ArcGIS 측지기준계

 

 

공부삼아 한국 ESRI 에서 배포한 "세계측지계와 ArcGIS를 이용한 좌표변환" 문서의 내용을 요약 & 발췌해보았습니다.

 

측지기준계: 지구상에서의 위치를 경도와 위도로써 나타내기 위한 기준체계 및 지구의 형상을 나타내는 타원체

한국측지계: 천문관측에 의해 결정된 경도/위도값 및 원방위각을 기준으로 하고 Bessel 타원체를 적용한 측지기준계로 1910년대 이래 동경측지계로 불리었으나 1985년 표준명칭으로 한국측지계로 명명됨.

세계측지계: 세계에서 공통으로 이용할 수 있는 측지기준계. 기준과 적용타원체의 구분에 따라 ITRF계, WGS계, PZ계 등이 있다. 우리나라는 2001년 측량법 개정을 통해 ITRF계 세계측지계를 근간으로 한 세계측지계를 도입하였다.

ITRF 세계측지계: 지구의 질량중심을 3차원 직각좌표계의 원점으로 하고 X축을 그리니치 자오선과 적도와의 교점 방향, Y축을 동경 90도 방향, Z축을 북극 방향으로 하며, 정확한 관측값은 매년 갱신되어 공개된다.

 

 

측지기준계	한국측지계 (한국적용 동경측지계)	세계측지계 (ITRF계 세계측지계)
타원체	Bessel 1841 회전타원체 장반경: 6,377,397.15500 m 편평율: 1/299.1528128000	GRS 1980 회전타원체 장반경: 6,378,137.00000 m 편평율: 1/298.2572221010
데이텀	Korean 1985 데이텀 (Tokyo D 데이텀)	ITRF 2000 데이텀
투영법	TM (Transverse Mercator)	TM(Transverse Mercator)
투영원점	서부원점: 경도125 위도 38 중부원점: 경도 127 위도 38 동부원점: 경도 129 위도 38 동해원점: 경도 131 위도 38	서부원점: 경도 125 위도 38 중부원점: 경도 127 위도 38 동부원점: 경도 129 위도 38 동해원점: 경도 131 위도 38
투영원점 가산값	False Easting: 200,000 m False Northing: 500,000 m (단, 제주도의 False Northing 은 550,000 m)	False Easting: 200,000 m False Northing: 500,000 m (단, 제주도의 False Northing 은 550,000 m)
중앙자오선의 축적계수	1.0000	1.0000

 

우리나라에서 세계측지계 도입은 2001년 12월 29일자 측량법 개정(법률 제6532호)에 반영되어 2002년 6월 29일에는 개정측량법이 발효되었으며, 2003년 1월 1일부터 세계측지계 사용을 시행하고 있다. 2010년 1월 1일부터 공공측량성과에 있어서 세계측지계 사용을 의무화하도록 하였다.

 

세계측지계에 따른 수치지도 구축을 위해서는 세계측지계에 기초한 측량이 필요한 것이 사실이나, 한국측지계에 기초한 수치지도를 측량오차 범위 이내에서 허용이 가능한 수준으로 좌표변환하여 세계측지게 수치지도록 확보할 수도 있다.

 

한국측지계로부터 세계측지계로의 변환식(Molodensky-Badekas 모델에 의한 7-변수 상사변환과 왜곡모델링 결과의 보정에 의한 변환),

이며, 이때

 

이고, Xo, Yo, Zo 는 좌표변환의 기준좌표로써 X0 = -3,159,521.31 Yo = 4,068,151,32, Zo = 3,7,48,113,85 와 같이 고시되었다. 또한 변환식에 따른 국가좌표변환계수는 아래 표와 같다.

 

 

이 변환에 따른 주의사항은,

• 1/5,000 이하 축척의 지형도에 대한 경도/위도의 변환 및 이와 동등한 정확도의 측지좌표 및 수치지도 변환시에 사용할 수 있음.
• 고시된 변환계수는 기준점 성과의 변환이나 1/5,000 축척을 초과하는 대축척 지도의 변환에는 사용할 수 없음.

 

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지리좌표계(GCS): 측지기준계(데이텀, 회전타원체)에 의거하여 경도/위도로써 위치를 표현하는 방식을 말한다. 측지기준계의 변환은 곧 지리좌표계의 변환을 의미한다.

 

ArcGIS 에서 적용하는 지리적 변환은 다음과 같다.

• 방정식에 의한 방법: 3-변수 방법, 7-변수 방법, Molodensky 방법, 단순 Molodensky 방법
• 격자에 의한 방법

 

 

ArcGIS 에서 Molodensky-Badekas 변환방법을 지칭하는 매크로는 PE_MTH_MOLODENSKY_BADEKAS 이고, 변환계수에 해당하는 매크로는 각각

 

 

으로써 정의된다.