지구정보학개론 및 실습 강원대학교 지구물리학과 이훈열 교수

강의 개요 l 지구정보학이란? ¡ 지리정보시스템(Geographic Information System)을 이 용하여 지구과학적인 문제를 해결하는 학문 l 3학년 2학기, 학점및시수: 3 -2 -2 l 교재: 이희연 2003, GIS: 지리정보학, 법문사 l 구성: 주당 강의 2시간, 실습 2시간

제 1 장 GIS의 특성과 활용분야 강원대학교 지구물리학과 이훈열 교수 참고문헌: 이희연 2003, GIS 지리정보학, 법문사

1. 1 GIS의 정의 l 지리정보시스템(GIS: Geographic Information System) ¡ 공간적 문제를 해결하기 위해 다양한 지리정보를 수집, 구축, 유지, 관리, 편집하고 분석과 모델링을 통해 추출 된 고부가가치의 정보를 표현하고 출력할 수 있게 고안 된 종합적인 정보처리시스템. ¡ 지리정보: 자연적, 인문적 여러 현상들이 지도나 도 면의 형태로 표현되는 자료. 점, 선, 면, 부피 등으로 표현되는 형상들이 위치값을 갖는 자료.

1. 2 GIS의 유사 명칭들 l 이용 목적과 상관없이 도형 정보와 속성 정보를 복합적으로 취급할 수 있는 모든 시 스템에서 GIS와 관련된 명칭들이 사용되고 있음. 지리정보시스템, 지형정보시스템, 수치지도제작, 맵핑시스템 등. l l l AM(automated mapping), CAM (Computer-Assisted Mapping): 도면자동화, 컴퓨터 지도화. 지리적 인 해석이나 공간분석은 수행 불가 CAD (Computer-Aided Drafting), CADD (Computer-Aided Craft and Design): 토목, 기계 등 공학적 인 디자인. 속성, 중첩을 통한 분석 불가. AM/FM (Automate Mapping/ Facilities Management) : GIS와 유사 기능 많으나, 주로 공공 단체나 시 설물 관리 업체에서 주로 사용. LIS (Land Information System): 토지정보시스템. 텍스트와 그래픽을 가지는 데이터베이스. 필지에 대한 소유권 및 지세, 세금평가, 토지경계. 정부에 의해 관리, 유지되며 사법기관에서 책임짐. UIS (Urban Information System): 도시정보시스템. 도시 현황 파악, 도시 계획, 도시 정비, 기반시설 관리, 도시 행정 및 방재 목적으로 이용되는 종합 데이터베이스 시스템. l 이와 같은 정보체계의 공통점: 공간정보를 생성, 기록, 저장, 분석, 처리 및 출력하는 기능을 가지고 있음. l 최근 이들 공간정보활동 분야를 통합시키려는 노력: 유럽의 공간정보체계 (SIS: Spatial Information System), 미국의 통합지리정보체계 (IGIS: Integrated Geographic Information System), 캐나다의 지형측정학 (Geomatics) 용어 대두. 우 리나라는 지형공간정보체계 (GSIS: Geo-Spatial Information System) 용어 사용하 기도.

1. 3 공간 데이터와 지리정보시스템의 특성 l 정보시스템의 특성 ¡ 하위시스템: 정보의 수집, 저장, 분석, 표현 ¡ 데이터, 기술, 인력자원의 네트워크 형성 l 정보시스템 분류: ¡ 공간적 정보시스템 ¡ 비공간적 정보시스템: 금융, 회계, 인적자원, 상품 재고 등 l 데이터(data) -> 정보 (Information) -> 지식 (Knowledge)

1. 4 지리정보시스템의 주요 기능 l 효율적인 수치지도 (digital map) 제작: 디지타이저, 플로터. 인력 시간 비용 획기적으로 절감. 지도의 내용과 활용성 높임 l 효율적인 GIS 데이터 모델 적용: 주어진 공간 영역에서 나타나는 현 상들을 각각의 커버리지로 구축하고 공간 데이터와 속성 데이터를 연 계시킴으로써 다양한 분석기능 및 모델링 가능 l 고부가가치 정보 및 지식 창출. 입지분석, 하천 분석, 교통 분석, 가시 권 분석, 환경분석, 상권설정 및 분석 등. l 다양한 데이터 유형들의 통합과 표현이 가능. 실시간 데이터, 음성 및 동영상, 3차원 분석 및 표현.

