측지계, 좌표계, 타원체

1.    좌표계와 타원체 정의

 

측지좌표계를 만들기 위해선 지구의 형상을 알아야 함. 즉 타원체가 필요. Bessel, Clark, hayford 등등 여러 학자들이 천문 측량을 통해 지구의 형상을 측정해 타원체를 규명 => 이러한 타원체들을 기준으로 지구상의 위치를 수치화한 것이 측지좌표계 (측지계와 좌표계는 약간의 의미 차이만 있을 뿐 거의 동일)

 

측지좌표계 : WGS84, UTM, TM

지구타원체 : GRS80, BESSEL

 

2.    GIS 좌표계의 종류

 

2-1 지역측지계

세계 측지계가 도입되기 전까지 지역별 측지계를 사용. 대표적으로 일본에서 Bessel 타원체가 일본의 지형과 가장 유사하다고 판단하여 동경측지좌표계를 제작. (동경좌표계를 제작할 때 쓰이는 Bessel 타원체의 투영법이 TM 도법이어서 TM 좌표계라고도 부름)

 

2-2 세계측지계

GPS 위성 24 대를 이용해 전 세계에 적용하기에 적합한 타원체를 확보하였고, 이것이 바로 GRS80 타원체. 그리고 지구의 중심의 위치를 결정하기 위하여 1997년 1월 1일 0시 0분 0초에 천체를 기준으로 지구의 중심의 위치를 기준으로 하는 XYZ 3차원 좌표 체계를 결정하고 이를 “ITRF 97” 이라고 명명

ITRF => International Earth Rotation and Reference System Service(오타 수정)

ITRF => International Terrestrial Reference Frame

따라서 전 세계적으로 GRS80 타원체에 ITRF 97 (현재는 ITRF 2000 ) 체계를 결합하여 위치를 결정하고, 이를 세계측지계로 사용. (우리나라에서도 최근까지 동경측지계를 사용하다가 현재 세계측지계로 바꿈)

2-3 WGS84 와 ITRF 2000 계의 차이

WGS84 타원체는 GRS80 타원체 정의 전 미국에서 GPS 위성의 궤도 운용을 위한 타원체였음, 이는 GRS80 타원체와 수치적으로 거의 차이가 없는 동일한 타원체임. 하지만 WGS84 계에 있어서 지구의 중심의 위치에 대해 미국에서 명확한 좌표를 제공하지 않고있고, 학자들의 연구에 의해 몇십년 전에는 WGS84계의 중심과 ITRF 계의 중심의 차이가 10미터 가량 발생한다는 학설이 있었고, 현재는 그 차이가 현저히 줄어들어 지구의 중심이 거의 동일하기 때문에 WGS84타원체와 WGS84 좌표계의 조합과 GRS80 타원체와 ITRF 2000 좌표계의 조합이 거의 동일하다고 판단되고 있음. WGS84 타원체의 경우 UTM 도법을 사용하여 투영하기 때문에 UTM 이라고도 부름

하지만 군사목적으로 발사된 GPS 위성의 운용이 미국의 권한이고, 지구 중심에 대한 명확한 좌표를 제공하지 않고 있으므로, 세계 측지계에는  GRS80 – ITRF2000 계를 활용함 하지만 해양, 항공 등에 있어서는 미국의 영향으로 인해 여전히 WGS84를 많이 활용.

 

 

 

출처

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=rparadise&logNo=80151886039&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

측지계

http://www.biz-gis.com/index.php?mid=pds&document_srl=65754

좌표계 관련 설명 - 자료실 - 주식회사 비즈GIS (BIZ-GIS Inc.)