what is GIS

행정학과(야) 20607107 박정호

1. GIS의 개념

GIS는 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 시도의 산물이다. GIS는 다양한 지구표면정보의 참조를 위하여 공간적으로 위치를 표현하는 지형정보와 그 형태와 기능을 설명·보완하는 비 도형 속성정보를 그래픽과 데이터베이스의 관리기능 등과 연계하여 사용자를 지원하는 정보체계 관련 기술 이다. 지리정보체계는 지리적 정보를 모으고, 조작하고, 분석하는 컴퓨터 기반의 데이터 처리를 하는 도구이다. 지리정보시스템을 한마디로 정의하려고 하는 용어들을 크게 대별하면 기술적인 면과 문제해결의 면으로 나뉘는데, 기술적인 면의 정의는 컴퓨터와 관련된 점을 강조해서 GIS란, 사용자의 의도대로 지형에 관련된 공간 데이터에 대한 수집, 저장, 갱신이 용이하며, 변환과 관리를 하는 도구 일체라 하였으며, 문제해결은 시스템의 해석적인 면을 부각시켜 문제해결 환경에 있어서 지형관련 데이터의 통합을 포함한, 의사결정지원시스템이라 하고 있다. 이와 같은 여러 가지 학술적 개념을 종합하면 “컴퓨터를 이용하여 지형, 지세, 토지이용, 도시계획, 지역계획 등 공간을 대상으로 하는 정보를 수집·관리하고 그러한 정보들을 사용목적에 따라 다양한 분석을 통하여 필요한 결과물을 생산하는 공간분석에 관한 종합정보관리시스템”이라고 정의를 내릴 수 있다.지리정보시스템에서 처리하는 대상은 공간적 현상의 지리자료이다. 분포의 특성을 가진 것이라면 모두 지리자료라고 할 수 있으며 지도상에 이러한 각종지리자료를 기입하여 왔다. 흔히 사용되는 주제도로는 지형도, 지질도, 토양도, 지적도 그리고 지하시설물(상·하수도,  지하전화배선, 지하가스관 등)을 표시한 지도 등이 있다. 지리자료는 부호로 표시되는데 그 밖에  주소나 발생건수 등은 글과 숫자로 기재되기도 한다. 완벽한 지리자료가 되기 위해서는 공간자료와 속성자료가 함께 정의 되어야 한다. 공간자료는 각종 지리현상의 위치와 형상 및 사상 간의 공간상 상대적 위치관계를 말하는데 지도상에서는 점, 선, 면을 사용하여 표시된다. 속성자료는 점, 선, 면으로 표시된 각종 좌표상의 지리적사상의 특성을 말한다. d{를 들어 하나의 점으로 표시된 어떤 지표공간을 수질관측소라고 하면, 한 쌍의(X, Y)좌표로 그 위치가 공간 자료로 변환한다. 속성자료에는 관측소의 명칭, 기호, 특정한 시각에 측정한 생화학적 산소요구량(B O D)이나 용존산소량(DO) 등이 포함된다. 도로와 같은 선 자료는 일련의 점을 상호 연관시켜 나타난다. 속성자료인 도로의 명치, 노폭, 노면재료, 교통량 등은 문자와 숫자로 데이터베이스에 기재된다. 다각형 또는 면 자료인 행정구획도와 토양도 등은 하나 또는 여러 개의 선분으로 구성되는 폐곡선으로 공간자료가 만들어지고, 속성자료로는 폐곡선으로 구분되어진 지역의 인구특성이나 토양의 성질 등이 기록된다.GIS는 범람원과 토양층과 같은 단일 데이터 layer에서의 패턴과 관련성을 분석할 수 있다. 두개나 그 이상의 판에서 상호 작용하는 중첩분석을 할 수 있다.

다양한 가정과 비교와 사례들이 테스트 될 수 있다. 그 layer들이 묶여진 결과적인  종합 된 Layer는 복잡한 문제를 분석하는데 유용한 중요한 산물이 된다. 예를 들어 layer들의 복잡한 중첩을 통하여  특수 점이나 지역을 찾을 수 있다. 고정된 지도의 이용과 비교하여 GIS의 유용성은 연구에서 변수들을 조작할 수 있는 시스템이라는 점에서 부각될 수 있다.

