스크랩 좌표변환

[막가파ㅋㅋ]

좌표변환은 크게 좌표포맷의 변환과 Map Datum의 변환으로 나눌 수 있습니다.

지리 좌표

지리 좌표란 지표면상의 특정 위치를 문자와 숫자로 표현하기 위한 체계입니다.

지구 자전축은 북극점과 지구의 중심과 남극점을 지납니다.

지구의 중심에서 자전축과 직각을 이루는 평면을 적도면이라고 하며, 이 적도면이 지표면과 접하는 부분을 적도라고 합니다.

적도를 기준으로 북쪽의 지구를 북반구(the Northern Hemisphere)라 하며, 적도를 기준으로 남쪽의 지구를 남반구(the Southern Hemisphere)라 합니다.

지표면의 어떤 한 지점에서 지구중심을 향해 직선을 그으면 그 직선이 적도면과 이루는 각도가 바로 그 지점의 위도가 됩니다.

특히, 북반구 상의 위도를 북위라고 하며, 남반구 상의 위도를 남위라고 합니다.

그러므로 북극점은 북위 90˚가 되고, 남극점은 남위 90˚가 되며, 적도는 위도가 0˚가 됩니다.

또한, 동일한 위도를 가지는 지점을 연결한 선이 위도선이 됩니다.

지구의 자전축을 한 변으로 하고 나머지 변은 지표면과 접하는 반원모양의 평면을 수직권이라고 하며, 특히 수직권에서 지표면에 접하는 변을 자오선(Meridian) 또는 경도선이라고 합니다.

영국의 그리니치 천문대를 접하는 수직권에서 지표면에 접하는 선을 본초 자오선(the First Meridian)이라고 합니다.

본초 자오선을 기준으로 동쪽의 지구를 동반구(the Eastern Hemisphere)라 하며, 본초 자오선을 기준으로 서쪽의 지구를 서반구(the Western Hemisphere)라 합니다.

지표면의 어떤 한 지점을 포함하는 수직권이 본초 자오선을 포함하는 수직권과 이루는 각도가 바로 그 지점의 경도가 됩니다.

그러므로 한 수직권에 위치한 지점들은 동일한 경도를 가집니다.

특히, 동반구 상의 경도를 동경이라고 하며, 서반구 상의 경도를 서경이라고 합니다.

그러므로 본초 자오선의 경도가 0˚가 됩니다.

* 좌표포맷

지리 좌표에서의 각도는 도 단위를 사용합니다.

어느 한 방향에서 시계 또는 반시계 방향으로 한 바퀴 회전하여 처음의 방향으로 돌아오면 360도의 각도를 회전한 것입니다.

도 단위를 더욱 세분화하여 표현하는 방식(좌표포맷)은 크게 다음 세가지 방식이 있습니다.

아래에 사용된 약자 중 h는 반구(hemisphere)를 뜻하며, d는 도(degree)를 뜻하며, m은 분(minute)를 뜻하며, s는 초(second)를 뜻합니다. 또한 도의 표시기호는 [˚]이며, 분의 표시기호는 [']이며, 초의 표시기호는 ["]입니다.

1. hddd.ddddd˚ : 도 단위를 더욱 세분화하기 위해 도 단위의 소수자리까지 표현한 경우입니다. 일반적으로 지리 좌표에서 본 좌표포맷을 이용할 때에는 도 단위의 소수 다섯째 자리까지 표기합니다.

2. hddd˚mm.mmm' : 도 단위를 더욱 세분화하기 위해 분 단위를 사용한 경우로 1도의 각도를 60등분하게 되면 1분의 각도가 됩니다. 일반적으로 지리 좌표에서 본 좌표포맷으로 표기할 경우 분 단위의 소수 셋째 자리까지 표기합니다.

3. hddd˚ mm'ss.s" : 도 단위를 더욱 세분화하기 위한 분 단위를 다시 초 단위로 세분화한 경우로 1분의 각도를 60등분하게 되면 1초의 각도가 됩니다. 일반적으로 지리 좌표에서 본 좌표포맷으로 표기할 경우 초 단위의 소수 첫째 자리까지 표기합니다.

