GIS의 구성요소

GIS는 하드웨어 (hardware), 소프트웨어(software), 자료(data), 방법(method), 사람(people). 네트워크(network), 애플리케이션(application)이라는 일곱 가지 요소들이 유기적으로 결합하여 조직화된 시스템이다.

(1) 하드웨어

GIS를 구동시키는 PC, 노트북, 워크스테이션과 자료를 입력하는 키보드, 디지타이저, 스캐너, 인공위성, 항공사진 측량기, GPS(Global Positioning System) 그리고 자료를 출력하는 프린터, 플로터, 모니터 등이 하드웨어 시스템에 포함된다. 하드웨어의 발전은 GIS의 대중화에 큰 기여를 하고 있다. 최초의 GIS는 소수 전문가만이 운용할 수 있는 고가의 시스템이었으나, 1990년대 이후 PC의 성능향상과 대중화는 GIS를 보다 많은 사람들이 활용할 수 있도록 하였다. 현대 사회의 필수품으로 등장한 스마트폰의 경우에도 지도 서비스와 같은 일부 GIS 기능이 활용되는 하드웨어로 발전해 가고 있다.

(2) 소프트웨어

하드웨어를 구동시키기 위해서는 소프트웨어가 반드시 필요하다. 현재 전 세계적으로 다양한 종류의 GIS 소프트웨어가 개발되어 유료 또는 무료로 보급되어 널리 활용되고 있다. GIS 소프트웨어에 대해서는 추후 자세히 설명한다.

(3)자료

자료는 GIS 응용시스템 구축을 위해 필요한 가장 중요한 재료이다. GIS에 입력된 데의 터의 특성, 내용, 품질에 따라 GIS가 제공할 수 있는 공간분석 시각화 기능이 제한될 수 있기 때문에 자료의 수집 및 데이터베이스 구축 프로젝트의 목적에 맞게 수행되어야 한다. 다양한 출처로부터 획득되는 자료들의 GIS에 입력될 수 있으며, 최근에는 국가 차원의 전략에 따라 공간정보 인프라 구축을 위한 작업이 활발하게 진행되고 있다. GIS 분야의 업무를 보거나 전문가가 되면 불모의 땅에 들어가 새로운 자료를 구축하고자 힘을 쏟을 경우도 있고(예: 정밀 지형도나 정밀 기질도가 없는 지역의 지하자원 분포 조사 작업), 정부 차원에서 이미 구축된 자료를 디지털 형태로 다운로드받아 사용하는 경우도 있다.

 

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(4) 방법

GIS를 이용하여 실세계의 복잡한 문제들을 해결하기 위해서는 응용 분야별로 GIS 자료를 분석할 수 있는 절차와 기법들이 필요하다. 다양한 분야에서 개발되고 있는 이론과 기법이 GIS 소프트웨어에 구현됨으로써 GIS 자료를 어떻게 활용할지에 대한 방법론을 제시하고 있다. 이러한 이론과 기법은 모두 개발되어 확정된 것만 있는 것이 아니고, 여전히 더 연구되고 새롭게 개발되어야 한 부분이 많다. 상용 GIS 소프트웨어에서 제공되는 분석 방법이나 알고리즘은 일반적인 것이 사용되지만, 전문 분야에 따라 새롭게 더 개발되는 경우도 있어 대학이나 연구소에서 GIS를 더 배우고 연구할 필요성이 있다. 예를 들어, 석유개발 분야에 사용되는 범용적인 GIS를 우라늄 광산 계획수립과 개발 과정 중에 사용하려면 광산의 3차원적 분포 분석이나 매장량 계산 등과 같은 부분을 새로운 방법을 통해 별도 계산하는 기능을 GIS에 프로그래밍 해야 할 경우도 발생한다.

(5) 사람

하드웨어, 소프트웨어, 자료를 준비하여 GIS 응용시스템을 구축하고, 시스템을 운영하기 위해서는 조직과 사람이 필요하다. GIS와 관련된 사람은 크게 시스템 관리자, 소프트웨어 개발자, 데이터베이스 입력자, 자료 분석자, 정보 이용자(end-user) 등이 있다. 과거에는 GIS와 관련된 사람들이 소수의 전문가에 국한되어 있었으나, 다양한 응용시스템 개발이 이루어진 결과 최근에는 비전문가인 일반 정보 사용자의 비중이 급속하게 증가하고 있다. 예를 들어, 어느 지역의 에너지 개발과 보급을 위한 수요 공급 모델을 GIS로 분석하는 경우 자료선택과 구축, 공간해상도 선택, 분석 방법 선택 또는 새로운 개발, 가시화의 2D 또는 3D 선택 등 분석 과정 전반에 걸쳐 사람들마다 조금씩 다른 결과를 내놓을 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 국가 차원이나 세계 전체의 자료를 다루는 GIS인 경우 분석 방법이나 자료 관리 시스템을 어떤 형태로 실행하는가에 따라 한 번의 분석과정에 들어가는 컴퓨터 연산속도, 저장 메모리 등과 차이가 나게 되어 결국 비용의 차이로까지 이어질 수 있다. 따라서 GIS에 대한 전문지식을 가진 인력교육이 필요하다고 볼 수 있다.

(6) 네트워크

인터넷의 발전은 하드웨어, 소프트웨어, 데이터, 방법, 사방의 공부와 결합에 큰 기여를 하고 있다. 인터넷을 통해 하드웨어 시스템의 차원의 공유하고, 다양한 오픈소스(open source) GIS 소프트웨어를 무료로 다운로드할 수 있으며 국가 지리정보유통망을 통해 관심 지역에 대한 GIS 자료를 수집할 수 있다. 또한, 인터넷을 통해 전문가들이 개발한 공간분석 도구를 다운로드받아서 GIS 자료 분석과 성에 활용할 수 있으며, 분석 결과를 일반 정보 이용자들과 쉽게 공유할 수 있다. 1990년대에 네트워크의 보급이 활성화되기 시작하면서, 특히 방대한 양의 GIS 자료를 공유하는 개념으로 서버 GIS 등이 새롭게 개발되어 누구나 저렴한 비용으로 엄청난 양의 고급 자료들을 활용하는 길이 열리게 되었다. 또한 비싼 하드웨어나 고급 GIS 소프트웨어를 개인적으로 갖추지 않더라도 온라인으로 활용이 가능하게 되었다. 특히 유비쿼터스 컴퓨팅 개념의 적극적 도입과 함께 언제, 어디서나 모바일 상태의 GIS 활용이 더 편리한 형태로 제공되고 있다.

(7) 애플리케이션

애플리케이션은 과학적 이론과 기술이 결합되어 만들어진 종합적인 문제해결 도구로서 GIS를 활용하는 궁극적인 목적을 제공한다. 응용 분야별로 적합한 애플리케이션을 개발함으로써 조직의 업무 효율성을 개선하고 의사결정 과정을 지원할 수 있다. 풀어가고자 하는 업무가 있는 경우 해당 업무의 전문가와 함께 GIS 전문가가 머리를 맞대어 다양한 애플리케이션을 개발할 수 있다. 즉, GIS는 모든 연구와 개발이 끝나 사용만 하면 되는 것이 아니라 끊임없이 새로운 응용을 하는 길이 열려 있다.