컴퓨터가 등장하기 이전에 환경 효과 분석을 하기 위해 그 개발이나 사건이 긍정적인지 부정적인지를 결정하기 위하여 데이터를 얻고 많은 수고를 해서 손으로 정보가 중첩된 지도를 직접 만들어야 했다. 그러나 오늘날 이러한 layer화된 정보들은 다른 요소들 간에 복잡한 상호작용을 평가하는 컴퓨터 기반의 GIS에 의해 손쉽게 처리될 수 있다. 이런 식으로, 환경의 한 가지 요소에서의 미묘한 변화는 다른 곳에 강력한 영향을 주는 것을 파악해 내기도 한다. GIS의 적용은 인위적인 그리고 자연적인 환경사건의 분석에 유용하다.  GIS는 특히 자연 재해와 사회를 분석하는데 도움이 되고 있다. 한 예로, BC500 거슬러 올라가는 2 천 번 이상의 지진을 기록하고 있는 유럽지진목록을 들 수 있다. GIS에 넣어진 이 자료는 국가들의 경계선과, 인간이 정착, 하철, 호수와 바다, 핵발전소  입지, 위험물 저장위치, 그리고 다른 경제적 항목들에 미치는 영향에 대하여 부수적인 분석을 가능하게 해 주었다. 가장 포괄적이고 가장 오래 작동하는 시스템중의 하나는 캐나다 지리 정보 체계이다. 자연적인 사물, 자원 그리고 토지 이용에  관한 환경적인 자료는 지도, 항공사진, 그리고 인공위성 자료로부터 작은 지도로 축소되고, C GIS로 통합되어졌다. 이러한 시스템의 발달은 계속하여  진행되는 토지 조사 목록 계획과 더불어 진행되어 오고 있다.

2. GIS의 구성요소

(1) 하드웨어 : 지리정보 체계를 운영하는 데 필요한 컴퓨터와 각종 입·출력 장치 및 출력장치를 말하며 중앙 집중식과 분산식이 있다.

● 입력 장비: 종이지도나 도면 또는 문자정보를 컴퓨터에서 이용할 수 있도록 수치화 하는 장비

ex) 디지타이너,  스캐너, 키보드 등

● 저장장치: 수치화된 데이터를 저장하기 위한 장치

ex) 자기테이프

● 출력장비 : 분석결과를 출력하기 위한 장치

ex)프린터

● 데이터 분석 및 연산장치 : 개인용 컴퓨터

(2) 소프트 웨어

● 운영체제: GIS를 운영하기 위한 프로그램

● 데이터베이스 관리시스템: 구축된 자료를 검색, 수정, 보완 등의 관리 작업을 하는 프로그램

● 프로그램: 공간분석, 편집 , 그래픽처리 등의 기능을 갖고 있는 프로그램

(3) 데이터베이스

지도로부터 추출한 도형정보와 대장이나 통계자료로부터 추출한 속성정보를 말하며, 최근에는 지도 외에 항공사진이나 인공위성영상으로부터 많은 정보를 얻고 있다고 할 수 있으며 GIS의 핵심적인 요소로서 구축에 많은 시간과 노력이 필요하다

(4) 조직과 인력

GIS를 구성하는 가장 중요한 요소로써, 데이터를 구축하고 실제 업무에 활용하는 사람을 말하며, 시스템을 설계하고 관리하는 전문 인력과 일상 업무에 GIS를 활용하는 사용자를 포함한다.

과학기술이 발달하고 국토의 효율적인 이용과 개발을 위해서도 GIS의 중요성이 커지고 있는 실정이다 여기서는 GIS의 필요성에 대해 알아보고자 한다.

일반적으로 도시, 환경, 토지, 자원에 관련된 행정업무에 있어서 GIS의 필요성은 행정환경의 변화에 대응한 능동적이며 과학적인 행정시스템을 구축하여야 하는 본질적 목적에 부합

되어야 한다.

현대의 토지, 자원, 환경의 다각적인 문제는 삶의 질에 대한 향상욕구와 기회의 균등분배 및 행정참여의 욕구증대로 전문화, 도시화, 다원화의 현상이 심화되는 점이다.

