개발에 필요한 최소한의 좌표 내용(기본위경도설명 및 PROJ / WGS84 / UTM / UTMK)

위경도좌표 표시는 지구가 완전한 구형태도 아니고, 평면도 아니라서 여러 좌표 형태가 존재함

ㅇ 기본 지식 함양

 

-      경도(Longitude)를 나타내는 선을 자오선(Meridian)이라 하고, 북극에서 남극으로 이어지는 선이다.
-      위도(Latitude)는 양극의 중간인 적도로부터 -90~90도까지를 말하며, 동일한 폭(거리)을 가지기에 평행선(Parallels)라고 함
-      위도 1도는 대량 111km(69마일)이고, 1'은 1해리(1.85km)이며 1''는 약 30.88m(100피트)임.

 

 

ㅇ 대표적 좌표

-      WGS84 좌표 : 구글 등에서 사용하는 좌표형태 ( GS84 좌표계의 원점은 지구의 질량 중심이며, GPS가 사용하는 좌표계이다.)

-       UTM 좌표(Universal Transverse Mercator/국제 횡원통 투영좌표) : 지구 전체를 원통으로 감싸는 형태의 좌표계로서 적도를 횡축으로 자오선을 종축으로 하는 세계의 표준화된 국제 횡 메르카토르 도법. 타원형이라 각각의 위경도를 나누어서 세로운 좌료 중심을 만들어 사용하는 좌표계  지구의 경도를 6도씩 60구역으로 나누고, 위도는 8%씩 80도까지 남북 각 10등분함.(단 북쪽의 X구역은 12도로 나눔). 따라서 남쪽에서 A,B는 남극, Y,Z는 북극. 그리고 남극에서부터 C,D로 시작하여 W,X까지 표기된다.(우리나라는 51, 52 종대 ST 횡대에 속함)

-      UTMK 좌표 :  한국 지리정보원에 사용하는 좌표로 UTM 좌표의 중심을 가지면 우리나라의 평면이 계산이 오류가 좀 있어서 UTM 좌표의 중심을 조금 SHIFT 해 놓은 좌표 임

       ▪ 서부원점(GRS80)-falseY:60000 : EPSG:5185               // lat: 129 lng: 38
                ▪ +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs
       ▪ 중부원점(GRS80)-falseY:60000 : EPSG:5186              // lat: 127 lng: 38
               ▪ +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs
       ▪ 동부원점(GRS80)-falseY:60000 : EPSG:5187              // lat: 125 lng: 38
               ▪ +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs
        ▪ 동해(울릉)원점(GRS80)-falseY:60000 : EPSG:5188    // lat: 131 lng: 38
                ▪ +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=131 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_def

 

ㅇ 좌표 변환을 위한 PROJ 설치 후 사용법

         - 명령어는 cs2cs 이고, 각종 파라미터는 proj 파일을 사용해서 위의 좌표 원 중심을
          동경 38, 북위 127.5로  설정 후 해당 좌표에 x,y 만큼의 띄워서 중심 좌표를 잡는 다고 이해 하면된다.

         - cli 명령어로 하나씩 확인 방법

cs2cs +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs +to +proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs [엔터키]

 타원을 그리는 방식이 여러가지인데 여기는 GRS80 으로 설정하는 형태

 

ㅇ 좌표의 설정값 을 주어야 제대로 변환 되는데, 해당 좌표 설정값을 어디 한쪽에 메모해놓으면 나중에 긴히 쓸 수 있을 것 같아 적어둠.

- 파일로 변환  방법

utmk to wgs84

cs2cs +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs +to +proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs 파일명 > 저장하고자 하는 파일명

wgs84 to utmk

cs2cs +proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs +to +proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs 파일명 > 저장하고자 하는 파일명

[전지구 좌표계]
전세계를 한번에 나타내야 할 때 많이 쓰이는 좌표계들입니다.
*WGS84 경위도: GPS가 사용하는 좌표계
EPSG:4326, EPSG:4166 (Korean 1995)
+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs 

