GIS 프로젝트의 절차

GIS 프로젝트의 일반적인 절차는 문제의 정의 시나리오 구성, 데이터베이스 구축, 분석, 가시화의 순서로 진행된다. 데이터베이스 구축 및 분석과정에서는 자료의 수집/입력, 저장/관리, 열람/검색, 변환/편집, 모델링 과정이 반복적으로 수행된다. 문제해결 도구로서 GIS의 기능을 효과적으로 활용하기 위해서는 응용 분야에 따라 GIS 프로젝트를 진행하는 구조화된 절차가 요구된다.

(1) 문제의 정의

응용 분야별로 GIS를 활용하여 어떠한 문제를 해결할지 정의하는 과정이다. GIS 프로젝트를 진행하기 위해 필수적이며, 중요하고, 복잡한 과정이라고 할 수 있다. GIS로 해결하려고 하는 문제들이 응용 분야별로 중요한 문제인지?, GIS를 활용하지 않으면 해결이 어려운 복잡한 문제인지?, GIS로 해결이 가능한 문제인지?, GIS가 응용 분야 문제해결 및 의사결정 과정에서 어느 정도의 기여를 할 수 있는지 등을 복합적으로 판단하여 문제를 정의해야 한다.

(2) 문제해결 시나리오 구성

정의된 문제를 효과적으로 해결하기 위해 프로젝트를 어떻게 수행할지 문제해결 시나리오를 구성하는 과정이다. 즉, GIS 프로젝트의 목표와 범위, 수행 방법을 구체화하는 과정이라고 할 수 있다. 문제해결을 위해 어떠한 자료가 필요하고, 어떠한 분석을 수행할 것인지 결정해야 하며, 의사결정의 지원을 위해 최종 결과물은 어떠한 형태로 제시할 것인지를 결정해야 한다. GIS의 가시화 기능을 활용하면 최종 결과물을 지도, 차트, 도표 등 다양한 형태로 제시할 수 있다.

(3) 데이터베이스 구축

문제해결 시나리오에 따라 필요한 자료를 수집하여 GIS 데이터베이스에 입력하는 과정이다. 이를 위해 복잡한 실세계 현상들의 원리와 의미를 쉽게 이해할 수 있도록 단순화하여 표현하는 과정(데이터 모델링)이 선행되어야 한다. 이는 실세계의 모든 정보를 데이터베이스에 입력하는 것이 거의 불가능하고, 자료 입력에 드는 시간과 비용을 고려할 때 비효율적이기 때문이다. 데이터 모델링의 예를 보여 준다. 자원탐사 또는 토목공사를 위한 GIS 프로젝트 수행 시 대상 지역의 광역적인 지질 선 구조를 파악하는 것은 매우 중요하기 때문에, 지질 선 구조에 대한 정보를 수집하여 GIS 데이터베이스에 입력해야 한다. 이때 대상 지역의 모든 정보를 입력하는 것보다는 지질 선 구조의 분포, 길이, 방향 등의 필요한 정보만을 추출하여 단순화된 선(line)의 형태로 표현하는 것이 더욱더 효과적이다. 이와 같은 데이터 모델링 과정을 통해 자료의 수집 및 입력에 필요한 비용 절감, GIS 데이터베이스 저장 공간의 절약, 실세계의 관심 현상에 대한 이해도 증진 등의 효과를 얻을 수 있다. 단, 실세계의 현상을 지나치게 단순화할 경우에는 GIS의 분석 기능과 가시화 기능의 적용이 제한될 수 있기 때문에 주의해야 한다.

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GIS 데이터베이스 구축을 위해서는 합리적인 데이터 모델링 과정이 선행되어야 한다. 합리적인 데이터 모델링이란 문제해결 시나리오에 따라 실세계의 필요한 정보 요소만을 추출하여 단순화된 형태로 정보를 표현하는 것이다. 데이터 모델링 결과에 따라 GIS 데이터베이스의 구조가 설계되면 다양한 출처로부터 자료를 수집하여 GIS 데이터베이스에 입력한다. 이때 입력 자료의 품질과 신뢰성을 판단하는 것이 중요하다. 일반적인 정보시스템과 마찬가지로 GIS도 입력 자료의 품질이 보장되지 않는 경우 신뢰할 수 있는 최종 결과물을 도출하는 것이 불가능하기 때문이다. 입력한 자료들은 전산 자료로 저장되어 데이터베이스로 통합 관리되며, 데이터베이스 관리 시스템의 강력한 검색 기능을 이용하여 필요한 자료들을 쉽게 찾아 열람할 수 있다. 문제해결 시나리오에 따라 필요한 경우 데이터베이스에 입력된 자료의 데이터 모델, 축적, 좌표계 등을 변환하여 분석 및 가시화 기능에 적합하게 변환할 수 있으며, 필요한 경우 입력된 자료를 편집하여 보다 유용한 자료로 가공할 수 있다.

(4) 분석 문제해결

시나리오에 따라 GIS가 제공하는 다양한 분석 도구들을 이용하여 데이터베이스에 구축된 자료를 분석한다. 자료에서 특성을 측정, 추출, 분류하여 자료가 내포하는 의미를 찾아내며, 필요할 경우 자료를 통합, 보간(interpolation)하여 관심 지역에서 발생할 수 있는 현상을 예측하기도 한다. 단일 도구를 이용하는 분석과정은 일반적으로 입력 자료의 선택, 분석조건에 따른 인자(parameter) 설정, 출력 자료의 선택으로 구성된다. 단일 도구를 이용한 한 번의 분석을 통해 문제해결에 필요한 최종 결과물을 도출하는 것이 어려울 경우 다양한 분석 도구들을 절차적으로 조합하여 분석 모델을 구성한다. 이러한 과정을 GIS 분석 모델 설계 또는 프로세스 모델링이라고 한다. 분석 모델에서 각각의 도구에서 생성되는 출력 자료는 다른 분석 도구의 입력 자료로 활용되며, 최종 결과물이 도출될 때까지 단일 도구들의 자료 처리가 순차적으로 진행된다. GIS 분석을 통해 도출된 최종 결과물이 문제해결 시나리오에 적합하지 않을 경우에는 분석 모델을 수정(입력 자료 및 인자 값 변경)하면서 다시 분석을 수행한다. 따라서 데이터베이스 구축과정에 포함되는 모델링, 입력, 저장, 검색, 변환 작업이 분석과정에서도 반복적으로 수행된다.

(5) 가시화

문제 해결 시나리오에 부합하는 분석 결과를 얻었다면, 프로젝트의 마지막 단계로서 최종 결과물을 전달하기 위한 가시화 작업을 수행한다. 일반적으로 지도, 차트, 그래프, 도표, 동영상 등을 작성하게 된다. 특히, 지도와 같은 도면 형태로 최종 결과물을 제시할 경우에는 지도의 축척, 범례, 심벌 등의 선택에 주의해야 한다.