또한 이들 분야에는 다음과 같은 문제점이 발생하고 있다.

1) 제도적 측면에서는 통계담당 부서와 각 전문부서간의 업무연락 미약, 통계전담 부서 및 인원부족, 지역통계자료의 부족 등을 들 수 있다.

2) 내용적 측면에서는 공간적 자료의 부족, 개념 및 기준의 불일치로 신뢰도 저하, 자료의 세분화 미비 등을 들 수 있다

3) 모집관리 활용 측면에서는 자료중복조사 및 분산관리, 통계조사 및 행정업무자료의 일반적 활용곤란 등을 들 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 GIS와 같은 기법을 활용하여 정확한 정보를

제공받아 사회복지시책의 발굴 및 추진과 함께 행정절차 내용의 합리화와 사회, 경제, 및 관리능력의 향상을 실현시켜야 한다.

따라서 복잡하게 변화하는 제반문제를 GIS를 통해 실현하기 위해서는

1, 관련 정보의 구조적 특성 분석

2, 관련정보의 항목별 분류 및 정립

3, 관련법규를 활용한 자료의 표준화

4, 정보시스템 자료기반 구축의 기본구상 등과 같은 과학적이고 체계적인 구축방법이 면밀히 분석되어 추진되어야 한다.

자료의 지속적 모집, 수집된 자료의 전송 및 전산기 입력, 효율적인 자료저장 방법, 각종 자료의 처리기법, 적합한 지형공간정보 선정 및 개발, 이미 개발된 지형공간정보 와의 연결 호환성, 고해상도의 결과를 출력하는 기법 등과 같은 사항들이 이루어져야 한다. 따라서 GIS가 우리나라에서 성공적으로 정착되기 위해서는 체계적이고 심도 있는 전문교육의 실시를 통한 인력양성이 절실하며, 최고관리자로부터, 각 부서의  실무자들까지 관련된 모든 사람들의 협력이  요구된다.

3. GIS의 장점

● 대량의 정보를 쉽게 저장 관리

● 원하는 정보의 검색 및 변환가능

● 정보의 조작 및 측정이 가능함

● 복잡한 정보의 분류· 분석이 가능함

● 다양한 정보의 중첩을 통한 종합적 해석이 가능

● 입지선정의 적합성 판단 등에 이용가능

● 다양한 모델링 기법을 통한 가상공간 표현가능

4. GIS의 적용의 예

GIS는 시스템의 사용을 통해 공간정보와 속성정보의 연계 및 계획수립과 의사결정에 도움을 주고자 한다. 특히 현대 행정에서 지리 및 공간정보가 차지하는 비중이 매우 크다는 점을 감안할 때 GIS의 중요성은 더욱 강조된다 할 수 있을 것이다. 행정 전반에서 지리 요소를 배제하는 것이 불가능한 만큼, GIS가 행정에서 활용될 수 있는 부분은 행정의 전 영역이라고 봐도 무방할 것이다. 좀 더 구체적으로 행정의 영역에서 GIS가 사용될 수 있는 부분을 제시하면 다음과 같다.

첫째, 토지관련 분야로서 공공기관의 토지 관련 정책에 대한 정보제공, 민원인에 대한 종합적 토지 정보 서비스의 제공이다.

둘째, 시설물관련 분야로 시설물에 대한 위치정보의 제공, 효과적인 일정 및 협력 작업을 위한 공간분석의 사용이다.

셋째, 교통 분야에는 철도시스템 및 도로상태 모니터링, 상품 및 서비스배달 최적경로, 물류 차량 추적, 교통 네트워크 관리 등이 제시된다.

넷째, 환경 분야로 자연자원의 관리, 폐기물 관리, 지하수 모델링, 혐오시설 입지선정 및 대형 건설 산업에 따른 환경변화예측 등이다.

다섯째, 재해 ․ 재난분야로 홍수 도달시간 예측, 지진 발생 사례 정보를 통한 지진 예측,  방재림의 설치, 경찰 및 소방 시스템의 구축 등에 이용될 수 있다.

여섯째, 산업분야의 운송, 산업 운영에 요구되는 커뮤니케이션의 확보, 광산, 배관, 보건 등의 입지에 사용될 수 있다.

