좌표체계 기본 3. 투영(projection)과 좌표 표현

https://ryuhyun.tistory.com/59

좌표체계 기본 2. 데이텀(타원체, 중심)과 측지계 변환

 

지구상의 위치를 표현하는 방법은 크게 아래와 같이 두 종류로 구분된다.

 

1. 3차원 구 상의 위치를 표현 -> 지리좌표계(GCS, Geographic Coordinate Systems)

2. 2차원 평면상에 위치를 표현 -> 투영좌표계(PCS, Projected Coordinate Systems)

 

3차원 구 상에 위치를 표현하는 GCS, 2차원 평면직각좌표상에 위치를 표현하는 PCS (출처 : esri)

 

1) GCS(지리좌표계) - degree로 표현

 

대상이 3차원 지구 상의 어느 지점에 위치하는지를 나타내는 좌표계이다.

지구에 동서, 남북방향으로 선을 긋고 이를 이용해 좌표를 나타내는데, 대표적으로 위도, 경도가 있다.

 

적도를 기준으로 가로방향으로 나눈 위도(lat), 본초자오선을 기준으로 세로방향으로 나눈 경도(lon). 좌표를 알고자 하는 지점은 적도면 및 본초자오선면과 이루는 각도로 표현된다.(출처:esri)

 

위도와 경도에 관한 설명 : https://ryuhyun.tistory.com/15?category=855514 

[지리좌표계] 위도(latitude), 경도(longitude)

 

2) PCS(투영좌표계) - meter로 표현

 

3차원 지구에 있는 대상의 위치를 2차원 지도상의 위치로 표현하는 좌표계이다.

3차원의 구에 빛을 비췄을 때(투영) 벽면에 2차원으로 표현되는 그림자를 상상해 보자.

투영은 3차원 구상의 위치를 2차원에 옮기는 방법이다.

 

빛을 비추는 방향, 2차원 평면의 위치 등에 따라서 여러 투영 방식이 있다 (출처: www.geo.hunter.cuny.edu)

 

대표적인 투영 방법으로는 TM(Transverse Mercator) 방식이 있다. 메르카토르가 고안한 것으로 구를 원통에 투영하는 방식이다.

최근 많이 적용되는 투영 방법으로 UTM(Universal Transvers Mercator)의 경우,  TM과 같은 방식으로 투영하지만 일부 상수가 다르다. 전 세계를 경도 6도의 간격으로 나누고, 각 영역에 대해 별도의 원점과 축을 지정한다. 한국의 경우 52 zone에 위치한다.

 

한국은 52번째 zone에 위치하는 걸 확인할 수 있다. (출처 : 위키백과)

 

TM좌표계는 평면직각좌표계이므로 기준원점의 위치에 따라 음수값을 갖는 좌표가 생기게 된다.

이런 현상을 방지하기 위해 x, y 각 축 방향으로 가상의 좌표를 더해 준다.

 

기준원점이 (0,0)일 경우 x, y 값이 음수가 되는 좌표가 발생하므로 음수값이 나오지 않도록 가상의 좌표를 더해 준다 (출처 : www.geo.hunter.cuny.edu)

기준원점에 더해 주는 값을 '가산수치' 라 하며, x축 방향으로 더하는 값은 Easting, y축 방향으로 더하는 값은 Northing 으로 표현한다.

 

아래 표에 국내에서 자주 사용되는 좌표계의 유형별로 타원체, 투영체계, 원점, 가산수치가 정리되어 있다.

GCS(degree단위)인지, PCS(meter단위)인지, 어떤 타원체를 쓰는지, 투영방법은 무엇인지(TM 투영체계에서도 원점별로 투영법이 다르다), 원점 좌표는 어디인지, 가산수치는 몇인지

주로 국내 어느 기관에서 적용중인지도 정리해 주셨다.(출처를 몰라서.. 감사합니다.)