제1장 서 론
정보기술의 발달과 함께 지리정보체계(Geographic Information Systems, GIS)분야도 기술적으로 급성장을 이루었다. 현실세계의 다양한 공간현상을 탐구할 수 있는 분석기능이 강화되었고 복잡한 공간의사결정에 필요한 정보를 추출할 수 있게 되었다. GIS기술은 공공부문에서 뿐만아니라 민간부문에서 업무의 관리 및 의사결정을 위한 도구로서 사용될 수 있다. 또한 정보통신 기술과 인터넷 활용이 급속히 확산됨에 따라 기업뿐만 아니라 일반인에게도 다양한 지리정보가 제공되면서 GIS는 본격적인 확산기를 맞게 되었고, 투기지역모니터링, 토지이용, 입지선정, 노선분석, 상권분석 등과 같은 복잡한 공간문제의 해결에 활용될 수 있도록 발전을 거듭하고 있다. 그러나 기술향상과 공간정보의 축적, GIS활용수요의 다변화 등의 여건 변화에도 불구하고 공간분석에 GIS를 활용하거나 공간문제해결을 위한 접근방법론에 대한 연구는 미약한 편이다. 따라서 한 차원 진보된 GIS의 활용과 발전을 위해서는 다양한 분야의 공간문제해결에 도입가능한 GIS기반 공간분석방법론의 개발이 필요한 실정이다.
이 연구는 각종 공간계획, 토지이용, 환경, 방재, 공간과학 등의 분야에서 과학적이고 합리적으로 활용할 수 있는 GIS기반 공간분석방법론을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 첫째, 국외와 국내에서 수행된 GIS관련 연구를 조사 및 분석하여 GIS를 이용한 공간분석의 발전동향과 전망을 분석하고, 이를 토대로 GIS기반 공간분석방법론의 개념을 정립하였다. 둘째, 과학적 공간분석방법론 개발에 필요한 GIS의 분석원리를 살펴보고 그 도입방안을 모색하였다. 셋째, 합리적인 공간분석방법론 개발을 위하여 다양한 공간의사결정기법의 도입방안을 모색하였다. 마지막으로, 방법론의 기본 틀과 구성요소들을 중심으로 개념적이고 논리적인 측면에서 GIS기반 공간분석방법론을 개발하고 방법론의 활용방안을 제시하였다.
제2장 GIS를 이용한 공간분석의 발전동향과 전망
급속한 컴퓨터기술의 발달과 함께 GIS기술이 크게 발전하면서 국내외적으로 GIS를 이용한 공간분석도 활발히 진행되었다. 도시계획, 교통시설계획, 토지이용변화 예측 등을 위해 GIS를 적극적으로 활용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 특히 최근에는 확률모형을 도입한 공간시뮬레이션과 다기준 공간의사결정에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이와 같은 GIS를 이용한 국내외의 공간분석 발전동향과 앞으로의 전망을 살펴보기 위하여 GIS관련 연구결과가 수록되고 있는 국내외 연구논문을 조사하여 분석하였다. 자료조사는 국외의 ｢Environment and Planning B: Planning and Design｣과 ｢International Journal of Geographic Information Science｣(1991~2003)와 국내의 ｢국토‧도시계획학회지｣, ｢대한지리학회지｣, ｢한국GIS학회지｣, ｢한국지형공간정보학회지｣, ｢한국지리정보학회지｣(1995~2003)를 대상으로 수행하였다.
국외에서 수행된 GIS를 이용한 공간분석연구는 1993년 이후 연구의 비중이 크게 증가하였다. 세계적으로는 1993년을 기점으로 공간분석을 위한 GIS의 활용이 크게 보편화되는 시기임을 알 수 있다. 또한 1998년부터는 GIS신기술의 발달과 GIS를 도입한 후발국가에서의 연구활동의 영향으로 GIS일반기술에 대한 연구도 상당히 증가한 것으로 나타났다. 공간분석에 활용된 분석기법은 고차적인 공간분석기법인 공간통계, 다기준의사결정기법, 시뮬레이션기법의 비중이 높으며 이미 1990년대 초반부터 활발히 진행되고 있었다.
