[스페이스인] 오픈소스와 공간정보의 만남 | 2. 오픈소스 기반 GIS

* 본 글은 공간정보교육포털 '스페이스인'의 [ 오픈소스와 공간정보의 만남 ] 강의를 듣고 정리한 글입니다.

비교적 과거의 강의이기 때문에 현재의 기술과는 차이가 있을 수 있습니다.

공간정보교육포털

 

 2. 오픈소스 기반 GIS 

오픈소스 GIS?

• 정확한 명칭
  • FOSS4G: Free Open Source Software for Geo-Spatial
    • GIS를 위한 Free & Open Software
  • GeoFOSS: Geospatial FOSS(Free&Open Source Software)
• 간이 명칭: Open Source GIS
• 예: NASA의 Worldwind, 구글어스, UN의 GeoNetwork, 유럽의 gvSIN(데스크톱 GIS), QGIS 등

 

FOSS4G의 현황

• 오픈소스 소프트웨어 및 오픈소스 GIS의 활성화와 오픈소스 GIS 소프트웨어의 질적 향상을 위해 많은 오픈소스 GIS 소프트웨어 프로젝트가 진행 중

 

FOSS4G의 필요성

• u-City, UIS, KLIS 등 공공부문 GIS 수요 대처
• 외부 개발 조직의 내재화와 협업적 개발을 통한 개발의 효유화
• 해외 진출 시 유연한 대처 가능
  • 표준에 맞춰져있고 해외에도 알려진 오픈소스를 사용하는 게 유리
• 소스코드의 재활용성 및 유지보수 가능성 증대

 

GIS 분야의 특성

• GIS: Vertical Set of Many Software (여러 소프트웨어의 복잡한 수직적 구성)
  • 계층 구성 GIS 소프트웨어들 간의 표준 기반 상호운용성이 중요
  • Linux, Apache, PHP 등의 일반 오픈소스 소프트웨어들이 Horizontal Software인 반면, GIS는 DB 처리, 가공, 출력, 퍼블리시부터 Web에 이르는 Vertical Architecture 기반
  • 데이터베이스부터 처리하는 미들웨어, 좀 더 빠르게 처리하는 캐시 서버들, 웹에서 표출하는 Web GIS, 개인 데스크탑에서 사용하기 위한 데스크탑 GIS 등이 필요

• 공공 인프라로써의 GIS적 특성: Spatial Data Infrastructure
  • 표준에 기반한 벤더 중립적 구조에 의한 확장성이 필요
  • ISO, OGC 등의 활발한 표준화 활동
• 결과적으로
  • 오픈소스 GIS 소프트웨어들의 ‘Standard Compability’ 구현
  • 상업용 GIS 소프트웨어와 오픈소스 GIS 간의 대체성 증가

 

오픈소스 GIS 도입시 장단점

	장점	단점
독점 GIS 소프트웨어	• 검증된 품질과 성능 • 사후관리 • 시장점유율	• 컴퓨터당 소프트웨어 라이센스 구매 • 소프트웨어의 공유 불가 • 소스코드 최적화 불가능
일반 오픈소스 소프트웨어	• 저비용 • 소프트웨어 의존성 • 수정과 배포 용이	• 너무 다양한 소프트웨어 • 사후관리 • GPL에 따른 상업적 이용 장애
오픈소스 GIS 소프트웨어	• 독점 GIS 대비 초저비용 • 표준 준수에 따른 시스템 독립성 확보 • GIS 응용의 자유로운 수정과 배포 • 효율적이며 기존에 개발되어 있는    다양한 GIS 응용이 가능	• 상업용 GIS 제품을 오픈소스 GIS로 전환할 때의 비용 • 오픈소스 GIS 소프트웨어의 다양성에 따른 교육 문제 • 국내 전문가 부족 • GIS 응용 코드 최적화

 

