What is GIS(지리정보 시스템이란?)

행정학과 20606690 윤인식

GIS는 즉 지리정보시스템으로서 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 말한다.

지리학에는 3가지 W가 있다. What is where(무엇이 어디에 있나?) Why is it there(왜 그것이 거기에 있나?) Why do I care(왜 내가 고려해야하나?) 즉 우리는 지리 문제를 그것이 어디에 존재하고 거기에 왜 있고 내가 왜 고려하는가를 통해 생각해서 지리 정보를 이용한다.

우리는 GIS를 통해 지리 정보를 얻으며 그 정보는 지역적 데이터, 데이터의 크기, 데이터의 정보로 알 수 있다. 지역적 데이터는 얼마나 많이 어떤 종류의 정보가 어디에서 활용 되는가 그리고 데이터의 크기는 지역적인 정보에서부터 세계적인 정보에 까지 알 수 있다. 그리고 이러한 GIS 데이터는 단어, 차트, 그래프, 표, 지도 등으로 표현 될 수 있으며 이러한 GIS를 활용하여 얻은 데이터 정보를 지식으로 바꾸어 준다.

GIS의 정의는 컴퓨터 소프트웨어, 하드웨어, 데이터, 인원들이 조작하고 분석하는데 돕는다. 또한 공간적인 위치에 얽혀있는 정보를 제시한다. 좀 더 말로 말하면 전 국토의 지리공간정보를 디지털화하여 수치지도(Digital Map)로 작성하고 다양한 정보통신기술을 통해 재해ㆍ환경ㆍ시설물ㆍ국토공간 관리와 행정서비스에 활용하고자 하는 첨단정보 시스템이다. 공간상 위치를 점유하는 지리자료(Geographic data)와 이에 관련된 속성자료(Attribute data)를 통합하여 처리한다. 이는 RFID(전자태그를 사물에 부착하여 사물이 주위상황을 인지하고 기존 IT시스템과 실시간으로 정보교환 및 처리할 수 있는 기술)기술, GPS기술, LBS기술 등을 기반 기술로 한다. GIS는 토지정보 관리, 시설물 관리, 교통, 도시계획 및 관리, 환경, 농업, 재해 및 재난 분야 등에서 다양하게 활용되고 있다.

GIS의 특징으로는 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.

그리고 GIS가 본격적으로 도입된 시기는 1960년대 캐나다의 CGIS(Canadian GIS)이다. CGIS는 자원관리를 위한 GIS가 개발되어 각국에 보급되었다. 당시의 활용은 정부기관에 한정되었으며 공공기관에 의해 GIS 발전이 시작되었다. 70년대 이르러 컴퓨터 기술과 그래픽 처리 기술의 발달로 GIS의 저변확대가 이루어졌다. GIS전문회사가 출현하였으며 여러 기관의 시범적인 개발계획이 수행되었다. 또한 이를 통한 GIS 필요성이 대두 되었다. 80년대는 GIS의 급성장 시기로 개발도상국의 GIS도입과 구축 움직임이 활발히 진행되어졌다. 많은 기술 변화 및 위상정보 구축, GIS 관계형 데이터베이스 등의 발전이 급속도로 이루어 졌다. 또한 컴퓨터 가격의 하락은 GIS 보급을 활성화 하였다. 90년대 이후부터는 퍼스널컴퓨터에 의한 GIS 의 보급이 가능하게 되었으며, 멀티미디어 기술의 발달과 다양한 형태의 정보 제공에 따라 GIS 효율성이 크게 향상되고, 정보산업의 기여도도 증가하였다. 공간데이터베이스 분야에서도 기존의 관계 형에서 벗어나 객체지향의 효율적 공간정보의 관리가 이루어지고 있다.

그리고 GIS가 아닌 것은 어떤 것이 있는가에 대해서 이야기 해보겠다. 그 중에서 대표적인 것이 GPS로 위치정보시스템으로서 Global Positioning System의 준말이다. GPS는 지구를 도는 인공위성이 '현재의 위치'를 시시각각 알려주어 목적지까지 인도해 주는 시스템으로 자동차나, 선박, 비행기 같은 운행이나 여행에 유용하게 사용되고 있다. 그리고 정지된 지도 또한 GIS와는 다르다. 지도는 흔히 GIS의 ‘산출물’이라 할 수 있으며 분석을 시각화하는 방법 중 하나이다. 소프트웨어 패키지 또한 다르다. 소프트웨어 패키지는 특정한 작업을 수행하기 위해 작성된 프로그램으로 제작 회사에 의해 상품화되어 낱개로 살 수 있는 것과도 차별화 된다.

