[스페이스인] 공간정보의 이해(교원연수 기초) | 2. 지도의 이해

* 본 글은 공간정보교육포털 '스페이스인'의 [ 공간정보의 이해(교원연수 기초) ] 강의를 듣고 정리한 글입니다.

[공간정보개론]으로는 부족한 것 같아 추가적으로 수강하였습니다.

비교적 과거의 강의이기 때문에 현재의 기술과는 차이가 있을 수 있습니다.

공간정보교육포털

 

 2. 지도의 이해 

지도와 지도투영

        다양한 종류의 지도

        지도의 역사 - 서양

• 고대: 점토판을 이용해 위치 표시
• 중세: 세계관 반영 지도, 해도
• 현대: 항공사진, 위성영상 등 이용

        지도의 역사 - 한국

• 고대: 반구대암각화, 요동성도
• 조선: 혼일강리역대국도지도, 대동여지도, 천하도지도
• 대한제국: 대한전도(1899 양지아문)
• 일제강점기: 평판측량 방식에 의한 지도 제작
• 한화한공사진측량협정(1966)
  • 항공사진측량에 의한 지도 제작
• 국가 GIS(NGIS) 구축 사업
  • 수치지도 제작 및 GIS 데이터화

        지도의 정의

• 대상물을 일정한 표현방식으로 축소해 평면에 그려놓은 것
• 일정한 표현방식
  • 지형: 등고선으로, 지물: 기호로 표시
• 축소
  • 축척
    • 대축척: 분모가 작아 분수의 값이 커지는 축척. 보통 1만분의 1보다 큰 축척을 이름 (예: 부산시 사하구 지도)
    • 소축척: 분모가 커서 분수의 값이 작아지는 축척. 보통 10만분의 1보다 작은 축척을 이름 (예: 대한민국전도, 세계전도)
• 평면
  • 3차원을 2차원으로: 지도투영

        지도의 기본요소

• 제목, 투영법, 범례, 방위

• 경선 방향이 지도의 북쪽을 가리키며 해당 지도는 경선이 표시되어 있기 때문에 방위를 생략함

        지구의 형상

• 3차원의 지구를 2차원의 지도로 표현하기 위해 먼저 지구의 형상을 정의해야 함
• 지구의 형태는 구보다는 타원체에 가까움
• But, 타원체로만 정의할 순 없고 지구 내부의 물질을 정확히 알지 못하기 때문에 중력이 같은 면을 연결한 지오이드로 지구를 볼 수 있음
• 위치를 말할 때 경위도를 말하는 건 타원체에 기준한 것이고, 높이(표고)를 말하는 건 지오이드에 기준한 것
  • 수평위치는 WGS84 타원체를 기준으로 한 위치, 수직위치(높이)는 바다(엄밀히는 지오이드)를 기준으로 함
• 지구의 형상 종류
  • 구
  • 타원체
    • 경위도(수평위치)를 기준으로 함
    • WGS84 타원체: 전 세계에서 사용하는 표준. 장반경이 단반경에 비해 1/300 정도 긴 타원체.
  • 지오이드
    • 중력이 같은 면을 연결한 형상
    • 표고(수직위치)를 기준으로 함 (예: 해발 200m)

        경위도와 직각좌표

• 경위도: 구나 타원체상에서의 좌표 (아래의 지도에서 빨간 실선) > 소축척 지도에서 중요
• 직각좌표: 평면인 지도상에서의 좌표 (투영에 의한 좌표) (아래의 지도에서 파란 점선) > 대축척 지도에서 중요

        지도투영법

• 면의 형태: 원통, 평면, 원추

• 축의 방향: 정축, 횡축, 사축

• 성질: 정적(면적이 같음), 정거(거리가 같음), 정형(형태가 정확)