국내에서는 1995년 이후 발달초기에는 GIS를 이용한 공간분석연구가 50%미만으로 나타나던 것이 2000년에 와서 50%를 상회하게 되었다. 1999년까지는 GIS 일반기술에 해당하는 데이터베이스구축과 데이터모델의 구조, GIS사업수행계획 등과 관련된 연구의 비중이 더 높았다. 세계적 추세가 GIS를 공간분석에 이용하는 연구비중이 70~80%에 달하는 것에 비하면 아직까지 우리나라는 GIS활용의 성숙기에 접어들지 못한 것을 알 수 있다. 국내의 공간분석연구는 국외에 비해 약 10년 정도 늦게 출발하였으나, 발전추세는 상당히 빠르게 진전되고 있는 것으로 나타났다.
제3장 GIS기반 공간분석방법론 개념정립 및 개발의의
이 연구를 통해 개발하고자 하는 공간분석방법론의 개념을 좀 더 명확히 하기 위해서 다음의 그림과 같이 GIS기반 공간분석방법론의 범위와 성격을 정의하였다. GIS기반 공간분석방법론은 공간현상 속에 숨겨진 공간패턴 및 공간관계를 찾거나 공간의사결정에 필요한 해법을 도출하기 위해 GIS의 각종 공간분석기법 을 적용해 가는 GIS모델링 방법을 통칭한다. 공간현상에 내재되어 있는 고부가가치 정보와 지식을 추출해 낸다는 의미에서 일련의 공간데이터마이닝 과정이 포함된다. 따라서 공간문제의 특성파악에서부터 기대하는 결과를 얻기까지 여러 단계의 분석절차들이 수행되며, 적절한 방법론의 도입이 요구된다. 궁극적으로 GIS기반 공간분석방법론은 공간현상에 대한 과학적 이해와 해석, 공간문제에 대한 합리적인 공간의사결정대안과 해법을 도출하는 틀로서 적용될 수 있다.
최근 국토계획과 이용을 위해 공공부문 뿐만아니라 민간부문에서 공간정보를 활용하려는 수요가 크게 확대되고 있다. 이러한 시점에 이 연구를 통해 개발된 공간분석방법론은 공공부문에서 각종 국토정책현안에 대한 해결방안 모색에 활용하여 디지털 국토행정 및 정책실현에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 민간부문에서 공간정보기반의 새로운 시장을 창출하는 토대가 될 수 있다. 궁극적으로는 공간현상에 대한 과학적인 이해와 해석, 공간문제에 대한 합리적인 공간의사결정 대안과 해법을 도출하는 틀로서 활용하는데 의의를 가진다. 이 연구에서는 과학적 해법도출을 위한 방법론, 합리적 의사결정을 위한 방법론, 환경적응에 유연한 방법론 개발을 목표로 하고 있다.
제4장 공간분석방법론 개발에 필요한 GIS원리와 접목방안
이 연구에서는 GIS기반 공간분석방법론 개발에 필요한 GIS의 원리와 그 접목방안을 살펴보았다. 공간상의 현상이나 사물은 특성에 따라 점, 선, 면의 형태로 나타낼 수 있고, 연결성, 인접성, 근접성 특징에 근거한 위상관계를 표현할 수 있다. 공간자료는 사용목적에 따라 벡터 모델 또는 래스터 모델로 구축되어 사용되며, 연속적인 필드(field)로 나타나는 현상들 가운데 지형의 고도를 나타내기 위해 TIN이나 DEM 모델이 사용된다. 또한 GIS 기초적인 공간분석원리인 공간정보의 경계·분류·버퍼연산과 같은 단층(單層)연산과 다중 레이어를 겹쳐 공간객체 또는 현상간의 관계를 분석하는 중첩·근린연산, 공간적 상관성 분석과 같은 중층(重層)공간연산원리를 살펴보았다.
또한 분석대상인 공간자료의 유형에 따라 점, 선, 면에 적용되는 기법을 구분하여 설명하였다. 점 사상의 분포유형을 비교하거나 분석하는데 활용될 수 있는 기초적인 방법으로 방격분석법, 최근린분석법을 설명하였다. 선 사상에 대한 네트워크분석기법은 경로탐색기법, 네트워크상에서 지점간의 공간적 상호작용분석기법, 여러 개의 시설물의 입지-배분기법을 요약하여 설명하였다. 지형, 기온, 강수량, 오염물질 등과 같이 지표 상에 연속적으로 분포되어 있는 현상들을 대상으로 수행하는 표면분석기법으로 수치표고모델을 이용한 지형분석기법, 하계망 분석기법을 소개하고, 공간의 추정과 예측에 활용되는 공간통계분석기법을 간략하게 설명하였다.