좌표포맷 간의 변환방법

- GPS 단말기를 이용하는 경우 : 예를들어 [hddd˚ mm'ss.s"]의 좌표포맷을 [hddd.ddddd˚]의 좌표포맷으로 변환하려고 할 경우 먼저 GPS 단말기의 좌표포맷 설정을 [hddd˚ mm'ss.s"]으로 한 뒤, 변환하고자 하는 [hddd˚ mm'ss.s"]의 좌표값을 웨이포인트로 입력합니다. 그리고나서 다시 GPS 단말기의 좌표포맷 설정을 [hddd.ddddd˚]으로 바꾸고 입력한 웨이포이트의 좌표값을 확인해 보면 [hddd.ddddd˚]의 좌표값으로 변환되어 있습니다.

- 다음 예와 같이 전자계산기를 이용하여 환산하는 경우

[hddd.ddddd˚] 좌표포맷의 N37.48532˚를 아래와 같은 절차로 [hddd˚mm.mmm']의 좌표포맷과 [hddd˚ mm'ss.s"]의 좌표포맷으로 변환할 수 있습니다.

1) N37.48532˚에서 소수값인 0.48532에 60을 곱하여 도 단위의 소수자리를 분 단위로 환산합니다.

   0.48532도 × 60 = 29.1192분  (그러므로 [hddd.ddddd˚] 좌표포맷의 N37.48532˚는 [hddd˚mm.mmm'] 좌표포맷의 N37˚29.119'이 됩니다.)

2) 위에서 얻은 29.1192분에서 소수값인 0.1192에 60을 곱하여 분 단위의 소수자리를 초 단위로 환산합니다.

   0.1192분 × 60 = 7.152초 (그러므로 [hddd.ddddd˚] 좌표포맷의 N37.48532˚는 [hddd˚ mm'ss.s"] 좌표포맷의 N37˚29'07.2"가 됩니다.)

역으로 [hddd˚ mm'ss.s"] 좌표포맷의 N37˚29'07.2"를 아래와 같은 절차로 [hddd˚mm.mmm']의 좌표포맷과 [hddd.ddddd˚]의 좌표포맷으로 변환할 수 있습니다.

1) N37˚29'07.2"에서 초 단위인 7.2에 60을 나누어 분 단위의 소수자리로 환산합니다.

   7.2초 ÷ 60 = 0.12분 (그러므로 [hddd˚ mm'ss.s"] 좌표포맷의 N37˚29'07.2"는 [hddd˚mm.mmm'] 좌표포맷의 N37˚29.12'이 됩니다.)

2) 위에서 얻은 29.12분을 60으로 나누어 도 단위의 소수자리로 환산합니다.

   29.12분 ÷ 60 ≒ 0.48533도 (그러므로 [hddd˚ mm'ss.s"] 좌표포맷의 N37˚29'07.2"는 [hddd.ddddd˚] 좌표포맷의 N37.48533˚가 됩니다.)

위도값뿐만 아니라 경도값도 동일한 방법으로 환산하시면 됩니다.

* Map Datum

지도의 제작에 바탕이 된 지구 타원체의 재원(장반경, 1/편평률)과 해당 타원체의 원점요소값(WGS84타원체에 대한 평행 이동량, 회전 이동량, 축척계수)을 통틀어 일컫는 말입니다.

즉, Map Datum이란 지도에 표시된 좌표값들의 산출근거가 되는 수학적인 값들을 뜻하는 것입니다.

일반적으로 Map Datum은 지구 타원체의 이름을 그대로 쓰는 경우가 많지만 예외의 경우도 있습니다.

예를들어 WG84 타원체를 바탕으로 만든 지도의 Map Datum은 타원체 이름을 그대로 사용하여 WGS84라고 칭하지만, Bessel 1841 타원체를 바탕으로 만든 지도의 Map Datum은 별개의 명칭인 Tokyo라 칭합니다.

