Design and Implementation of an Integrated CA-GIS System

CA-GIS 통합시스템의 설계와 구현

Cellular Automata(CA) have been investigated and utilized as a theoretical framework and/or methodology for analyzing and simulating the properties and behaviors of many complex systems in various physical science and engineering field. Due to the conceptual elegance and effectiveness of implementing spatio-temporal dynamic models and the compatibility with raster GISs, recently a variety of modeling works using both CA and GIS have been published in GIS fields Most of spatial dynamic models introduced in previous research, however, were very limited and furthermore integrated CA-GIS system for practical modeling purpose are not developed yet. This study aims to develop an integrated CA-GIS system in which a CA simulator is used as an analytical engine for GIS providing a multipurpose spatial dynamic modeling functionalities. This integrated CA-GIS system is anticipated radically enhancing the current lacking dynamic modeling functionalities of GIS and being utilized as an powerful and effective tool for practical spatial dynamic modeling research.

셀룰라 오토마타(CA)는 복합체(complex system)의 특성과 행태를 분석하거나 시뮬레이션 하기 위해서 고안된 이론적 체계로 자연과학 및 공학의 여러 분야에서 연구되어왔다. 최근 GIS 분야에서는 CA가 가지고 있는 시공간적 동적 모델 구현의 개념적 우수성과 래스터 GIS와의 유사성에 근거하여 CA와 GIS를 이용한 다양한 모델링 연구가 발표되고 있다. 그러나 대부분의 연구에서 개발된 CA모델들은 GIS의 제한된 기능을 바탕으로 구현되어 CA가 가지고 있는 장점들을 충분히 활용하고 있지 못하며 실제적인 모델링 연구에 활용될 수 있는 통합시스템이 개발되어 있지 않다. 본 연구에서는 CA를 GIS의 모델링 엔진으로 결합하여 동적 공간 모델링 혹은 시뮬레이션을 수행할 수 있는 범용의 CA-GIS 통합시스템을 개발하였다. 이러한 CA-GIS 통합시스템을 개발하였다. 이러한 CA-GIS 통합시스템은 GIS의 동적 공간 모델링 기능을 대폭 보완할 수 있을 것으로 기대되며 도시성장 예측모델 개발과 같은 실제적인 모델링 연구 수행에 효과적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.