방법론 3. 지도 투영법

[개구리처리]

3. 지도 투영법

(1) 투영의 속성

① 지도투영이 왜곡 없이 그대로 표현할 수 있는 것은 지구의 뿐이다.

② 정각성(모양): 지도상에 나타난 경위선의 교차 각도가 실제 지구상에서와 같이 등각성으로 나타나는 것으로 이렇게 등각성이 나타나는 도법을 정각도법(conformal projection)이라고 한다.

③ 정적성(면적) : 지구상의 실제 면적이 축소된 비율만큼 같은 비례로 나타나는 경우를 말하며 등적성, 동적성, 등치성이라고도 한다. 정적성 유지를 위해 모양은 다르지만 면적이 동일하게 나타나야 되며 이러한 도법은 정각성이나 정거리성이 유지되는 도법보다 다방면으로 이용되는 것으로 정적도법(equal area projection)이라 한다.

④ 정거리성(거리) : 모든 점들이 지구상에서와 같은 거리로 유지되는 도법을 말하며 등거리도법(equidistance projection)이라고도 한다.

⑤ 정방위성(방향) : 지표면상에서의 방위와 실제 지구상의 방위가 같이 나타날 수 있도록 경선이 북극을 향하는 방향이어야 한다. 즉 두 지점을 연결한 직선의 방향이 진방위가 되도록 투영한 도법을 방위도법(azimuthal projection)이라 한다.

	정거도법	정각도법	정적도법	절충도법
원통도법	등거리 원통도법	메르카토르도법 UTM도법 TM도법	상송도법 몰와이데도법 구드도법 에케르트도법	로빈슨도법 밀러도법
원추(원뿔)도법	프톨레미도법	등각원추도법	본드도법 다면체도법	단원추도법 다원추도법
방위(평면)도법	정사도법	평사도법	람베르트 정적방위	심사․외사도법

(2) 원통도법

① 메르카토르 도법(Mercator projection)는 국제적으로 세계지도 제작할 때 가장 많이 사용되는 것으로 등각원통도법으로 분류할 수 있다. 경선과 위선은 직선이고 등각항로가 직선으로 표시되며 두 지점 간의 최단거리인 대권항로가 곡선으로 표시되고 고위도 지역의 거리와 면적이 확대되어 있다. 항정선(loxodromic)을 이용하여 항해시 많이 쓰인다. 이 도법은 모든 경위도가 서로 직교하는 사각형 지도가 된다. 이때 적도지방은 원통과 내접하여 지표 모양이 정확히 나타나지만 그 이외의 지역은 실제보다 과장되어 나타난다. 특히 위도 60°선 부근은 2배 길게 나타나며 80°선은 6배, 극지방은 무한대로 확장되어 나타난다.

② 상송 도법(sinusoidal projection)은 1650년 프랑스의 지도학자 Nichols Sanson이 먼저 사용한 후 1729년 영국의 천문학자 Flamsteed에 의해 이용되어 Sanson-Flamsteed도법이라 부른다. 중앙경선이 sine곡선으로 나타나기 때문에 시누소이달(sinusoidal)도법이라고 부른다. 이 도법은 중앙경선과 위선을 1:2의 비율로 하며 저위도가 정확하지만 양극의 왜곡은 심한 편이다. 그리고 정적도법으로 적도와 중앙경선을 따라서만 진축척이다.

③ 몰와이데 도법(Mollweide projection)은 상송도법이 고위도로 올라갈수록 축소되는 것을 개량한 것으로 고위도는 정확하지만 저위도는 부정확하다. 이 도법은 독일의 몰와이데가 1805년에 개발한 것으로 경선은 타원곡선이고 위선은 직선으로 되어 있다. 적도 근처에서는 실제 지표상에서보다 더 간격이 넓으며 극으로 갈수록 보다 간격이 좁도록 고안되었다. 중앙경선은 직선이며, 동경 90°와 서경 90°의 경선은 원이지만 나머지 경선들은 반타원을 이루며 남·북위 40°40′에서만 위선의 길이가 지표상에서와 같고 40°40′에서 극까지는 위선 간격이 점진적으로 줄어든다.

④ 구드 도법(homolosine projection)은 상송도법과 몰와이데도법을 보완하기 위해 고안된 도법으로 적도가 등분되고 위도의 간격은 몰와이데도법과 같으며 각 대륙에 임의의 중앙경선 6개를 두었기 때문에 그 선을 따라 적도 근처까지 단절시킴으로써 왜곡도를 줄일 수 있었다. 경선은 sine곡선과 타원곡선으로 이루어져 있고 위선은 직선으로 고안되었다. 이 도법은 적도에서 40°까지는 상송도법을, 40°에서 극까지는 몰와이데도법을 사용하였다.

(3) 원추도법

① 단원추도법(simple conic projection)은 지구의 중심에 광원을 두고 표준위선과 접하도록 원뿔모양으로 씌어서 만든 가장 간편한 도법으로 정각성과 정적성을 가지지 않아 크게 유용하지 않지만 극이 표준선이 될 경우 극중심 방위도법으로 이용된다.

② 본느도법(Bonne projection)은 1752년 프랑스의 지도학자 본느가 고안한 도법으로 단원추도법으로 분류되지만, 중앙경선은 지표상에서와 같은 간격으로 나누어지며 위선은 경선으로부터 동심원의 호로 나타나는 도법이다.

(4) 방위도법

① 심사도법(gnomonic projection)은 전형적인 방위도법으로 광원의 위치가 지구의 중심에 있기 때문에 반구 이상은 나타낼 수 없으며, 중심점에서 멀어질수록 축척이 과장되어 지표면의 1/4 이상은 표현하기 곤란하다. 중앙경선과 중앙위선이 교차하는 지점만 진축척이며 항상 대권이 직선으로 나타나는 특징을 가진다.

② 정거방위도법(azimuthal equidistant projection)은 투영중심에서 정방위이고 거리도 지표면상의 거리와 같도록 고안된 투영법이다. 투영의 중심점을 통과하는 직선상의 두 지점의 거리가 진축척이며 이것은 평사도법과 람베르트의 정적방위도법을 절충한 것으로 투영중심이 아닌 두 지점의 방위나 거리는 실제와 다르다.

③ 정적방위도법(azimuthal equal area projection)은 1772년 람베르트가 고안한 것으로 정적성을 유지할 수 있도록 반경의 축척을 조정한 것이다. 이 도법은 지구상에서와 같이 각 구역의 넓이가 유지되며 특히 극중심과 적도중심의 정적방위도법의 활용성을 위하여 경위선의 좌표체계를 제시하였다.