우리나라의 군사지도와 해도의 Map Datum은 이미 WGS84를 사용하고 있으며, 국토지리정보원의 지형도의 Map Datum은 2006년까지 Tokyo에서 GRS80(≒WGS84)로 변경하여 2007년부터는 GRS80(≒WGS84)만 사용하게 됩니다.

시중에 있는 등산지도책이나 도로지도책의 Map Datum은 아직 대부분이 Tokyo입니다.

국토지리정보원의 하단 난외주기에 "세계측지계"라고 표시된 지도의 Map Datum은 GRS80(≒WGS84)입니다.

좌표변환

* [외부 자료실]/[내리기전용]/[GIS]/[좌표변환]에 게시되어 있는 좌표변환 프로그램들을 이용하여 좌표변환을 하실 수 있습니다.

* 아래 사이트에서 경위도 좌표값의 Map Datum 간(Tokyo <=> WGS84) 변환을 할 수 있습니다. 한 지점의 좌표값은 물론 여러 지점의 좌표값을 동시에 변환할 수 있습니다. 해당 사이트의 [변환방법]에서 [7parameter]를 선택하신 후, 이용하세요.

http://www.nori.go.kr/korea/K040705/k040705_00.asp

* 아래 사이트에서 여러 좌표계 간의 변환 및 Map Datum 간의 변환을 할 수 있습니다.

http://geo.skku.ac.kr/geotrans/geotrans.htm

위 사이트에서 Map Datum이 Tokyo인 도/분/초 방식의 좌표값을 Map Datum이 WGS84인 도/분/초 방식의 좌표값으로 변환하는 과정

1. Map Datum이 Tokyo인 도/분/초 포맷의 좌표값을 [도분초(DMS) 단위 => 도(Degree) 단위]를 통해 Map Datum이 Tokyo인 도 포맷의 좌표값으로 변환합니다.

2. 위 1.항에서 변환한 Map Datum이 Tokyo인 도 포맷 좌표값을 [Bessel 경위도 좌표 => WGS84 경위도 좌표]를 통해 Map Datum이 WGS84인 도 포맷 좌표값으로 변환합니다.

3. 위 2.항에서 변환한 Map Datum이 WGS84인 도 포맷의 좌표값을 [도(Degree) 단위 => 도분초(DMS) 단위]를 통해 Map Datum이 WGS84인 도/분/초 포맷의 좌표값으로 변환합니다.

4. Map Datum이 WGS84인 도/분/초 포맷의 좌표값을 Map Datum이 Tokyo인 도/분/초 포맷의 좌표값으로 변환하는 과정은 위와 동일한 과정이나 위 2.항의 과정에서 [Bessel 경위도 좌표 => WGS84 경위도 좌표] 대신 [WGS84 경위도 좌표 => Bessel 경위도 좌표]를 이용합니다.

5. 위의 변환절차를 이용하실 때 위 주소 사이트를 두 개의 창에 열고, 한 창에서는 [도분초(DMS) 단위 => 도(Degree) 단위]나 [도(Degree) 단위 => 도분초(DMS) 단위]의 변환을 하시고, 다른 창에서는 [Bessel 경위도 좌표 => WGS84 경위도 좌표]나 [WGS84 경위도 좌표 => Bessel 경위도 좌표]의 변환을 하시면서 변환된 값을 두 창 간에 서로 Copy하여 옮기시면 편리합니다.

* 아래 국토지리정보원 사이트에서 화면 우측상단의 좌표변환프로그램을 클릭하시면 국토지리정보원에서 무료로 배포하고 있는 좌표변환프로그램을 다운로드 할 수 있습니다.

http://www.ngi.go.kr/report/view02.jsp?code=notice&page=10&key=&keyfield=&ix=231&l_no=174

* 아래 사이트에서 [경위도 <==> UTM]의 좌표변환 프로그램을 다운로드 할 수 있습니다.

http://pages.prodigy.net/halsteadinvest/kbh-gps.htm