1. 5 GIS의 기초 학문 분야 l 다양한 학제간 긴밀한 연계 ¡ ¡ ¡ ¡ 지리학: 다양한 공간 분석 기법을 이용한 정보 추출 지도학: 지도 제작 및 표현 기법 원격탐사: 인공위성이나 항공기를 통해 비교적 저렴한 비용으로 최신의 정보 얻을 수 있음 측량학: 형상물의 위치에 대한 정보 제공. 위치 기준점 관리. 측지학: 지구의 형상, 크기, 운동, 지구 내부 특성을 해석하는 학문. 지형과 중력의 변화 등. 사진측량학: 항공사진 측량. 지형데이터 생산 범지구 위치측정시스템 (GPS: Global Positioning System): 정확한 지표면의 위치 파악. 전산학: 지리 정보를 컴퓨터에 입력, 관리, 저장. 데이터베이스. l 데이터베이스 관리시스템 (DBMS: Data. Base Management System): 수치화 과정에서 자료의 표현과 시스템 디자인, 대량정보의 저장, 조작, 접근, 갱신하는 방법론. l CAD 소프트웨어 개발: 3차원 자료 입력, 출력, 표현, 및 시각화 기술. l 컴퓨터 그래픽 기술: 그래픽 대상을 조작하고 표현하는 +기술을 위한 하드웨어와 소프트웨어 제공 l 인공지능 (AI: Artificial Intelligence): 컴퓨터가 인간의 지식과 의사결정을 보조. ¡ 멀티미디어 기술: 다양한 매체의 정보를 유기적으로 결합하여 생동감 있는 정보로 만들어 사 용자에게 필요한 지식을 제공. 컴퓨터와의 결합으로 GIS 자료의 압축, 저장, 자료 송수신 기술. ¡ 통계학, 수학: GIS 모델 자체가 통계적. 통계학적 기법이 다양한 분석에 사용됨. 정보의 오차, 정확도 판단하고 분석과정에서 필요한 정보 추출에 있어서의 오차의 확산 파악하고 신뢰도 향 상

l GIS 단계별 기초학분 분야와의 관계 ¡ 데이터 베이스 구축단계: 공간데이터와 속성 데이터 수집하여 컴퓨터 데이터베이스에 저장하 는 작업. 원격탐사, 지리학, 측지학, 측량학, 사진 측량학. ¡ 데이터베이스 관리 단계: 전산학 ¡ 데이터분석 및 정보 추출 단계: 수학적 분석, 통계적 처리, 공간 분석. 지리학, 통계학, 수학, 토 목공학. ¡ 정보의 제공: 컴퓨터 지도학, 멀티미디어학

