웹용 GIS 솔루션
자료출처 : 유니텔
GEO/WEB이란 인터넷 상에서 핫자바(HotJava), 넷스케이프(Netscape), 인터넷
익스플로러(Internet Explorer) 등과 같은 웹 브라우저를 이용하여 서버에
구축된 지리 정보 데이터를 이용할 수 있게 해주는 인터넷용 GIS 소프트웨어
로 인하대학교 전자계산공학과 데이터베이스 연구실(지도교수 배해영)과
(주)KGI(대표이사 이영걸)가 1년간의 연구와 노력을 거쳐 국내 최초로 개발
한 인터넷용 지리 정보 시스템 소프트웨어이다.
1. 지리 정보 시스템과 인터넷/인트라넷 솔루션(GEO/WEB)
지리 정보 시스템(GIS : Geographic Information System)이란 지리 및 지형
에 관련된 공간(Spatial) 데이터와 그 공간 데이터와 관련된 속성
(Attribute) 데이터를 컴퓨터 입력장치인 디지타이저, 스캐너, 마우스,
키보드 등을 이용하여 입력한 후 컴퓨터를 이용하여 저장, 처리, 검색하여
사용자가 원하는 형태로 출력할 수 있도록 하는 시스템이다.
즉 지리적 요소의 공간 데이터와 이와 관련된 속성 데이터를 처리하는
소프트웨어로 도로, 상하수도, 가스, 전기 등과 같은 도시기반 시설물의
정보를 공간 데이터와 속성 데이터로 나누어 데이터베이스화하고 이를
서로 연계 처리하는 시스템이다.
지리 정보 시스템의 응용 분야로는 도시계획, 시설물관리, 지적관리,
국토관리, 수자원관리, 환경, 물류 및 유통, 소방, 방범, 교통, 국방 등
이루 헤아릴 수 없이 다양하다. 지금까지의 지리 정보 시스템 개발은 주로
전용 서버와 클라이언트를 기반으로 소수의 사용자만을 대상으로 구축되어
활용되고 있었으며 사용자의 수를 증가시키기 위해서는 막대한 비용이
들었다.
그러나 컴퓨터 통신의 발전과 그에 따른 인터넷의 등장으로 지금까지 소수
사용자만으로 한정되었던 유용한 지리 정보를 인터넷을 통하여 다수가
사용할 수 있도록 됨에 따라 새로운 지리 정보 시스템의 개발이 요구
되었다. 즉 웹(WEB)과 같이 편리한 인터넷의 사용자 인터페이스 기능과
맵(Map)과 같은 공간 데이터를 처리할 수 있는 지리 정보 시스템의 결합을
통해서 누구든지 인터넷을 이용하여 지리 정보를 사용할 수 있는 새로운
인터넷/인트라넷 솔루션의 필요성이 증대되었다.
국내 최초로 개발된 GEO/WEB은 현재 지리 정보 시스템이 지닌 이러한 문제점
을 해결하기 위하여 전세계를 연결하는 인터넷에 기반을 두고, 자바(JAVA)
를 이용하여 인터넷과 지리 정보 시스템을 결합시켰다. 따라서 GEO/WEB은
인터넷 상에서 지리 정보를 효율적으로 처리하며, 웹 브라우저만 있으면
별도의 지리 정보 시스템용 클라이언트 프로그램이 없이도 손쉽게 지리 정보
시스템을 사용할 수 있는 환경을 제공한다.
2. GEO/WEB의 특징
인터넷 상에서 지리 정보 시스템의 개발은 국내외적으로 개발 초기 단계에
있으며, 일부 외국 제품이 소개되었으나 아직 국내에 정식 출품된 제품은
없다.
이들 제품이 지리 정보 서비스를 위해서 현재까지 사용되고 있는 기술의
특징을 살펴보면 CGI(Common Gateway Interface)와 래스터(raster) 데이터
의 사용이라 할 수 있다. 즉 웹 상에서 웹 브라우저가 서버 프로세서에게
입력을 넘겨주고 서버 프로세서가 CGI 프로그램에게 사용자의 입력을 전달
하여 CGI 프로그램이 실행의 결과를 서버 프로세서에 돌려주는 CGI방식을
사용하고 있으며, 처리하는 공간 데이터는 단순하게 평면을 셀(cell)로
분할하여 각 셀이 하나의 객체 특성을 표현하는 래스터 데이터 구조를
주로 사용하고 있다.
그러나 CGI방식은 지리 정보 시스템의 구현이 용이하다는 장점을 지니고
있지만 정보를 제공하기 위한 CGI 프로그램의 개발에 많은 노력이 소요되고
모든 결과를 항상 정지화상의 형태로 제공하므로, 벡터 데이터를 정지화상
으로 변환하는데 서버와 통신상의 부하가 증가한다. 특히 지리 정보 시스템
의 기본 기능인 지도의 확대, 축소, 이동시에 화면에 출력되는 모든 화상
을 서버에서 처리하여 클라이언트에 전송해야 하므로 응답시간이 느리고
서버의 부하가 증가되어 다수의 사용자에게 동시에 서비스하기 어려운
문제점을 지니고 있다.
