지리정보시스템(GIS)의 정의

GIS의 개념

GIS는 지리적으로 참조된 (즉, 지리적인 위치를 기준으로 한) 다양한 유형의 정보들을 효과적으로 수집하여 관리, 분석, 가시화할 수 있는 조직화된 시스템이라고 정의할 수 있다. GIS는 Geographic (또는 영국에서는 주로 Geographical) Information Systems를 줄인 표현으로 일상생활에서 어렵지 않게 들어 보는 용어가 되었다.

우리나라에서는 지리정보시스템으로 번역되고 있다. GIS의 의미를 더 풀어 보면 1) 지리적 위치를 대상으로 하고, 2) 수집된 자료를 분석하여 유익한 정보를 생산하며 3) 이러한 자료의 압력, 컴퓨터를 통한 분식, 정보의 출력을 모두 포함하는 소프트웨어, 하드웨어를 통괄하는 세계. 즉 시스템으로 요약할 수 있다.

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어느 한 대학생의 지난 학기 성적을 표로 정리한다면, 과목의 이름, 개별 과목의 성적은 모두 자료 (data)가 되고, 여기서 평점 평균은 기존 자료를 활용하여 계산된 (또는 분석된) 유용한 정보(information)가 된다. 또한 막대그래프를 이용하여 가시화(visualization)할 수도 있다. 학과의 모든 학생을 대상으로 점수를 수집하게 되면 더욱 의미 있는 정보를 얻을 수 있다. 이러한 자료의 모임을 일종의 데이터베이스라고 부르고, 분석 결과까지 포함하면 학점 정보시스템이라고도 부를 수 있다. GIS를 다시 생각해 보자, 자료를 수집하고 분석하여 정보를 만들어 내는 부분은 위에서 언급한 학점 정보시스템과 유사하다. 그래프로 가시화하는 대신 지도로 나타내는 것도 가시화 작업이라는 동일한 맥락에 속한다. GIS와 다른 정보시스템과의 유일한 차이점은 바로 지리적 좌표, 즉 위치를 기반으로 한 자료들을 대상으로 한다는 점이다. 따라서 공간정보시스템이라고도 부를 수 있다. GIS에서 사용하는 지리적 자료는 결국 지구상에 실제 인간들이 생활하고 있는 공간의 위치자료를 의미하는 셈이다. 물론 더 넓은 관점에서는 가상 세계나 우주공간의 공간적 위치자료도 GIS라고 정의할 수 있다. 결국 GIS에서는 위치정보인 공간정보와 그와 관련된 속성정보를 함께 다루고 있다. 여기까지 정의하고 보면, GIS는 전자지도와 동일하다고 생각하기 쉽다. 예를 들어, 학교 주변의 지형을 측량하여 등고선 자료를 데이터베이스에 입력하고, 학교의 각 강의동, 기숙사, 운동장, 식당 등의 위치 좌표를 데이터베이스에 입력한 다음 그래픽 소프트웨어를 이용하여 인쇄하면 훌륭한 지도가 된다. 즉, 전자 시스템을 활용하여 지도를 손쉽게 입력하고, 저장하고, 출력하며 향후 부가적으로 자료의 수정도 가능한 셈이다(예 : 기존 도로의 경로를 일부 공사하여 변경한 경우, 종이 지도와 비교하면 전자지도 생산시스템은 1) 지리 자료를 입력하고, 그 자료를 2) 컴퓨터에 저장하고, 3) 컴퓨터를 사용하여 출력하는 시스템이므로 일종의 지리정보시스템인 것 같다. 그러나 이러한 시스템에는 분석 기능이 빠져 있다. 따라서 전자 자도를 만드는 세계는 GIS라고 부르지 않는다. 또 다른 예로 가게, 건설 분야에서 설계도면을 만들 때 많이 사용하는 전자 제도 시스템인 CAD(Computer Aided Design의 경우를 생각해 보자. 버스를 설계 도면에서 그림 경우 우선 기준점에 대해 버스의 앞부분과 뒷부분은 각각 다른 숫자를 통해 위치가 표현된다(즉, 일종의 위치자료를 포함하고 있는 셈이다). 버스의 옆쪽 면이 하나의 도형으로 완성되면 이에 대한 면적이 얼마인지 계산되므로 (즉, 지리적 공간분석으로 볼 수 있다), 위치 자료를 이용하여 크기라는 정보가 생산되기도 한다. 또한 버스의 모양은 컴퓨터에서 저장되고, 일부 크기나 모양의 수정이 필요 경우에는 편집이 가능하다. 마치 GIS와 같은 의미의 기능과 분석이 모두 이루어지고 있는 셈이다. 그러나 CAD는 실제 인간 세상의 지리적 위치와 지리적 공간분식은 다루지 않는다는 점에서 GIS와 동일시될 수가 없다. GIS에서는 저장된 자료를 이용하여 학교에서 1시간의 공강 시간이 있을 때 다녀올 수 있는 학교 근처의 맛집을 검색하는 등의 실생활과 관련된 지리 공간적 분석을 할 수 있다. GIS는 데이터베이스, 지리적 시각화(가시화), 공간분석(지오 프로세싱)이라는 세 가지 핵심기술이 융합되어 조직화된 시스템이다. 데이터베이스 관리 기술과 공간분석 기술의 결합은 실세계의 문제해결 과정에 과학적 이론을 도입할 수 있는 열쇠를 제공한다. 실세계에서 나타나는 다양한 현상들은 표준화, 수치화 과정을 거쳐 GIS 데이터베이스에 입력된다. 또한 다양한 학문 분야에서 개발된 과학적 이론들은 공간분석 도구의 형태로 GIS 소프트웨어에 구현되어 실세계의 정보들을 분석하는 과정에 이용된다. 실세계의 데이터베이스와 과학적 이론에 근거한 분석 도구들이 GIS라는 하나의 시스템 안에 함께 공존하는 특징은 GIS가 단순히 정보를 관리하고 검색하는 기능뿐만 아니라 실세계의 복잡한 문제해결 도구로서의 기능을 제공하여 인간의 의사결정 과정을 지원할 수 있도록 한다. GIS의 시각화 기능은 실세계의 복잡한 문제해결 과정에 전문가와 비전문가가 함께 참여할 수 있도록 하는 소통의 기능을 담당한다. GIS 데이터베이스에 구축된 방대한 정보를 지도, 차트, 동영상 등을 이용하여 시각적으로 표현하는 방법은 도표나 목록을 이용한 방법에 비해 매우 편리하고 효과적이다. 또한 실세계들의 복잡한 문제들을 분석하는 과정과 결과를 도면이나 차트의 형태로 제시할 수 있는 기능은 자세한 과학적 이론을 모르는 정책 결정자, 투자자, 일반 대중들이 현상을 쉽게 이해하고, 문제해결 및 의사결정 과정에 함께 적극적으로 참여할 수 있도록 만들어 준다.