GIS 개념

GIS

지리정보시스템 (Geographic Infomation System)

지리적 데이터를 수집, 저장, 분석, 관리 및 시각화하는데 사용되는 시스템

다양한 형태의 공간 정보를 다루며 지도 제작, 도시 계획, 환경 연구, 재난 관리 등 여러 분야에서 활용됨

 

지리정보의 유형

공간상에 있는 객체나 현상의 공간적인 위치를 나타내는 도형자료(graphic data) 와 관련된 속성자료 (attribute data)로 구분

 

지리정보의 특성

• 도형자료와 속성자료의 상호 연계 : 도형자료 <-> 속성자료 상호검색 가능
• 공간적 위상관계 : 도형자료에서 지리적 객체간에 존재하는 공간적 상호관계로 객체간의 상호 인접성, 연결성, 근접성 등의 특성을 바탕으로 일정조건을 만족하는 지역이나 조건을 검색, 분석 가능
• 동적인 공간자료 : 일정기간에 대한 지형 정보가 수집된 시간을 파악 저장하여 시간과 관련된 지형공간의 분석기능

GIS의 주요 기능

1. 데이터 수집 및 입력 : 위성 이미지, 항공 사진, GPS 데이터를 포함한 다양한 공간데이터 수집
2. 데이터 저장 : db에 저장하고 관리
3. 데이터 분석 : 공간 - 비공간 데이터를 결합하여 분석하고 패턴, 관계 및 경향 파악
4. 시각화 : 지도를 생성하여 시각적으로 표현, 복잡한 정보를 쉽게 이해
5. 보고 및 공유 : 분석 결과를 보고서나 webApp 형태로 공유

GIS의 응용 분야

• 환경 관리 : 오염 모니터링, 자연재해 예측 및 관리
• 도시 계획 : 인프라 개발, 토지 이용 계획
• 교통 : 경로 최적화, 교통 혼잡 분석
• 농업 : 작물 관리, 토양 분석
• 부동산 : 시장 분석, 위치 기반 서비스

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GIS 역사 및 활용분야

개요

GIS는 최근 40년간 컴퓨터 기술을 기반으로 급속한 발전

현재의 GIS 관련 이론을 정확히 이해하기 위해선 초기 GIS 개념들과 GIS 관련 주변 기술환경의 변화 등, 전반적인 GIS 기술개발 역사에 대한 이해 필요

 

GIS 기술의 변천사

• 1960 대 : 본격적으로 GIS 개발 시작 시점
• 1970 대 : 컴퓨터 기술 발전으로 GIS 저변 확대
• 1980 대 : GIS 급성장 시기, 공간자료에 대한 발전
• 1990 대 : 하드웨어 및 기술들의 급성장으로 기존 단위 부서 중심에서 범조직 체계내의 구성, 외부 기관 연계등 광범위 운영체계 통합 노력

GIS 주요 활용 분야

• 도시정보 시스템 (UIS : Urban Information System)
• 토지정보 시스템 (LIS : Land Information System)
• 도면자동화 및 시설물 관리체계 (AM/FM : Automated Mapping / Facility Management)
• 해양정보 시스템 (MIS : Marine Infomation System)
• 교통정보 시스템 (TIS : Transportaion Infomation System)
• 환경정보 시스템 (EIS : Environment Infomation System)
• 국방정보 시스템 (NDIS : National Defense Infomation System)
• 재해정보 시스템 (DIS : Disaster Infomation System)
• 지하정보 시스템 (UGIS : Under Ground Infomation System)
• 측량정보 시스템 (SIS : Surveyig Infomation System)
• 자원정보 시스템 (RIS : Resources Infomation System)

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지리정보의 종류 및 표현

• 점 ( Point ) : 위치, 기준점 및 측정점 등 좌표 / 표시되는 위치만 있으며 면적이나 길이 없음
• 선 ( Line ) : 도로, 하천 및 통신망 등 시작 점과 끝 점을 갖는 일련의 좌표 / 경계 위치와 길이 있음, 면적 없음
• 면 ( Polygon ) : 행정구역, 지적, 건물 및 지정구역 등 닫힌 선들로 구성된 일련의 좌표군 / 위치, 면적과 경계 있음
• 속성 ( Attribute ) : 통계자료, 도로명, 건물구조 및 명칭 등 지형지물의 서술적 특성, 성질 등 묘사, 설명, 표현하는 특성자료
• 위상 ( Topology ) : 한강에 다리, 교차로 횡단보도 및 건물의 출입문 등 점,선,면 의 위치, 연결관계, 주변상황 등을 표현지도요소들 간의 공간적 관계자료
• 층 ( Layer ) : 건물, 도로, 등고선 등 유사한 특징을 가지는 대상물의 논리적 표현 명칭
• 좌표 ( Coordinate ) : 평면도에서 물체의 위치로 수직 교차하는 좌표계에서 축을 따라 매겨진 값, 두 개의 좌표값(x,y)

GIS 데이터 유형

벡터와 래스터

벡터 (Vector)

- 벡터는 길이, 수량, 크기와 함께 방향을 가지고 있는 양을 의미

- 벡터 데이터 : 방향을 지닌 선의 부분들로 이루어진 집합, 지형지물의 공간적인 구성을 표현하는 데이터

- 점(Point), 선(Line), 면(Polygon)으로 표현 도로, 경계선, 위치 등을 나타내는데 사용

 

장점

• 현상적 자료구조의 표현 용이
• 자료구조의 효율적 축약
• 위상관계구축 용이
• 정확한 그래픽의 표현
• 위치와 속성의 일반화가 가능

단점

• 자료구조의 복잡
• 단위별로 위상형태가 다름
• 고가의 장비 필
• 공간 연산이 복잡

래스터 (Raster)

- 행과 열로 이루어진 그리드에서 픽셀로 표현, 개별 픽셀들은 지리석 특성을 갖는 값을 나타냄

- 넓은 지역에서 연속적으로 변환하는 지리적 현상이나 벡터데이터로 쉽게 나눌 수 없는 정보를 표현

- 그리드 형태로 구성, 위성 이미지, 항공 사진 등과 같이 픽셀 단위로 저장

- 비트의 지도라는 뜻의 비트맵, 픽스맵으로도 불림

 

장점

• 공간분석 용이
• 자료구조가 단순명료
• 단위별로 위상형태 동일
• 저가의 기술과 빠른 발달 속도
• 원격탐사자료와 연결 용이

단점

• 네트워크 연계 구현 어려움
• 투영변환에 많은 시간 소모
• 그래픽 자료의 양이 방대
• 자료축약시 정보의 손실이 큼
• 출력의 질이 떨어짐

https://gis.stackexchange.com/questions/7077/what-are-raster-and-vector-data-in-gis-and-when-to-use

 

피처 데이터 (Feature data)

- 벡터 데이터의 일종, 특정 지리적 객체(피처)의 위치와 속성 정보를 포함한 데이터

구성 요소

- 지오메트리(Geometry) : 점, 선, 면의 형태 지리적 객체의 위치와 모양을 정의

- 속성 (Attribute) : 지리적 객체의 특성을 설명하는 정보, 표 형식으로 제공 ex) 건물 피처 = 건물의 이름, 주소, 용도 등 속성을 포함할 수 있음

 

벡터 데이터 vs 피처 데이터

벡터 데이터 : 공간 정보를 표현하는 기본 형식

피처 데이터 : 벡터 데이터를 이용하여 구체적인 지리적 객체를 나타내는 데이터

 

 

기하학적 객체

https://en.wikipedia.org/wiki/Well-known_text_representation_of_geometry

Well-known text representation of geometry - Wikipedia