오픈소스 GIS 도입의 효과

• GIS 소프트웨어 채택의 낮은 위험도
  • 오픈소스 GIS는 시스템 하나를 선택해서 그에 맞게 적용함(해보다가 안 되면 다른 오픈소스 소프트웨어로 변경해도 문제없음) > 시험적 설치에 따른 비용이 없음
    • 상용 소프트웨어의 경우, 어떻게든 비용을 지불하고 해당 소프트웨어를 시스템에 넣어야 함
  • 표준 기반 개발: OGC, W3C
  • 모듈화된 응용의 계속적인 채택에 의한 GIS의 계속적 확장
• 소스코드의 이용성
  • 독점 GIS의 블랙박스 코드의 문제 해결
  • GIS SI에서 오픈소스 GIS 소프트웨어에 의한 중단 단계 진입 개발
  • 소스코드 수정에 의한 견고한 GIS 응용 개발
• 독점 GIS 소프트웨어에 대한 긍정적 효과
  • 독점 GIS - 오픈소스 GIS 소프트웨어 하이브리드 모델
  • 독점 GIS 소프트웨어에서 오픈소스 GIS 소프트웨어 사용 가능: 독점/상용 GIS 소프트웨어에서 오픈소스 GIS 소프트웨어를 플러그인 형태 등으로 사용해 소프트웨어를 보완할 수 있음
  • 오픈소스 기반 GIS 구축 시스템의 경우, ‘독립’ 지원 회사 선택 가능

 

오픈소스 GIS 소프트웨어와 상용 GIS 소프트웨어 매칭

• OpenGeo사(현 Boundless)
  • 오픈소스 GIS를 활용해 전체적인 시스템을 구현
  • OpenLayers 등의 오픈소스 GIS가 상용 GIS 소프트웨어인 ArcGIS의 제품군과 동일하게 연결됨

 

오픈소스 GIS 국내외 동향

• 기업
  • HEXAGON(스웨덴)
    • ERDAS(ER-Mapper 포함) Intergraph, Leica Geosystems, GeoMax 등을 인수해 자회사화
    • ESRI의 강력한 경쟁사
  • ESRI
    • 전 세계 GIS 시장의 큰 비율을 차지
  • Autoedesk, Bentley
    • 전통적인 GIS 소프트웨어 시장보다는 특화된 시장에 집중하는 방식으로 전략 수정
    • CAD, Utility, Engineering, Infrastructure와 관련된 GIS 부 분에 집중
  • OSGeo
    • 오픈소스 GIS가 기존 독점 소프트웨어에 대한 대안으로 급부상 > OpenGeo, Simple Geo, Geo Solutions 등 상업적 오픈소스 GIS 회사 등장
    • EU INSPIRE, 미국 국방성 등에서 성능, 신뢰성, 보안성 등을 인정받음
  →  집중 심화, 특화 시장 진출, 오픈소스 GIS의 활성화 등으로 요약 가능
• 국가
  • 유럽: 오픈소스 GIS를 사용하도록 정책적으로 지원
  • 미국: GEOINT라는 미국 국방부 GIS 관련 큰 행사 진행 > 오픈소스 GIS를 보다 과감하게 사용하겠다 선언
  • 볼리비아 등 남미: 오픈소스 및 오픈소스 GIS 사용이 활발. 볼리비아는 자국 NSDI를 모두 FOSS4G로 구축
  • 한국: 국토연구원에서 오픈소스 관련 과제 수행. 공간정보학회에서 워크샵 개최. ‘한국 오픈소스 GIS 포럼’ 개최.