이 외에도 정부, 교육, 농업, 도시계획 및 관리 분야, 생활 및 위치분야, 국방 등 행정이 담당하는 모든 분야에서 GIS 사용의 효용은 매우 크다고 할 수 있다.

5. 공무원이 되었을 때 활용방안

GIS란 지리정보체계를 말하는데 GIS는 국토공간상의 각종 자연물과 인공물에 대한 속성정보와 위치정보를 컴퓨터에 입력 후, 이를 연계시켜 각종 계획 수립과 의사결정 등을 지원하는 정보시스템이며, GIS는 국토ㆍ토지정보화, 환경보호, 산림관리, 재해ㆍ재난관리, 입지분석, 도시시설물관리, 교통정보화, 해양, 통계 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

이렇게 다양하게 활용되고 있는 GIS를 활용하여  최근에는 개발제한구역 지정, 이동통신의 기지국 입지 선정 등 복잡한 전략적 판단의 문제나 휴대용 여행자 정보단말기의 관광안내지도, 차량항법용 전자지도 등 일상생활과 관련된 지리정보서비스 형태로 다양하게 발전하고 있다. 그리고 직업적인 부분에서 계획적 사고의 도구로서 GIS가 사용되는 것은 아니다. 사용하기에 따라 얼마든지 다른 영역에서도 가능하다. 가령, 졸업 논문이나 석사 논문을 작성하기 위해 지역 주민에 대한 설문 조사를 실시할 수 있다. 이 때 설문지를 아무런 계획 없이 배부하는 것은 자칫 자료의 대표성, 신뢰성의 확보에 큰 문제를 초래할 수 있다. 문제에 따라서 할당 추출에 의해 설문지를 배분해야하는 경우도 있는데, 이 때 GIS의 활용은 좀 더 정확한 설문조사를 가능하게 해 줄 것이다. 또한 일정 기간 거주할 거주지를 결정하는 문제에서도 GIS가 활용될 수 있다. 물론 거주지 결정에 상당히 큰 부분을 차지하는 요소는 직업과 직장의 소재지일 것이다. 그러나 전 국토가 2시간 권역으로 묶이고 있는 현 시점에서, 그리고 앞으로는 직업과 직장 소재지보다 생활권의 쾌적성이 더욱 중요한 요소가 될 것이다. 가령 생활권 내에 병원이 존재하는가, 주변 환경은 쾌적한가, 주민자치센터를 포함한 각종 편의시설의 입지는 적절한가, 홍수와 같은 재해가 일어날 가능성은 없는가와 같은 다양한 고려 가능한 요소들이 존재한다. 이 때 GIS는 중요한 참고자료가 될 수 있다. 포함되는 다양한 지역정보는 이러한 의사결정에 상당히 영향을 줄 수 있다.

또 다른 GIS의 중요한 특징은 사용자가 프로슈머라는 사실이다. 제공되는 정보의 일방적 수용자는 존재하지 않으며, 마찬가지로 일방적 생산자 역시 존재하지 않는다. 엄밀한 의미에서 GIS의 이러한 특징은 GIS가 웹을 기반으로 하여 제공되는 산물이라는 점이다. 즉 정보화 기술의 특징이 그대로 GIS에 적용되는 것이다. 따라서 각 개인은 새로운 정보를 창출하거나 기존의 정보를 갱신 ․ 수정하는 데 참여가 가능하다. 새로운 정보를 요청할 수도 있으며 실제와 다른 정보에 대한 수정 요청이 가능한 것이다. 그러나 이러한 관계는 사용자가 GIS가 제공되는 기반 소프트웨어나 웹 기능에 대한 충분한 인식이 있을 때 가능하다. 즉 GIS를 활용하기 위해서는 사용하고자 하는 의도와 이해가 수반된다고 할 수 있을 것이다.

상기한 내용을 간략히 요약하면, 정부나 기업의 수준에서와 마찬가지로 개인의 수준에서도 다양한 계획적 ․ 전략적 의사결정 혹은 사고에 사용될 수 있다. 또한 정보화 기술이라는 장점을 최대한 살려, 개인은 소비자로서 활동하기보다 프로슈머로서 활동하는 것이 바랄만 하다 하겠다.