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Major/Map&GIS

[펌] TM 과 UTM의 비교

by 알 수 없는 사용자 2008. 6. 15.
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 평면직각좌표계
   지도는 3차원 형상의 지구를 2차원 형상의 종이 위에 표현한 것이다. 지구상의 위치를 종이 위에 표시하기 위해서는 2차원 좌표로 변환하여야 하며, 지도내부에는 이러한 2차원 좌표계가 내재되어 있다. 지도에서 사용되는 2차원 좌표계를 일정한 지역범위로 통일되게 사용하기 위하여 정한 것을 평면직각좌표계, 또는 평면직교좌표계 (plane coordinate system)라고 한다.
   평면직각좌표계는 전세계를 대상으로 통일되게 사용되는 경우와 필요에 따라 정하여 국지적으로 사용하는 경우가 있다. 군사적으로 주로 사용되는 UTM 좌표계는 전자에 해당하며, 우리나라는 우리나라 고유의 평면직각좌표계 (TM 좌표계)를 갖고 있는데 이는 후자에 해당한다.

UTM 좌표계
   만국(또는 국제) 횡메르카토르 좌표계(Universal Transverse Mercator Grid System)는 1946년에 미국의 육.해.공군이 군사지도를 공동으로 사용할 목적으로 군사지도의 투영법을 횡메르카토르 도법으로 채택한 것이다. 이는 전세계를 대상으로 남위 80°∼ 북위 84°의 범위(또는 남위 80°∼ 북위 80°범위)에 대하여 일정구역을 고유번호로 분류하고, 구역 내에 기준원점을 정하여 이로부터의 거리를 미터로 나타내는 방식의 평면직각좌표계이다.
   지리좌표계가 위치를 경위도의 도.분.초로 표현하는 60진법을 사용하여 거리의 환산이 어려운 데 비하여, 이 좌표계는 10진법을 사용하여 거리의 환산을 간편하게 한다. 또한, 좌표 상에서 산출한 각이 참값에 근사하고, 거리의 수정 량이 방향에 관계없이 동일하다. 이러한 이유로 측량계산, 현지답사는 물론 군사적으로 이용이 대단히 편리한 장점을 갖고 있다.
   UTM 좌표계는 지구를 적도 상에서 경도 6°씩 60등분하여 서경 180°를 기준으로 동쪽으로 1에서 60까지 번호를 매기고, 남위 80°에서 북위 84°까지 8°(북위 72°∼ 84°는 12°)씩 20등분하여 C에서 X까지(I, O는 숫자와 혼돈 되기 때문에 제외) 부호를 붙임으로써 전세계를 1600 구역으로 구분하였다. UTM좌표계는 서경 177°를 기준으로 동쪽으로 매 6°씩 이동하면서 중앙자오선을 정하고, 그 중앙자오선과 적도의 교점을 원점으로 정하여 가우스-크뤼거 투영법을 적용한다.
   우리나라에서는 해방 후부터 우리기술이 확보되는 1974년까지 미군에 의존할 수밖에 없는 상황에서 일제가 제작한 1:50,000 지형도를 UTM 투영법으로 수정하여 사용하였다. 현재에는 국내에서는 한미연합작전 등의 이유로 육군지도창에서 제작하는 몇 가지 군사지도에 이 좌표계가 사용되고 있다.

  한반도 지역중 지리좌표로 동경 126˚~132˚, 북위 32˚~40˚ 사이에 위치한 지역을 UTM 좌표체계의 격자조직을 적용시엔 6˚ 간격으로 분할한 긴 사각형의 52번째 지역이 되며, 적도로부터는 북쪽으로 약 3,552km에서 4,662km 지역에 위치한다.
   동경 120˚~126˚ -> 51번째 지역

예) 한반도 전체의 경우
     52S = 동경 126˚~132˚, 북위 32˚~40˚    
     52T = 동경 126˚~132˚, 북위 40˚~48˚
     51S = 동경 120˚~126˚, 북위 32˚~40˚   

우리나라 좌표계 (TM 좌표계)
   우리나라 좌표계는 우리나라에 맞게 여러 가지 기준을 정하여 투영된 좌표계로 우리나라에만 적용되는 평면직각좌표계이다. 우리나라 좌표계를 사용하기 시작한 것은 1910년대 조선총독부가 이른바 조선토지조사사업의 일환으로 시행한 삼각측량의 계산에 가우스상사이중투영법에 의한 평면직각좌표를 사용한 데서 비롯되고 있다.
   우리나라 좌표계는 국가기준삼각점 좌표는 가우스-쉬라이버 도법에 의한 좌표계를 사용하고 있으며, 1960년대 후반부터 제작된 우리나라 국가기본도 좌표는 가우스-크뤼거 도법에 의한 좌표계를 사용하고 있다.
   한편, 1975년에 시작된 정밀 1차 기준점 측량과 1986년에 시작된 정밀 2차 기준점 측량에서는 가우스-크뤼거 도법을 채용하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 가우스-크뤼거 도법에 의한 것을 우리나라 좌표계로 정의하기로 하겠다.
   우리나라 좌표계는 한반도가 위치하고 있는 동경 124°∼ 130°범위를 북위 38°상에서 경도 2°씩 3등분하여 3개의 구역을 구분하고 있다. 즉, 동경 125°를 기준으로 동쪽으로 매 2°씩 이동하면서 중앙자오선을 정하고, 그 중앙자오선과 북위 38°선과의 교점을 원점으로 정하여 평면직각좌표상에 투영한다.
  국가기본도에 사용하고 있는 우리나라 좌표계의 원점은 서부원점(125°E, 38°N), 중부원점(127°E, 38°N), 동부원점(129°E, 38°N) 등 3개의 통일원점과 11개의 기타원점으로 구성되어 있다. 울릉도와 독도의 경우에는 중앙자오선이 131°E에 해당하므로, 이 지역에 대해서는 131°E, 38°N의 동해원점(가칭)을 사용하고 있다.

☞ UTM 좌표계와 우리나라 좌표계의 비교
   횡메르카토르 도법은 지역에 따라 그 특색에 맞게 약간씩 변화된 형태로 적용되고 있다. 이러한 형태의 일종이 우리나라 좌표계와 UTM 좌표계이다.
   우리나라 좌표계와 UTM 좌표계는 횡메르카토르 도법을 사용하고 있고, 투영공식도 와 같이 가우스-크뤼거 투영공식을 사용하고 있다는 공통점을 갖고 있다. 반면에, 두 개의 좌표계의 차이점은 투영공식에서 사용되는 몇 개의 상수가 다르다는 것이다.

[원문 - http://survey.cheju.ac.kr/frame1.htm] + 아주 쪼금 추가사항

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