[GIS] 문화재 위치 경위도 값 파악 방법

[나무]

1.       들어가기

사람들이 잘 차지 않는 문화재 경우는 이의 정확한 위치를 파악하는 것이 상당한 일이 되지요. 그런데 최근에 문화재 답사 여행계획을 세우다가 문화재청에서 문화재 위치를 지도상에 표기해주는 체제를 운영하고 있음을 알게 되었고 이 체제로부터 간단한 작업을 통해 문화재 위치의 경위도 값을 뽑아 낼수 있기에 이를 소개합니다.

문화재 답사에 관심있는 사람들한테는 매우 활용성이 높을 것이라고 생각합니다.  

2.      애로 사항 및 한심한 국립지리원

(참고: 이 절은 이 문화재 지리 정보체제를 처음 사용할 때 느꼈던 불편함과 불합리성이 어처구니를 넘어서 참 한심하다고 여겨질 정도로 강하게 느껴져서 쓴 것입니다. 이 절은 건너 뛰어 다음 절인 ‘3. 문화재 지리 정보체제’로 바로 가도 방법을 파악하는 데는 지장없습니다.)  

문화재를 찾아가기 위해서는 위치를 파악해야 하는 데 이 위치 파악을 위해 internet의 기행문 blog검색, 지도 검색등으로 적잖은 시간을 보내기도 한다. 그러다가도 사람들이 별로 관심을 두지 않은 것은 지도에도 나오지 않고.. 설명문에는 위치정보로 산 xx번지 등으로 나와 위치 파악이 전혀 안되기도 한다.

그런데 최근들어 알게 된 문화재청의 한 site,

이 web site에서 검색하면 문화재 위치가 지도에 파악되고 또 검색대상물에 대한 비교적 상세한 설명물까지 뜬다. 그런데 문제는 이 위치표시 지도 내용이 아래 그림3-1과 같이  아주 엉성하여 도움이 안되는 경우가 대부분이라는 점이다.

어떻게 경위도 값을 뽑아 낼 수 있는 방법 없을까하고 이리 저리 살펴보던 중 눈에 띄는 것이, 검색결과 목록 중 해당 문화재 선택할 때 화면 하단에 잠깐 나타나는 숫자들.

그래서 좀더 조사를 해보니 이 site의 지도체제에 문화재 정보 위치 정보 입력은 국립지리원의 수치지형도를 이용한단다. 그래서 국립지리원의 좌표체제에 대해 조사, 서부, 중부, 동부의 서로 다른 세가지 원점을 사용한다? 그렇다면 뭐야? 위치를 알고자 하는 데 먼저 대상물의 위치를 파악해서 이로부터 원점을 달리 설정해서 좌표를 변화해주어야 한다? 이게 무슨 해괴망칙한 체제인가? 왜 체제를 그렇게 사용하기에 복잡하게? 오차를 최소화하기 위해?  정말 그럴까? 무슨 오차를? 원점을 공통된 것으로 사용하면 왜 오차가 증가? 어차피 산수계산을 하면 다 될 것인데? 좁은 땅덩어리에 원점을 세 개씩이나? 그러면 전 세계를 상대로 하는 GPS체제를 이 한심이들 한테 맡기면 원점이 수천개, 수만개 되어야하겠네? 거기에 또 동경기준은 또 뭐야? 한심하네.. 국립지리원, 어떤 이유로 그토록 사용하기 불편하고 주체성이 결여된 체제의 사용을 시작하게 됐었는지는 모르겠지만 아직도 그러한 체제를 사용하고 있다는 것이 참 한심스러운 집단으로 여겨졌다. 당연 비난 받아 마땅한 작태자 집단이다.

자, 한심한 집단은 한심한 집단이고,

이를 어떻게 한다?  몇번의 시행착오를 통해 알게 된 결과, 문화재청에서 제공하는 체제는, 비록 멍청한 국립지리원의 지도를 이용하기는 하지만 이 체제를 만든 자들은 그래도 조금은 똑똑한 데가 있어서 세 원점을 통합하여 사용하는 체제를 구축했단다.

그러면 손쉬운 해결방법이 있을 것 같다.

3.      문화재 지리 정보체제

3.1  기능

  . 이 체제는 그림3-1과 같이 검색대상에 맞는 문화재의 위치를 지도에 표시해준다. (이 site화면 윗왼쪽에 매장문화재라고 표시되어 있지만 매장,지상 여부를 떠나서 문화재 전부를 다 대상으로 함.)

  . 그리고 상세조회를 누르면 문화재청의 문화재 정보체제와 연계되어 이 체제에 있는 설명물을 별도의 창에 출력

 그림 3-1 문화재 지리 정보체제의 화면

3.2  문화재 지리 정보체제의 설치

이 체제를 어떻게 설치했는 지 기억이 가물가물해 재시도해보았지만 PC에 이미 설치되어 있어서인지 반응이 없다. 하여튼 다음을 해보면 될 것으로 생각된다.

1) http://report.gis-heritage.go.kr/로 가서 여겨저기를 눌러 본다.