1. 6 GIS의 구성요소 : GIS는 다양한 분야의 지식과 기술이 결합되어 다양한 분야에 이용되기 때문에, 각 분야 및 시스템 성 격에 맞는 구성 요소를 필요로 한다. l 하드웨어: GIS 운영의 기본 토대. ¡ ¡ ¡ l 소프트웨어 ¡ ¡ ¡ ¡ l 자료 입력: 디지타이저, 스캐너, CD, 자기 테이프, 키보드, 마우스 자료 처리 및 관리: 데스크탑 PC, 워크스테이션. Windows, Unix. 인터넷 발달로 중앙 집중형 컴퓨터 시스템 보다는 컴 퓨터 전송망을 통한 분산형 시스템 (서버-클라이언트) 발달. 자료 출력: 모니터, 플롯터, 프린터. 입력: 공간데이터 입력, 속성 데이터 입력, 데이터 통합, 구조화 편집 데이터 유지 관리: 시간 추이별 유지 관리, 다중 사용자 관리 데이터 조작: 데이터 질의 및 검색, 분류, 좌표 체계 적용 및 조작 공간 분석: 입지 선정, 하계망 분석, 최단거리 산출, 가시권 분석 등. 모델링 및 시뮬레이션: 상권 분석, 하천 분석, 교통분석, 환경 분석 등. 디스플레이 및 출력: 심볼화 기능 Arc. View, Map. Info, Atlas. GIS, Idrisi 등의 상업 프로그램 다수 존재. 기본 요소 기능인 컴포넌트 형태로 제공되는 추세. 데이터: GIS의 가장 중요한 핵심 요소. ¡ 공간 데이터 (spatial data): 형상물의 공간적인 위치 벡터 데이터 (vector data): 공간 형상물을 점, 선, 면으로 표현 래스터 데이터 (raster data) : 공간 형상물을 셀들의 집합으로 표현 ¡ l l l 속성 데이터 (attribute data): 형상물의 속성 인적자원: 데이터 제작자, 시스템 관리자, 프로그래머, 시스템 엔지니어, 사용자 절차와 방법: GIS 이용방법론. 네트워크: WWW 이용, 서버-클라이언트 관계. 원격 접속, 분산 접속. 멀티미디어 지원.

1. 7 GIS의 이용자와 활용 범위 : 현실 생활과 밀접한 자료를 취급하기 때문에 광범위한 이용자 존재 l GIS 사용자: 가능하면 쉽게 정보에 접근하여 간편하게 시스템을 사용 하기를 원함. 교통정보나 기상정보 참조, 부동산 가격 참조, 기업이나 업체 찾기, 여행 계획 수립, 위락 시설 정보 찾기, 교육시설 찾기 등. l GIS 활용가: 단순 질의에서부터 복잡한 시공간 모델링까지, GIS 사용 목적과 필요로 하는 기능이 매우 차별화. GIS 개발 촉진에서 능동적 역할. 엔지니어/계획가, 시설물 관리자, 자원계획가, 토지 행정가, 법 률가, 과학자. l GIS 전문가: 지리정보 관리 및 기술 제공. GIS 발달과 구현 및 운용에 가장 역동적인 역할 수행. 데이터 베이스 관리, 응용 프로그램, 프로 젝트 분석, 시스템 분석.

1. 8 광범위한 GIS의 응용 분야 l 정부 및 공공기관: 공공정책 수립하고 결정하는데 활용 증가. 지방자치단체 의 도시정보시스템(UIS) 농, 임, 수산, 토지, 도시정보, 시설물, 교통, 문화, 복 지, 재난, 재해, 환경. l 천연자원 관리와 환경 분야 ¡ 환경정보시스템(EIS): 하천, 범람원, 습지, 농경지, 대수층, 삼림, 야생동물 생태분 석, 어족, 희귀종 보호, 환경오염, 폐기물 관리, 수질관리. ¡ 자원정보시스템(RIS): 농수산자원, 삼림자원, 수자원, 에너지 자원 효율적 관리. 위 성을 통한 농지 계획, 농지 생산 모델링, 농지 정리, 작물 선정, 토지 경사도 분석, 농작물 수확량 관리, 농작물 윤작 기술 모니터링, 토양 유실, 관개시설 관리, 삼림 자원 관리, 농작물 윤작기술 모니터링, 토양 유실과 관개시설 관리, 벌목 및 식목 계획, 연안 어업 및 양식업 분석, 수자원 잠재력 평가, 지하수 개발과 관리 등. l 민간사업 분야: 구매 패턴, 고객확보, 판매권역 구분, 점포 입지, 배송경로 선 정. 서비스업이나 소매업의 마켓팅 조사와 상권 분석, 금융 및 보험업. l 시설물 관리: 상하수도, 전기, 통신, 가스, 송유관, 열난방, 지하시설물. l 교통과 물류 분야: 교통지리정보시스템(GIS-T). 도로 상황 유지, 관리. 수송 및 배달업체. l 토지 이용과 토지 관련 정보 분야: 토지정보시스템(Land Information System). 토지 구획, 대지 분할, 토지 거래. 원격지 민원발급, 부동산, 건설 회사, 은행, 보험사 등.

1장 끝