        기준점

• 지도를 만든다 = 평면상에서 좌표를 결정한다
• 삼각점과 수준점은 지도 및 측량에 필수적
• 특정 지점의 정확한 평면좌표/직각좌표에 대한 점으로써, 국가에서 관리함
• 삼각점
  • 평면 위치를 알려주는 점
  • 경위도좌표보다 직각좌표가 더 편리하기 때문에 사용
  • 지도에서 산 정상부에 삼각형으로 표시된 점
• 수준점
  • 높이를 알려주는 점
  • 바다로부터 높이를 직접 측정할 수 없기 때문에 사용
  • 지도에서 주요 도로 옆에 사각형으로 표시된 점

        우리나라의 좌표체계

• 투영법: 횡축 메르카토르 투영법 > 면: 원통, 축: 횡축, 성질: 정형
• 중위도에서 위아래로 길기 때문에 원통을 정축으로 씌웠을 때는 우리나라의 경선와 원통이 닿는 부분이 거의 없음. But, 원통을 횡축으로 씌우면 일정한 경선 방향에 대해서 원통과 우리나라의 경선 부분이 맞닿는 부분이 생김
• 중앙 경선을 125, 127, 129, 131 4개로 잡고 있으며, 좌우로 1도 정도의 좁은 부분만을 그려서 우리나라 지도를 제작

• 실제 지도에서의 직각좌표
  • 아래 지도 의 교차점 좌표는 중부 원점을 기준으로 함
  • 중부 원점에서 13km 동쪽에, 45km 남쪽에 위치

 

항공사진과 우리나라 지도

        항공사진의 특성

• 항공기를 이용해 촬영, 지도 제작의 원천 데이터

• 중복촬영: 비행 방향으로 60% 이상 중복

        입체시의 원리

• 시차에 의해 입체감이 나타남
  • 시차: 두 눈에서 보이는 대상물까지의 각도 차이
• 수평과 수직위치 결정 가능
• 사진을 찍는 지점의 실제 위치가 달라지면 사진상에서도 위치가 달라짐
  • 중복촬영을 하지 않으면, 사진상에 있는 지점의 실제 위치를 파악할 수 없게 됨

        항공사진을 이용한 지도 제작

• 1. 항공사진 촬영
• 2. 사진 제작
  • 요즘은 디지털 항공사진을 사용하기 때문에 사진 제작 과정이 없음
• 3. 항공사진 도화
  • 아날로그필름/디지털파일을 가지고 항공사진을 입체로 보면서 사진에 나와있는 대상물들을 실제로 그림
• 4. 현지지리조사
  • 사진만으로는 위치를 측정하기 어려운 부분을 보충하고 지명, 건물의 속성, 행정경계 등을 알 수 있음
• 5. 정위치 편집
  • 항공사진 도화 결과와 현지지리조사 결과를 바탕으로 편집
• 6. 지형도 제작 및 인쇄
• 7. 지형도 공급

        항공사진 촬영과 도화

• 종 중복: 비행 방향으로의 중복
• 횡 중복: 하나의 비행 방향에서 다른 비행 방향으로 갈 때 사진을 안 찍는 부분이 없게 하기 위해 중복
• 도화기에 두 눈을 대고 두 장의 사진을 입력하면 입체 모형으로 보임 > 그 모형을 보면서 각각의 지리나 도로를 도화하게 됨

        우리나라의 지형도

• 종이지도(종이지형도): 일제강점기부터 사용
• 수치지도(수치지형도): 1995년 이후 제작 사용

        수치지도의 특성

• 레이어로 구성
• 병합 및 추출이 자유로움
• GIS 데이터로 사용

수치지도의 특성: 레이어로 구성

• 좌: 원본 수치지도, 우: 도로만 추출한 레이어

        수치지도 제작 및 공급

• 국토지리정보원에서 담당
  • 다양한 종류의 종이지도와 수치지도
  • 최근 연속 수치지도 등 제작
    • 도역 단위로 제작되는 수치지도를 연속으로 붙여 사용하면 이점이 많음

• 목적에 맞게 다양한 주제도 제작
• 국가공간정보유통시스템(www.nsic.go.kr)을 통해 공급