2) 아니면 그림 3-1 체제의 주소인  http://report.gis-heritage.go.kr/web3d/e3dmap2.jsp?SGG=Chungju-si&SID=Chungcheongbuk-do&  를 주소창에 쳐 이동시도 하고 프로그램 설치에 대한 말이 나오면 따라서 한다.  

* 혹시 이것 저것 해봐도 설치가 안된다면 이야기해주기 바랍니다. 그러면 내 PC에 설치되어 있는 것을 지우고 (프로그램 목록에 나타나고 있는 blaxxun Contact이 이 정보체제 설치후 나타났던 것으로 여겨집니다. )재설치를 하면서 과정을 기록할 생각입니다. 

참고로, 문화재청 지리정보 검색체제 중 주소가 http://gis.cha.go.kr/ChaGIS/main/MainTop.aspx로 되는 체제가 있는 데 이 체제는 본 설명의 체제와는 다른 것입니다.

4.      위치 경위도 값 추출

   .그림 3-1의 문화재 지리 정보체제에서 검색조건을 기입하고 ‘검색’, 그러면 검색결과 목록이 생성되는 데 이 목록에서 해당 문화재의 ‘위치이동’화살표에 다람쥐(mouse)를 얹어 놓으면, 화면하단에 검색물의 다음과 같은 위치정보가 나타난다.  

xxxxxxxxxxxxxxxxjavascript:goPosition(‘400921.80 ‘,’255699.90 ‘,’용장사지마애여래좌상’)

이 정보 중 400921.80과 255699.90이 바로 Transverse Mercator체제에서의 좌표 값이다.  

따라서 이 위치 정보(TM좌표계 값)를  WGS8와의 위치표시방법 차이에 따른 체제 변환과 두 체제간의 원점 차이에 대한 보정 두 가지르 해주면 WGS84체제에서의 경위도값으로 전환이 이루어진다.

이러한 작업을 이곳 Café자료실에 있는 좌표체제 변환 SW를 이용하면 아주 쉽게 이룰 수 있다.

사용 SW는 [외부 자료실]-[내리기전용]/[GIS]/[좌표변환]의 Gkdtcc이다.

4.1  변환을 위한 Gkdtcc 설정

Gkdtcc.exe을 받아 Gkdtcc.exe를 좌띡띡 (Click the left button of the mouse twice)

그러면 Gkdtcc.exe 창이 뜸

여기서 순서대로 다음과 같이

1) [Config]/[Set Coordnate], 우측창에서 Transverse Mercatror선택 ß매 실행시마다 설정 필요

2) 평면직각좌표계의 Factor 설정: [Config]/[Set Factor(Coord)] ß한번만 설정하면 됨

   우측창 Origin(Meter)에 다음을 입력,

   X(East):200,000(쉼표는 빼고) Y(North):500,000  Latitude:38,  Longitude:127, 

Delta Lon: 0.00289027777777778 (자동으로 설정된다?)

그리고 OK

4.2  사용방법

1. 대상물의 TM좌표계 값 확보

  http://report.gis-heritage.go.kr/web3d/e3dmap2.jsp?SGG=Chungju-si&SID=Chungcheongbuk-do&# 에서 검색된 목록에서 해당 줄의 ‘위치이동’을 다람쥐로 가르키면 창 하단에 나오는 다음과 같은 표시가 나옴.

xxxxxxxxxxxxxxxxjavascript:goPosition(‘400921.80 ‘,’255699.90 ‘,’용장사지마애여래좌상’)

이 표시 중 400921.80, 255699.90이 TM좌표계에서의 좌표값

2. Gkdtcc의 우측 하단 창[Tokyo(--)TM]에

  X(East): 400921.8, Y(North): 255699.90을 입력

3. conversion/’Utm2àDatum2’ 좌띡

4. Transformation/ ‘Datumà Datum1’ 좌띡

  그러면 왼편 차에 WGS84체제상의 좌표 값이 나옴

4.3  변환 오류여부 관찰 결과

남한의 북서, 남서, 남동 지역에 해당되는 지점에 대한 변화결과와 Google maps와 Earth로 파악된 경위도 값

북서:논현포대    :   173788.69 433597.60 àN37 24 14.8 E126 42 16.8               :Google N37 24 17.5 E126 42 19.4

남서1:벌교홍교      230865.62 150174.10à     N34 50 59.2 E127 20 17.8           :Google N34 51 00.2 E127 20 18.6

남서2:충무공유적비142439.69 141022.84à     N34 45 58.0 E126 22 19.3           :Google N34 45 58.7 E126 22 20.1

남동:다보탑                  410789.25 141022.84à N35 47 24.0 E129 19 56.0               :Google N35 47 23.7 E129 19 56.0

세점에서의 차이는 1도 이하 그런데 북서에 위치한 논현포대의 경우에는 차이가 제법 커 위도: 2.7초, 경도:2.6초, 이는 대략 각각 83m, 64m 차이, 그리고 직선거리로는 105m에 해당되는 차이이다. .