 

대표적인 오픈소스 GIS 프로젝트

• QGIS, OpenLayers, GeoServer
• 프로그래밍 언어별로 다양하게 있음: C, Java, .Net, 웹 계열

 

오픈소스 GIS만의 시스템 구성

• 안 보이는 부분
  • [Data] Open Street Map - Open Aerial Map - GeoNames

 

한국의 오픈소스 GIS 적용 사례

• 국토교통부의 NSDI: 사용자 클라이언트로 OpenLayers를 수정(OpenAPI)해 사용

• 안전행정부의 생활공감지도:

• 국토교통부 국토지리정보원의 영상검색 서비스와 남극 지도 서비스: OpenLayers, 웹을 위한 OpenLayers, 미들웨어인 GeoServer 사용해 구현

• 한국항공우주연구원의 아리랑 위성영상 주문검색 시스템

• 기상청의 모바일 예보관 기상분석 시스템: 매일 35GB에 달하는 약 6,500만 건의 데이터로부터 5,000장의 일기도를 생성해 표출하는 데에 오픈소스 GIS 활용

• 국가교통센터의 모바일 교통정보 시스템: 전국 24만 개의 도로링크 교통정보를 1분 만에 처리해 14레벨의 서비스용 이미지 타일을 생산하는 데에 오픈소스 GIS 활용

 

해외의 오픈소스 GIS 적용 사례

• 프랑스의 지리원, IGN: 1억 건이 넘는 다양한 공간 객체를 PostGIS 등 오픈소스 GIS 데이터베이스를 이용해 관리

• 미국 메사추세츠 주의 GIS 서비스: PostGIS, GeoServer, GeoExt 등의 오픈소스 GIS를 ESRI 제품과 함께 사용

• 미국 FCC(Federal Communications Comission)의 National BroadBand Map: 오픈소스 GIS를 사용해 다양한 통신 관련 정보를 제공

• 미국 포틀랜드 주의 TriMet: PostGIS, GeoServer, OpenLayers 등을 이용해 구축

 

오픈소스 GIS를 활용한 가장 대표적인 예: OpenStreetMap(OSM)

• 사이트: openstreetmap.org
• 전 세계 사용자 참여형 지도 서비스: 사용자가 직접 Wiki와 같은 방식으로 지도를 제작할 수 있게 함 (누구나 도로를 그리고 수정할 수 있음)
• Google Map의 상용화에 따라 많은 지도 기반 서비스들이 OSM을 기반으로 이동 중
• Apple은 iPhoto의 기반 지도로 OSM을 채택
• 호주, 캐나다, 미국, 영국, 오스트리아, 덴마크, 프랑스, 독일, 노르웨이, 핀란드, 폴란드, 스웨덴, 스위스 등의 국가기관에서 기관 보유 지리정보를 OSM에 무상 공여하여 서비스
• OpenStreetMap 활용 예시: 필리핀 하이옌 태풍 피해 상황 표시 지도 제작
  • 필리핀 지도가 완성되지 않았을 때, OpenStreetMap을 사용해 사람들이 사망자 수, 피해 정도를 표시하면서 정보가 취합됨

 

OSGeo

• 오픈소스 GIS를 전체적으로 관리하고 컨트롤하기 위한 FOSS4G 커뮤니티 컨트롤 타워
• 사이트 주소: osgeo.org
• 목표
  • FOSS4G 프로젝트에 자원 제공: IT 인프라 제공, 법적 지원, 재정적 지원
  • 무료, 개방형 지리정보의 촉진과 홍보
  • 수준 높은 브랜드의 창출과 유지
  • 무료 교육안의 제작과 홍보
  • 표준에 대한 기여와 홍보
• 활동
  • FOSS4G에 대한 전 지구적 지원
  • 지역적 활동과 역량 강화에 대한 지원
  • 오픈소스 GIS 프로젝트 간 소통 활성화
  • 오픈소스 GIS 시장과 사용자 창출
  • 산업계 및 학계와의 교류
  • 교육 지원
• 구조

• OSGeo의 Incubation 프로젝트'

 

OSGeo 한국어지부

• 사명: 한국어권 커뮤니티에서 오픈소스 GIS와 개방형 지리정보의 사용 장려와 홍보
• 목표
  • 오픈소스 GIS의 사용 촉진과 홍보
  • 오픈소스 GIS 개발 참여
  • 오픈소스 GIS와 관련 문서의 한글화
  • 한국어권 오픈소스 사용자와 개발자 지원
  • FOSS4G Korea와 같은 정기 교류 모임 개최