또한 공간 데이터 방식으로 래스터 데이터 방식을 사용하므로 데이터의
양이 증가하고 지리 정보 시스템에서 중요한 능력인 위상 분석 기능을
제공할 수 없으며, 도면의 확대 시에 화상의 질이 떨어지는 문제점을
갖는다.
기존에 개발된 대부분의 인터넷용 지리 정보 시스템은 CGI를 이용하여 개발
되었으며 래스터 방식의 공간 데이터를 처리에 기반한 서버와 브라우저로
구성되어 있다. 즉 지리 데이터를 서비스하는 서버 시스템을 설치하고 서버
에 설치된 지리 정보 데이터를 보기 위해서는 별도의 클라이언트 프로그램
인 브라우저를 각 사용자가 설치하여 서버에서 전송된 지리 데이터를
이용하는 구조를 지니고 있다.
이에 반해 GEO/WEB은 자바를 기반으로 개발되었고 벡터방식의 공간 데이터
를 사용한다. 자바는 가상머신을 사용하여 어느 플랫폼에서나 수정 없이
동작할 수 있는 플랫폼에 대한 독립성, 자바 컴파일러와 인터프리터를
이용하는 소스 코드와 실행에서의 이식성과 단순성, 그리고 코드의 재사용,
유지보수의 용이성 등을 제공하는 객체 지향성을 지니고 있다.
또한 GEO/WEB은 인터넷 상에서 핫자바, 넷스케이프, 인터넷 익스플로러
등과 같은 웹 브라우저만 있으면 손쉽게 이용할 수 있으며, CGI 방식에서
지도의 확대, 축소, 이동시에 출력화면을 서버에서 처리하여 클라이언트에
전송함으로 인해서 발생하는 응답시간의 지연과 서버의 부하를 감소시켰다.
또한 공간 데이터로서 벡터 방식을 사용하므로 레이어 기능을 이용한 다양한
공간 데이터의 표현이 가능하며 도면의 확대/축소 시에 형상이 변하지 않고
도면의 확대, 축소, 이동의 처리를 서버에 의존하지 않고 클라이언트에
처리할 수 있도록 하였다.
(1) 대표적인 특성
① 기존의 지리 정보 시스템 구축방식은 서버를 구축하고 이를 이용하기
위한 별도의 클라이언트 프로그램을 사용하는 클라이언트/서버환경을
사용하므로 랜(LAN)과 같은 통신환경을 구축하고 클라이언트 프로그램을
설치한 경우에만 지리 정보 시스템을 사용할 수 있으므로 소수의 사용자
만이 이용할 수 있었다. 반면 GEO/WEB은 별도의 클라이언트 프로그램이
필요하지 않으므로 다수의 사용자가 사용할 수 있다. 따라서 기존에 막대한
투자를 하여 구축된 지리 정보를 일반 이용자들에게 서비스 하고자 하는
경우 서비스하고자 하는 정보를 GEO/WEB을 이용하여 서버에 구축하면
인터넷에 접속하는 모든 사용자들이 지리정보를 서비스 받을 수 있다.
② 지리정보 시스템을 위한 인터넷/인트라넷 솔루션을 제공하므로 지리
데이터를 관리하는 부서에서 지리 정보 시스템의 전용 클라이언트 프로
그램을 이용하여 서버에 데이터를 구축하면 민원 서비스와 같이 구축된
데이터를 참조하는 부서에서는 이를 단순히 웹 브라우저 만을 이용하여
원하는 지리 정보를 얻을 수 있다. 따라서 지리 정보 서비스를 위한 클라이
언트/서버 환경 구축에 드는 막대한 비용을 크게 줄일 수 있다.
③ 별도의 클라이언트 프로그램과 같은 다른 추가 환경이 필요하지 않고
단지 핫자바, 넷스케이프, 인터넷 익스플로러 등과 같은 웹 브라우저를
통하여 원격지에서 기존의 데스크탑용 지리 정보 시스템의 기능을 수행할
수 있다.
④ 인터넷용 언어인 자바를 이용하므로 기존의 CGI를 이용한 시스템보다
서버의 의존도를 줄이면서 상호 대화적인 처리를 가능하게 했다. 따라서
기존의 CGI방식이 가지는 많은 단점들을 해결하였다.
⑤ 웹에 적합한 벡터 데이터 형식을 사용하므로 래스터 데이터보다 네트웍
의 부하를 줄이면서 지도 데이터의 확대/축소 등의 조작시에도 데이터 형상
이 변하지 않는다.