그런데 이 차이 원인은 확실한 근거는 없지만 좌표계 변환과정에서의 발생이라기 보다는 위치점의 정의방법에 따른 차이가 주 요인이 아닐까? 예를 들어, 사찰의 위치를 지도에 표기하기 위해 위치를 정의하는 데 누구는  그 사찰의 본당의 위치를, 또 누구는 사찰형태에서의 중앙점을 위치로 정의할 수 있고 이로 인해 오차가 발생할 수 있다. 또 두 지도 간의 차이가 될 수 있다.

어쨌거나, 비록 차이가 100여m이기는 하지만, 논현포대 경우 크기가 270m~320 m 이기에 현실적으로는 수용가능한 차이이다.(처음에는 면적이 크지 않은 대상물에 대해 시험을 한다 했었는 데 나중에 보니 의도와는 달리 비교적 큰 경우였었다)

지난 며칠 동안 제주도까지를 포함하여 이삼십여 곳을 변환했었는 데 문제점이 발견된 경우는 없었다.  

*[추가]어제(8/10) 작업하다, 여주 고달사지 원종탑비의 거북이/비 머리부분(귀부/이수) 위치를  GPS로 직접측정했던 기록이 있는 것을 발견하고 문화재청 체제+변화과정을 통한 WGS84체제에서의 경위도 값의 비교.

 측정치: N37 23 34.0 E127 39 14.1 : 문화재청 치:N37 23 34.1 E127 39 13.8 --> ~9m 정도 차이

비교의미: 그 차이가 GPS측정오차 정도로 상당히 작다. 이는 문화재청의 지리 정보체제의 엉성한 지도화면으로부터 정보체제에 문화재 위치값을 입력하는 입력자가 얼마나 제대로 넣는 것일까 하는 강한 의구심을 갖었었가. 한데 그게 아닌 것 같다는 긍정적인 느낌을 갖어도 될 것 같다. 즉, 즉 변환과정 신뢰할 만하고, 또  문화재청의 지리 정보체제도 신뢰성을 줄 수 있는 가능성 확인. 

[남정권]

좋은 자료 감사합니다. 우리나라의 평면직각좌표계를 여러 구역(서부, 중부, 동부, 동해)로 나눈 것은 우리 정부가 아니라 일제 강점기 때 일본에 의해서 그렇게 된 것입니다. TM 투영법의 특성상 원점으로부터 동서방향으로 멀리 떨어진 지역은 왜곡이 점점 크게 발생하기 때문에 취한 조치였습니다. 하지만 현재 법적으로 토지의 면적을 투영된 지도상이 아닌 투영 전 지구 타원체상의 면적으로 규정하기 때문에 굳이 여러 구역을 나눌 필요가 없죠. 그래서 공지란 글번호 49번에 소개드린 단일평면직각좌표계(UTM-K)를 제정하기도 하였으나 실제 활용되기까지는 아직 요원한 것 같습니다.

[남정권]

그리고 좌표변환은 Gkdtcc가 게시되어 있는 폴더에 함께 게시된 MapConvert가 사용하시기에 좀 더 쉽지 않을까 생각합니다. 물론 휴대용 GPS 자체에서도 동경측지계의 해당 TM 좌표계로 설정한 후, TM 좌표값으로 지점을 입력하고 다시 세계측지계의 경위도 좌표계로 설정을 바꾸면 자동으로 좌표변환이 됩니다.

[남정권]

그리고 구글어스는 실제 좌표값과 해당 위치의 차이가 크게는 100m 이상 오차가 발생합니다. 좌표가 가장 정확한 항공영상은 DAUM에서 제공하는 스카이뷰입니다. 해당 지도에서 임의의 지점을 검색하면 풍선 아이콘이 생기는데 하단의 가장 뾰족한 부분이 좌표값의 기준지점이 되며, 그 지점에 스티커를 붙여 표시해 두시고 좌표를 파악하고자 하는 지점이 스티커에 오도록 위치시킨 후, 지도화면 상단의 [퍼가기]를 클릭하면 해당 지점의 X, Y 좌표가 뜨는데 이 좌표값에 각각 0.4를 곱하면 동경측지계/중부 TM 좌표값이 됩니다.(X는 가로축값, Y는 세로축값)

[남정권]

반대로 특정 좌표값의 위치를 항공영상에서 파악하고자 할 경우 해당 좌표를 동경측지계/TM 좌표값으로 변환한 후, 2.5를 곱하여 [퍼가기]에 표시된 주소의 X, Y 좌표값을 대치한 후, 해당 주소로 가시면 스티커를 붙은 곳이 바로 그 위치가 됩니다.

[남정권]

저도 우리나라의 국토지리정보원이 정말 우리나라의 GIS 발전에 도움이 되는 기관인지 저해가 되는 기관인지 판단이 안 될때가 많습니다. 한 때 우리 '길잡이'와 트러블이 있기도 했지요! 좌표계 및 측지계에 대한 좀 더 구체적인 자료는 '친목'란의 글번호 2115번을 통해서 검색하실 수 있을 것입니다.

[꺽정이]

대단한 노력입니다.두분다...

[나무]

남정권님, 상세한 의견 및 도움 말 고맙습니다.