< 중 략 >
정보기술의 발달과 함께 지리정보체계(Geographic Information Systems, GIS)분야도 기술적으로 급성장을 이루었다. 현실세계의 다양한 공간현상을 탐구할 수 있는 분석기능이 강화되었고 복잡한 공간의사결정에 필요한 정보를 추출할 수 있게 되었다. GIS기술은 공공부문에서 뿐만아니라 민간부문에서 업무의 관리 및 의사결정을 위한 도구로서 사용될 수 있다. 또한 정보통신 기술과 인터넷 활용이 급속히 확산됨에 따라 기업뿐만 아니라 일반인에게도 다양한 지리정보가 제공되면서 GIS는 본격적인 확산기를 맞게 되었고, 투기지역모니터링, 토지이용, 입지선정, 노선분석, 상권분석 등과 같은 복잡한 공간문제의 해결에 활용될 수 있도록 발전을 거듭하고 있다. 그러나 기술향상과 공간정보의 축적, GIS활용수요의 다변화 등의 여건 변화에도 불구하고 공간분석에 GIS를 활용하거나 공간문제해결을 위한 접근방법론에 대한 연구는 미약한 편이다. 따라서 한 차원 진보된 GIS의 활용과 발전을 위해서는 다양한 분야의 공간문제해결에 도입가능한 GIS기반 공간분석방법론의 개발이 필요한 실정이다.
이 연구는 각종 공간계획, 토지이용, 환경, 방재, 공간과학 등의 분야에서 과학적이고 합리적으로 활용할 수 있는 GIS기반 공간분석방법론을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 첫째, 국외와 국내에서 수행된 GIS관련 연구를 조사 및 분석하여 GIS를 이용한 공간분석의 발전동향과 전망을 분석하고, 이를 토대로 GIS기반 공간분석방법론의 개념을 정립하였다. 둘째, 과학적 공간분석방법론 개발에 필요한 GIS의 분석원리를 살펴보고 그 도입방안을 모색하였다. 셋째, 합리적인 공간분석방법론 개발을 위하여 다양한 공간의사결정기법의 도입방안을 모색하였다. 마지막으로, 방법론의 기본 틀과 구성요소들을 중심으로 개념적이고 논리적인 측면에서 GIS기반 공간분석방법론을 개발하고 방법론의 활용방안을 제시하였다.
제2장 GIS를 이용한 공간분석의 발전동향과 전망
급속한 컴퓨터기술의 발달과 함께 GIS기술이 크게 발전하면서 국내외적으로 GIS를 이용한 공간분석도 활발히 진행되었다. 도시계획, 교통시설계획, 토지이용변화 예측 등을 위해 GIS를 적극적으로 활용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 특히 최근에는 확률모형을 도입한 공간시뮬레이션과 다기준 공간의사결정에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이와 같은 GIS를 이용한 국내외의 공간분석 발전동향과 앞으로의 전망을 살펴보기 위하여 GIS관련 연구결과가 수록되고 있는 국내외 연구논문을 조사하여 분석하였다. 자료조사는 국외의 ｢Environment and Planning B: Planning and Design｣과 ｢International Journal of Geographic Information Science｣(1991~2003)와 국내의 ｢국토‧도시계획학회지｣, ｢대한지리학회지｣, ｢한국GIS학회지｣, ｢한국지형공간정보학회지｣, ｢한국지리정보학회지｣(1995~2003)를 대상으로 수행하였다.
국외에서 수행된 GIS를 이용한 공간분석연구는 1993년 이후 연구의 비중이 크게 증가하였다. 세계적으로는 1993년을 기점으로 공간분석을 위한 GIS의 활용이 크게 보편화되는 시기임을 알 수 있다. 또한 1998년부터는 GIS신기술의 발달과 GIS를 도입한 후발국가에서의 연구활동의 영향으로 GIS일반기술에 대한 연구도 상당히 증가한 것으로 나타났다. 공간분석에 활용된 분석기법은 고차적인 공간분석기법인 공간통계, 다기준의사결정기법, 시뮬레이션기법의 비중이 높으며 이미 1990년대 초반부터 활발히 진행되고 있었다.