GIS는 공간적인 데이터이다. 80%이상의 평가는 공간적인 부품에 의해 나온다. 또한 대부분의 과학으로부터 데이터는 공간적으로 분석될 수 있다. 그리고 GIS는 데이터베이스로 구축되어 있어서 쉽게 이해하기 힘든 데이터베이스를 천 마디의 말보다 시각화를 하여 정보를 제공하는 것으로 다음과 같은 방법을 통해 데이터베이스를 시각화로 나타낸다.

데이터를 넣고 시각화하는 방법은 크게 두 가지가 있는데 하나는 래스터이고 나머지는 벡터이다.

먼저 Raster - grid에서 Raster(래스터)는 브라운관의 주사선으로 구성된 화상(畵像)으로  점방 식(음극(선)관 등의 화면 위의 화상을 만드는 데 쓰이는 수평선의 집합)이며, grid는 격자무늬이다. Raster - grid에서는 “픽셀”이 가장 중요하며, 픽셀은 위치와 값을 나타내며, 위성사진과 공간적 사진들은 이미 이런 구성방식에 있다.

그리고 vector - linear(선형적)는 점과 선 다각형으로 나타내며 집, 호수 등과 같은 특징들, 그리고 속성들로 나타낸다. 크기, 형식, 길이 등을 알 수 있다.

GIS는 다양한 소스로부터 얻은 데이터를 결합하여 나타내며 다양한 원천을 통해 결합된 정보가 데이터베이스가 된다. 그리고 GIS 적용을 위한 데이터는 첫 번째로 디지털화되고 조사된 지도들이 필요하다. 구매되어지거나 기부되어지거나 공짜의 인터넷을 통해 얻을 수 있으며, 때로는 사용자가 직접 만들어 지기도 한다.

두 번째로 데이터베이스가 필요하다. 데이터베이스는 데이터 표로 작성이 되어 관리가 되어 진다.

세 번째로 GPS 시스템이다. GPS란 범세계적인 위치 시스템으로서 GIS 시스템을 적용하는데 있어서 가장 중요한 시스템이다. 인공위성을 통해 정확한 위치들을 수집할 수 있으며 이는 시스템의 정확성을 높여준다.

네 번째로 속성들의 분야 표본이다. 지리정보의 각 속성들의 분야 표본을 통해 GIS를 적용 할 수 있게 된다.

마지막으로 근접한 감지와 지역적 사진술이다. GIS를 좀 더 정확하게 하기 위해서는 근접한 감지와 지역적 사진술이 필요하다.

이러한 GIS는 많은 데이터들이 연결되고 연관될 수 있기 때문에 그 사용 분야는 다양하게 될 수밖에 없다.

첫째, 토지관련 분야이다. 토지에 대한 실제이용현황과 소유자, 거래, 지가, 개발, 이용제한 등에 관 한 각종 정보를 통합 데이터베이스화함으로써 공공기관의 토지관련 정책 수립에 필요한 정보를 정확하고 신속하게 제공하며 각종 토지이용 계획 수립 시 다양한 시나리오를 검색 할 수 있으며 민원인에게 종합적인 토지정보를 서비스 제공한다.

둘째, 시설물관리 분야이다. 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 방지한다.

셋째, 교통 분야이다. 교통개선계획, 도로유지·보수, 교통시설물관리 등 종합적인 도로관리 및 운영시스템을 비롯하여 지능형 교통시스템(Intelligent Transportation System : ITS)의 가장 중요한 부분인 교통정보 제공분야에 활용한다.

넷째, 도시계획 및 관리 분야이다. 도시화 현상에 의해 발생하는 인구, 교통, 건물, 환경 등에 관한 정보를 구축하여 도시현황 파악, 도시계획수립, 도시정비 및 도시기반시설물 관리에 활용된다.

다섯째, 환경 분야이다. 동식물정보, 수질정보, 지질정보, 대기정보, 폐기물정보 등을 데이터베이스화한 후 각종환경영향평가와 혐오시설 입지선정 및 대형 건설 사업에 따른 환경변화예측 등에 활용된다.