3. 기능
GEO/WEB은 인터넷 상에서 지리 정보 시스템을 이용할 수 있으므로 기존의
지리 정보 시스템의 기능과 인터넷의 장점을 함께 지니고 있다. 즉 기본적
인 지리 정보 시스템에서 지원하는 지도 데이터의 확대, 축소, 이동과
인덱스 창을 사용하여 원하는 영역으로 이동하는 인덱스 기능 등과 같은
기본 기능과 지도 데이터가 갖는 각 레이어를 제어하는 레이어 제어 기능
을 지원하고, 지도 데이터와 속성 데이터를 연결하는 테이블 기능과 스키마
생성 및 브라우징 기능을 지원한다.
또한 GEO/WEB은 지도 데이터 외에도 오디오나 이미지와 같은 멀티미디어
데이터를 처리할 수 있으며 인터넷상의 URL(Uniform Resource Locator)을
이용하여 연결해주는 기능을 포함한다. 기존의 GIF(Graphic Interchange
Format)나 JPEG(joint Photographic Expert Group)과 같은 래스터 형식의
데이터 처리가 아닌 벡터형식의 지도 데이터를 이용하므로 데이터의 자유
로운 축소, 확대뿐만 아니라 다양한 공간 연산을 효율적으로 제공한다.
4. 구조
(1) 시스템 구조
GEO/WEB은 브라우저, 저작기 그리고 서버로 구성되어 있다.
브라우저는 인터넷을 통해 전세계 어느 곳에서나 웹 브라우저만 있으면
서버상의 지리 정보를 축소, 확대, 이동 및 선택할 수 있으며, 연관된 속성
정보를 사용자에게 제공한다.
저작기는 서버 상에서 존재하면서 지리 정보를 조작하거나 원격지에서 웹
브라우저를 통해 GEO/WEB 서버에 데이터 조작을 요청한다.
서버는 브라우저나 저작기가 요청하는 지리정보 데이터의 검색, 삽입, 삭제
그리고 갱신 등을 수행한다.
(2) GEO/WEB 브라우저
브라우저는 여러 개의 레이어를 가지고 벡터형식으로 구성된 공간 데이터와,
그와 연관된 속성 데이터인 비공간 데이터와 멀티미디어 데이터를 화면에
출력하고 분석할 수 있는 기능을 제공한다. 크게 사용자 인터페이스 계층,
지리 정보처리 계층 그리고 통신 계층으로 구성된다
사용자 인터페이스 계층은 사용자에게 지도를 보여주는 지도 브라우저와
속성을 보여주는 속성 브라우저로 구성된다. 지리 정보 처리 계층은 지도
데이터를 처리하는 부분과 속성 데이터를 처리하는 부분으로 구성된다.
지도 데이터를 처리하는 부분은 지도를 각 레이어별로 관리하는 레이어
관리기와 지도내의 공간 객체를 관리하는 공간 객체 관리기로 구성된다.
속성 정보를 처리하는 속성 정보 처리기는 문자, 숫자, 오디오, 비디오,
이미지, 그리고 URL을 포함하는 다양한 형식의 속성 데이터를 각각의 형식
에 적합하도록 처리한다. 또 하나의 구성요소인 통합 관리기는 지도 데이터
와 속성 데이터를 서로 연결하여 처리하는 기능을 수행한다.
(3) GEO/WEB 저작기
서버 상에서나 혹은 원격지에서 인터넷을 통한 속성 데이터에 대한 테이블
의 생성, 삭제, 변경, 연산과 튜플에 대한 검색, 삽입, 삭제, 갱신 기능
등을 제공한다. 저작기는 브라우저의 모든 기능을 수행하며 속성 데이터에
대한 갱신, 추가, 삭제 등과 같은 연산을 처리한다.
브라우저의 통신계층은 단지 입력 기능만을 제공하지만, 저작기는 서버로
갱신된 데이터를 전송하여 이를 시스템에 반영하는 기능도 수행한다.
(4) GEO/WEB 서버
지리 정보에 대한 일관성을 유지하면서 브라우저와 저작기에 의한 검색,
삽입, 삭제, 갱신 등의 요청을 데이터베이스에 반영하는 시스템이다.
GEO/WEB 서버는 통신 계층, 요청 관리기, 데이터 관리기로 구성된다.
통신계층은 브라우저, 저작기와 지리정보를 입력하고 출력하는 기능을 수행
한다. 요청 관리기는 브라우저와 저작기의 지리 정보에 대한 연산 요청을
관리하는 기능을 수행한다. 데이터 관리기는 지도 데이터와 속성 데이터인
비공간 데이터와 멀티미디어 데이터에 대한 연산을 수행하고 데이터베이스
에 반영하는 기능을 한다.
웹용 GIS 솔루션