*Bessel 1841 경위도: 한국과 일본에 잘 맞는 지역타원체를 사용한 좌표계
EPSG:4004, EPSG:4162 (Korean 1985)
+proj=longlat +ellps=bessel +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*GRS80 경위도: WGS84와 거의 유사
EPSG:4019, EPSG:4737 (Korean 2000)
+proj=longlat +ellps=GRS80 +no_defs

*Google Mercator: 구글지도/빙지도/야후지도/OSM 등 에서 사용중인 좌표계
EPSG:3857(공식), EPSG:900913(통칭)
+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +no_defs

[UTM]
전세계를 6도 단위로 나누는 표준적인 TM으로 군사지도에서 많이 사용합니다.
*UTM52N (WGS84): 경도 120~126도 사이에서 사용
EPSG:32652
+proj=utm +zone=52 +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +units=m +no_defs 

*UTM51N (WGS84): 경도 126~132도 사이에서 사용
EPSG:32651
+proj=utm +zone=51 +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +units=m +no_defs 


[보정안된 오래된 지리원 표준]
이 좌표계들은 EPSG에 등록되어 있지만, lon_0값의 문제로 실제로는 거의 사용되지 않습니다.
[오래된 지리원 표준]이 현업에서 실제 사용된 좌표계입니다.
*동부원점(Bessel): 강원도 등 동부지역
EPSG:2096
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*중부원점(Bessel): 서울 등 중부지역
EPSG:2097
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*서부원점(Bessel): 서해5도 등 서부지역
EPSG:2098
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43


[오래된 지리원 표준]
2002년 이전에 지리원의 지형도와 KLIS 등 국가 시스템에서 사용되었던 좌표계입니다.
*보정된 서부원점(Bessel) - KLIS에서 서부지역에 사용중
EPSG:5173
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 중부원점(Bessel): KLIS에서 중부지역에 사용중
EPSG:5174
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 제주원점(Bessel): KLIS에서 제주지역에 사용중
EPSG:5175
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=550000 +ellps=bessel +units=m +no_defs  +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 동부원점(Bessel): KLIS에서 동부지역에 사용중
EPSG:5176
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 동해(울릉)원점(Bessel): KLIS에서 울릉지역에 사용중
EPSG:5177
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=131.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs  +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43


[KATEC 계열]
한반도 전체를 하나의 좌표계로 나타낼 때 많이 사용하는 좌표계입니다.
*UTM-K (Bessel): 새주소지도에서 사용 중
EPSG:5178
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*UTM-K (GRS80): 네이버지도에서 사용중인 좌표계
EPSG:5179
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs 

// 2014년 1월 21일 신상희 추가 
*네비게이션용 KATEC 좌표계(KOTI-KATEC)
EPSG 없음. 비공식 좌표계임. 
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=128 +k=0.9999 +x_0=400000 +y_0=600000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43


[타원체 바꾼 지리원 표준]
과거 지리원 좌표계에서 타원체와 lon_0 문제를 수정한 좌표계로 2000년대 초반에 잠시 많이 사용되었습니다.
*서부원점(GRS80)-falseY:50000
EPSG:5180
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*중부원점(GRS80)-falseY:50000: 다음지도에서 사용중인 좌표계
EPSG:5181
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*제주원점(GRS80)-falseY:55000
EPSG:5182
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=550000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*동부원점(GRS80)-falseY:50000
EPSG:5183
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*동해(울릉)원점(GRS80)-falseY:50000
EPSG:5184
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=131 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

[현재 국토지리정보원 표준]
2002년 이후에 국토지리정보원 지형도에서 사용중인 좌표계입니다.
*서부원점(GRS80)-falseY:60000
EPSG:5185
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*중부원점(GRS80)-falseY:60000
EPSG:5186
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*동부원점(GRS80)-falseY:60000
EPSG:5187
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs

*동해(울릉)원점(GRS80)-falseY:60000
EPSG:5188
+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=131 +k=1 +x_0=200000 +y_0=600000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs


출처: http://www.osgeo.kr/17 [OSGeo(Open Source GeoSpatial) 한국어 지부 - OSGeo Korean Chapter]


출처: https://wwhitelife.tistory.com/55 [Life is... with something]