국내에서는 1995년 이후 발달초기에는 GIS를 이용한 공간분석연구가 50%미만으로 나타나던 것이 2000년에 와서 50%를 상회하게 되었다. 1999년까지는 GIS 일반기술에 해당하는 데이터베이스구축과 데이터모델의 구조, GIS사업수행계획 등과 관련된 연구의 비중이 더 높았다. 세계적 추세가 GIS를 공간분석에 이용하는 연구비중이 70~80%에 달하는 것에 비하면 아직까지 우리나라는 GIS활용의 성숙기에 접어들지 못한 것을 알 수 있다. 국내의 공간분석연구는 국외에 비해 약 10년 정도 늦게 출발하였으나, 발전추세는 상당히 빠르게 진전되고 있는 것으로 나타났다.
제3장 GIS기반 공간분석방법론 개념정립 및 개발의의
이 연구를 통해 개발하고자 하는 공간분석방법론의 개념을 좀 더 명확히 하기 위해서 다음의 그림과 같이 GIS기반 공간분석방법론의 범위와 성격을 정의하였다. GIS기반 공간분석방법론은 공간현상 속에 숨겨진 공간패턴 및 공간관계를 찾거나 공간의사결정에 필요한 해법을 도출하기 위해 GIS의 각종 공간분석기법 을 적용해 가는 GIS모델링 방법을 통칭한다. 공간현상에 내재되어 있는 고부가가치 정보와 지식을 추출해 낸다는 의미에서 일련의 공간데이터마이닝 과정이 포함된다. 따라서 공간문제의 특성파악에서부터 기대하는 결과를 얻기까지 여러 단계의 분석절차들이 수행되며, 적절한 방법론의 도입이 요구된다. 궁극적으로 GIS기반 공간분석방법론은 공간현상에 대한 과학적 이해와 해석, 공간문제에 대한 합리적인 공간의사결정대안과 해법을 도출하는 틀로서 적용될 수 있다.
최근 국토계획과 이용을 위해 공공부문 뿐만아니라 민간부문에서 공간정보를 활용하려는 수요가 크게 확대되고 있다. 이러한 시점에 이 연구를 통해 개발된 공간분석방법론은 공공부문에서 각종 국토정책현안에 대한 해결방안 모색에 활용하여 디지털 국토행정 및 정책실현에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 민간부문에서 공간정보기반의 새로운 시장을 창출하는 토대가 될 수 있다. 궁극적으로는 공간현상에 대한 과학적인 이해와 해석, 공간문제에 대한 합리적인 공간의사결정 대안과 해법을 도출하는 틀로서 활용하는데 의의를 가진다. 이 연구에서는 과학적 해법도출을 위한 방법론, 합리적 의사결정을 위한 방법론, 환경적응에 유연한 방법론 개발을 목표로 하고 있다.
제4장 공간분석방법론 개발에 필요한 GIS원리와 접목방안
이 연구에서는 GIS기반 공간분석방법론 개발에 필요한 GIS의 원리와 그 접목방안을 살펴보았다. 공간상의 현상이나 사물은 특성에 따라 점, 선, 면의 형태로 나타낼 수 있고, 연결성, 인접성, 근접성 특징에 근거한 위상관계를 표현할 수 있다. 공간자료는 사용목적에 따라 벡터 모델 또는 래스터 모델로 구축되어 사용되며, 연속적인 필드(field)로 나타나는 현상들 가운데 지형의 고도를 나타내기 위해 TIN이나 DEM 모델이 사용된다. 또한 GIS 기초적인 공간분석원리인 공간정보의 경계·분류·버퍼연산과 같은 단층(單層)연산과 다중 레이어를 겹쳐 공간객체 또는 현상간의 관계를 분석하는 중첩·근린연산, 공간적 상관성 분석과 같은 중층(重層)공간연산원리를 살펴보았다.
또한 분석대상인 공간자료의 유형에 따라 점, 선, 면에 적용되는 기법을 구분하여 설명하였다. 점 사상의 분포유형을 비교하거나 분석하는데 활용될 수 있는 기초적인 방법으로 방격분석법, 최근린분석법을 설명하였다. 선 사상에 대한 네트워크분석기법은 경로탐색기법, 네트워크상에서 지점간의 공간적 상호작용분석기법, 여러 개의 시설물의 입지-배분기법을 요약하여 설명하였다. 지형, 기온, 강수량, 오염물질 등과 같이 지표 상에 연속적으로 분포되어 있는 현상들을 대상으로 수행하는 표면분석기법으로 수치표고모델을 이용한 지형분석기법, 하계망 분석기법을 소개하고, 공간의 추정과 예측에 활용되는 공간통계분석기법을 간략하게 설명하였다.
< 중 략 >