[QGIS 기초] 지리정보시스템(GIS)의 정의와 주요 기능, 활용 예시

안녕하세요,

QGIS 입문자 분들을 위해 첫 포스팅에서는 GIS란 무엇이며 주로 어디에 사용되고 있는지에 관해 먼저 알아보려고 합니다.

대한민국 국토교통부에서는 아래와 같이 GIS의 정의와 주요 기능을 밝혀두고 있습니다. 

 

 

GIS 정의

• GIS(Geographic Information System) 란 인간생활에 필요한 지리정보를 컴퓨터 데이터로 변환하여 효율적으로 활용하기 위한 정보시스템이다.
• 정보시스템이란 의사결정에 필요한 정보를 생성하기 위한 제반 과정으로서 정보를 수집, 관측, 측정하고 컴퓨터에 입력하여 저장, 관리하며 저장된 정보를 분석하여 의사결정에 반영할 수 있는 시스템이다.
• GIS는 지리적 위치를 갖고 있는 대상에 대한 위치자료와 (spatial data)와 속성자료(attribute data)를 통합·관리하여 지도, 도표 및 그림들과 같은 여러 형태의 정보를 제공한다.
• 즉 GIS란 넓은 의미에서 인간의 의사결정능력 지원에 필요한 지리정보의 관측과 수집에서부터 보존과 분석, 출력에 이르기까지의 일련의 조작을 위한 정보시스템을 의미한다.
• GIS는 인간의 현실생활과 밀접한 관계가 있는 모든 자료를 취급하므로서 광범위한 활용분야를 가지고 있다. GIS의 활용분야는 토지, 자원, 도시, 환경, 교통, 농업, 해양 및 국방에 이르기까지 다양한 산업 전반에 걸쳐 빠르게 발전하고 있다.

GIS 주요기능

• GIS는 모든 정보를 수치의 형태로 표현한다. 모든 지리정보가 수치데이터의 형태로 저장되어 사용자가 원하는 정보를 선택하여 필요한 형식에 맞추어 출력할 수 있다. 이것은 기존의 종이지도의 한계를 넘어 이차원 개념의 정적인 상태를 삼차원 이상의 동적인 지리정보의 제공이 가능하다.
• GIS는 다량의 자료를 컴퓨터 기반으로 구축하여 정보를 빠르게 검색할 수 있으며 도형자료와 속성자료를 쉽게 결합시키고 통합 분석 환경을 제공한다.
• GIS에서 제공하는 공간분석의 수행 과정을 통하여 다양한 계획이나 정책수립을 위한 시나리오의 분석, 의사결정 모형의 운영, 변화의 탐지 및 분석기능에 활용한다.
• 다양한 도형자료와 속성자료를 가지고 있는 수많은 데이터 파일에서 필요한 도형이나 속성정보를 추출하고 결합하여 종합적인 정보를 분석, 처리할 수 있는 환경을 제공하는 것이 GIS의 핵심 기능이다.

출처: 국토교통부 국가공간정보포털(http://www.nsdi.go.kr/lxportal/?menuno=4066)

 

 

요약하자면 GIS는 공간정보를 수치화하고 이를 우리가 흔히 접하는 엑셀 데이터와 같은 속성자료와도 손쉽게 결합하여 또 하나의 정보를 생산해내기도 하는 도구입니다. 지도를 이미지화하여 추출해내는 기초적인 수준에서부터 모델링을 통해 시나리오 분석이나 방대한 양의 계산식까지도 관리할 수 있도록 해주는 유용한 소프트웨어죠. 

 

앞으로 포스팅을 통해 하나씩 함께 연습해보겠지만 GIS를 이용해 할 수 있는 중고급 업무의 예시를 아래에서 간단히 보여드리겠습니다.

 

1)  특정 지점으로부터 특정 거리/소요시간 이내에 위치한 장소의 정보 구하기

모로코 Al hoceima 지역의 상위병원에서 15분, 30분, 60분 이내에 위치한 일반 보건소 지도

연구/업무를 하다 보면 특정 지점으로부터 특정 거리나 소요시간 이내/이외에 있는 위치 정보값을 구해야할 때가 있죠.

예를 들면 위의 지도처럼 모로코 알호세이마 지역 내 상위병원에서 자동차 주행시간 기준 60분 거리 이내에 위치한 보건소들을 표시하고, 그렇지 않은 보건소들을 필터링하여, 해당 보건소들을 3차 의료시스템에의 접근성이 떨어지는 보건소로 분류하는 데 GIS를 활용할 수도 있습니다.

 

 

2) 특정 재난재해 등에 노출된 자산의 가치 계산하기

2021 6,7,8월 (추정) 가뭄 핫스팟 지역에 노출된 베트남 인구 수 및 비율

또한, 기후변화 관련 프로젝트를 하다보면 각종 재난재해 위험지역으로 예상되는 지역에 노출된 경제사회적 지표들의 값을 계산해야 할 때가 있습니다. 위의 지도와 같이 다양한 출처의 데이터를 중첩한 결과에 기초하여 베트남 지역에서 예년 대비 70mm , 100mm 미만의 강수량이 예상되는 지역을 GIS로 그려준 뒤에 해당 지역에 살고 있는 총 인구 수와 그 비율 (총 인구 대비)을 계산해줄 수도 있죠.

 

 

 

3) 모델링을 통한 기후변화 시나리오에 따른 지역 별 노출 자산 가치 계산하기

모델 input/output 구성안

처리해야 할 데이터의 양이 방대하다면, 하나하나 처리하는 것은 정확성 면에서도, 속도 면에서도 효율이 좋지 않겠죠?

이럴 때는 직접 개인의 연구에 적합한 맟춤형 모델을 구성하여 업무 처리 속도를 높일 수 있습니다. 

모델을 자유자재로 사용하기 위해서는 다양한 기능에 대한 이해가 먼저 필요합니다.

어떤 기능들을 활용하여 입력값(input)과 산출물(output)을 어떠한 순서로 연결할 것인지에 관한 스스로의 판단이 필요하기 때문입니다.

예를 들면 위의 스크린샷 예시와 같이 기후변화 시나리오 데이터의 범례 별 농산물 생산량 노출도를 계산하기 위한 모델을 구성할 수 있습니다. 위의 모델링 예시에 관해서는 고급 카테고리 내 포스팅에서 추후 함께 알아보도록 하겠습니다.    

 

GIS로 할 수 있는 일들이 생각보다 더 다양한 것 같습니다.

그럼 다음 포스팅부터는 QGIS 기초부터 함께 배워보도록 하겠습니다.

감사합니다.