여섯째, 농업 분야이다. 지표경사, 토양, 지질 및 재배기술에 관한 정보를 데이터베이스화 한 후 토양특성에 가장 적합한 작목을 추천하고 작물재배 시 수확량을 예측하며 토양관리지침을 제공하는 등 과학적 영농을 지원한다.

마지막으로 재해 재난 분야이다. 하천정보 강우정보 등을 통한 홍수도달시간 예측, 지질정보 지진발생사례정보 등을 통한 지진예측 등에 활용되며 재난발생을 미연에 방지할 수 있다.

인터넷 GIS은 지리 정보 시스템(GIS)과 접목해 인터넷 환경에서 지리 정보를 입력, 수정, 분석, 출력하는 시스템. 네트워크 환경에서 GIS 서비스를 제공받을 수 있는 특징이 있다. 이 서비스가 제공되면 공간 자료 검색에서부터 공간 분석 수행 및 이를 통한 의사 결정에 도움이 되는 등 응용 분야가 다양하다. 이 서비스를 실시하려면 우선 다양한 기반 기술의 개발이 선행되어야 한다. 즉, 광역 통신망을 대상으로 한 분산 처리 개발을 가능하게 하는 OGIS (open geodata interoperability specification), 자바 프로그램 작성 언어, 클라이언트와 서버 관계를 성립시켜주는 미들웨어 및 웹 서버 등이 필요하다. 최근 인터넷 사용자들이 급속히 증가함에 따라 기존 GIS 전문가들보다 일반인의 이용이 더욱 늘어나고 있다. 그리고 올림픽, 국가적인 지리학 지도 기계, 집 찾기, ATM 위치, 가게 위치, GIS 정보 등 다양하게 이용되고 있다.

내가 공무원이 된다면 GIS 활용하게 된다면 어떻게 활용할 것인가?

공무원이 되어 GIS를 이용하면 지리정보에 있어서 큰 이득이 생기게 될 것이다. 물론 지금도 GIS를 정부에서 사용하고 있지만 좀 더 활용한다면 더 나아 질 것이라고 생각한다. 그 점에 대해서 이야기 해 보겠다.

첫째로 수시로 연말에 공사가 진행되는 문제를 미연에 방지 할 수 있다. 도로 설비 공사며, 하수관 공사나 다른 배관 공사들은 한 번에 연결하여 같이 진행할 수 있고 그 결과로 공사비나 주민들에게 끼치는 피해들을 줄 일 수 있는 효과를 얻을 것이다.

둘째는 자연재해에 대해 좀 더 효과적으로 대처하여 물적 피해나 인적 피해를 최대한으로 줄 일 수 있도록 사용하겠다. 우리나라에서 특히 여름에는 태풍에 대한 여파를 또 겨울에는 폭설에 대한 여파로 큰 피해를 입고 있다. 이러한 것은 날이 갈수록 심해져 이에 부합하는 정보의 힘이 더욱 커지고 있다. 그래서 GIS를 이용하면 미리 그 여파로 피해가 예상되는 지역들을 선정하여 신속히 조치 할 수 있다.

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

넷째는 문화⦁관광 사업에서는 많은 문화유적관광지를 GIS 시스템을 활용하여 유기적으로 연계하여서 효율적으로 관광할 수 있는 코스를 개발하여 좀 더 많은 관광객을 유치하며 음식⦁숙박 등 관광에 필요한 정보를 한눈에 쉽게 파악할 수 있도록 하여 지역경제 발전에도 도움을 줄 수 있도록 활용할 것이다.

다섯째는 경찰, 소방, 국방에 GIS를 이용하여 국민의 삶의 질을 높일 수 있다. 지리정보를 이용하여 좀 더 빨리 도착하여 대처 할 수 있고 범인들의 예상 경로를 미리 예측할 수도 있기 때문이다.

리포트를 통해 우리사회에서는 알게 모르게 GIS 시스템이 많이 활용되고 있다는 사실을 알게 되었고 미처 생각하지 못했던 분야에서 활용되고 있다는 것에 새삼 놀라웠다. 또한 내비게이션처럼 우리가 실생활에서 GIS 시스템이 활용이 눈에 보는 것도 있지만 보이지 않는 곳에서 활용되고 있을 것이다. 이처럼 GIS 시스템이 우리에 어떻게 사용되고 어떠한 방식으로 또다시 우리의 생활의 편리함을 가져다 줄 것인지 많은 기대가 되었다. 이미 우리생활에 필수품이 된 GIS 시스템을 잘 활용할 수 있도록 많은 노력이 필요하겠다.