육이나 농업, 그리고 도시계획을 세우는 부분들에 있어서도 얼마든지 GIS의 적용은 가능하리라 본다.

GIS의 기능적 요소에 대해서 알아보자면 다음의 5가지로 설명할 수 있다.

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.

다양한 기능을 수행하며, 또한 많은 장점을 가진 GIS에 대해 마지막으로 간략하게 특징만 알아볼 수 있도록 한다. GIS의 특징으로는 기술 발전을 기반으로 정보기술 분야와의 통합을 통하여 다양한 데이터 유형과의 상호작용이 가능하며, 공간이나 속성과 관련한 데이터 뿐만 아니라 스프레드시트와 같은 유형들의 데이터도 사용이 가능하하다는 점이 있다. 또한 GPS와 같이 실시간으로 생성되는 데이터의 사용이 가능하며 음향이나 동영상 등의 다양한 데이터를 통합해 GIS 시스템 구현도 가능하다. 뿐만 아니라 사용자의 목적이나 용도에 따른 적합한 GIS 데이터를 적용해 최종적으로 공간정보를 효율적으로 표현하는 방식이 결정될 수 있다는 특징도 가진다. 입지분석, 하천분석, 교통경로분석, 가시권분석, 환경분석, 상관분석 등 다양한 분석에 적용이 가능하며 다양한 공간 및 속성 데이터들의 결합을 통해 고품질의 공간정보 획득 할 수 있다. 거기다 동일한 공간 영역에 토지, 행정구역, 도로, 지질 등 다양한 주제도의 다각적 디스플레이도 실현할 수 있으며 공간 리모델링으로 고차원의 공간정보를 거두어낼 수도 있다.

내가 공무원이 되었을 경우 GIS를 활용할 방안

나는 GIS에 대해 알게 된 지 그다지 오래 되지는 않았다. 그러나 이미 GIS는 우리 생활 전반에 걸쳐 깊숙이 파고들어 있고, 그것은 시간이 지날수록 더욱 심화될 것이 자명하다. 이러한 상황 속에서 GIS를 제대로 활용할 수만 있다면 자신이 꿈꾸던 것들을 얼마든지 현실화 할 수 있으리라 본다.

나는 최근 각종 기사에서 성범죄 관련 소식을 많이 접했고, 주변에서 들은 이야기도 상당히 많았다. 특히나 행대 건물에서 상림으로 내려가는 길에서는 강간과 같은 중범죄 역시 일어나는 것으로 알고 있기 때문에 만약 공무원이 된다면 이런 것들을 해소할 수 있는 방향으로 GIS를 활용하고자 한다.

경찰들의 순찰이나 자율방범대의 순찰들이 물론 이루어지고는 있으나, 실상 효율적이라고 보기는 어렵다. 성범죄가 대체로 으슥한 곳에서 일어나는 데다, 어둠이 짙게 깔린 밤에 주로 범죄가 일어나기 때문에 옆을 지나쳤음에도 발견하지 못하는 경우도 있기 때문이다. 따라서 다양한 중첩된 정보들을 활용할 수 있는 GIS를 통해 이런 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 생각한다. 경찰이나 자율방범대의 경우, 밤새도록 위험 지역들에서 대기하고 있기에는 그 수가 부족한데다 CCTV의 설치도 예산 문제와 맞물려 모든 곳에 설치하는 것은 사실상 부족하다고 할 수 있다.

그러므로 우선 GIS를 통해 만약 학교 주변이라면, 여자들이 혼자 사는 자취 원룸의 위치들을 파악한 뒤 (개인정보 유출이라는 문제점이 발생한다면, 개인의 안전이라는 점을 강조하고 설득할 수 있도록 하면 될 것이다.) 그것들을 토대로 주변 환경도 함께 파악하는 것이다. 예를 들면 상림 어느 빌라에 혼자 사는 여성들이 많은데, 그 주변에는 CCTV나 가로등 수가 부족하고 길이 험해서 순찰차가 들어가기 힘들다는 문제점이 있는 경우 그 부분을 중점적으로 순찰할 수 있도록 하는 것이다. 또한 장소에 따른 시간대별로 학생들이 많이 다니는 시간과 그렇지 않은 시간을 조사하여,  범죄 발생 가능성이 있는 가장 한적한 시간에 중점적으로 순찰을 할 수 있도록 한다면 순찰인원의 부족 현상을 막을 수 있으리라 본다.

성범죄에 노출되어 있는 여성들의 위치와 그 위치 주변 환경들, 그리고 사람이 없는 시간대별로 조사한 모든 내용들을 토대로 복합적으로 GIS에 표시하여 순찰할 수 있고 또 개인이 스스로 조심할 수 있다면 성범죄뿐 아니라 어떤 범죄에 있어서도 그것에 대한 예방을 충분히 이루어 낼 수 있을 것이다.

범죄를 줄여서 주민들의 행복이 증진된다면 공무원으로서는 더 바랄 것이 없으므로 이런 방향으로의 GIS 활용은 가장 바람직하다고 생각된다.