3주우리나라의측지계

(1)

3주_우리나라의 측지계

가천대학교 토목환경공학과

박 홍 기

(2)

지구의 형상(지표면의 형태)

 물리적 지표면 (physical surface)



자연상태의 지표면

 지오이드 (geoid)



지구의 중력등포텐션면

 지구타원체 (earth ellipsoid)



회전타원체 도입, 측량계의 기준

 수학적 지표면 (mathematical surface)



정확한 위치결정이나 측지학적인 문제를 다룰 때



중력장에 의한 지표면을 수학적으로 표시하는 텔루로이드 (telluroid), 의사지오이드 (quasi geoid) 등

(3)

타원체

 회전타원체(spheroid)

 지구타원체(earth ellipsoid)

 기준타원체(준거타원체, reference ellipsoid)



지역마다 서로 다른 지구타원체가 존재하며 이를 준거타원체 라 한다.



어느 지역의 지오이드와 가장 유사한 지구타원체로, 그 지역 에 가장 적합하여 그 지역 측지측량계의 기준이 되는 타원체 를 의미한다.



우리나라의 준거타원체는 Bessel타원체이다.

(4)

국제 단위계(SI Unit System)

 기본단위 : 길이(m), 질량(kg), 시간(원 자시, 초), 전류(암페어 A), 온도(캘빈 K), 물량(mol), 광도(Candela)

 보조단위

 라디안(Rad) : 평면각의 SI단위

 스테라디안(Sr) : 입체각의 SI단위

• 반지름이 r인 구의 표면에서 r ² 인 면적에 해당

하는 입체각이다.

(5)

세계시

 시간(Time)

 UT ₀ : 지구의 자전운동과 계절변화를 고려하지 않은 세계시

 UT ₁ : 극운동을 고려한 세계시

 UT ₂ : UT ₁ 에 계절변화를 고려한 것

(6)

위도와 경도의 종류

 측지위도(지리위도) : 지표면상의 한 점에서 준거타 원체상에 내린 법선(수직선)이 적도면과 이루는 각도

 측지경도(지리경도) : 본초자오면과 어느 지점의 타 원체 상 자오면이 적도면상에서 만드는 각거리

 천문위도 : 지표면상의 한 점에서 지오이드에 내린 연 직선이 적도면과 이루는 각도

 천문경도 : 본초자오면과 어느 지점의 타원체 상 천문 자오면이 적도면상에서 만드는 각거리

 지심위도 : 지구상 한 점과 지구중심을 잇는 직선이

적도면과 이루는 각도

(7)

평면직각좌표(평면직교좌표)

 방위각 = 방향각 – 진북방향각

 자오선수차와 진북방향각은 그 절대값은 똑같고 부호는 반대이다.

 기준점측량에는 각도가 중요한 것으로 등각투영법이 많이 이용된다.

 가우스등각이중투영법

 TM도법(가우스크뤼거도법)

(8)

자오선수차

 임의 지점에서 자오선의 북쪽(진북)을 기준으로 시계방향으로 측 정한 각을 방위각이라 하며, 평면직각좌표계의 x축과 평행한 축을 기준으로 시계방향으로 측정한 각을 방향각이라 한다.

 TM 투영법에서 타원체상의 측지선 C는 그림과 같이 곡선의 형태 로 평면에 투영되지만, 등각투영법이므로 같은 각으로 투영되어 A에서 측지선 C의 방위각은 타원체상과 같은 α이고, 정의에 따라 C의 방향각은 T이다. 여기서 α와 T의 차를 자오선수차 γ라 하며, 그 반대를 진북방향각 γ′라 한다(즉, γ′=-γ).

γ =α −T

(9)

지구좌표계

 경위도좌표계 : 지구상의 절대적 위치를 표시하는데 일반적으로, 가장 널리 쓰이는 좌표계

 평면직각좌표계 : 측량범위가 크지 않은 일반측량에 서는 평면직각좌표(평면직교좌표)가 널리 사용

 UTM좌표 : UTM 투영법, 적도⇒횡축, 자오선⇒종축



경도 : 동경 180°기준, 지구전체 6°간격으로 60등분



위도 : 남위80°에서 북위84°까지 포함, 8°간격20등분

 UPS좌표 : 극심입체투영법으로 남위80°, 북위84° 이 상의 양극지역을 평면직각좌표(원점은 양극)로 표 시하는데 사용

 WGS좌표계 : 지심좌표 방식으로 위성측량에서 사

용 (WGS60 → WGS66 → WGS72 → WGS84)

(10)

우리나라 측량원점

 평면직각좌표원점

 서부원점 (북위38°, 동경125°)

 중부원점 (북위38°, 동경127°)

 동부원점 (북위38°, 동경129°)

 동해원점 (북위38°, 동경131°)

 대한민국 경위도원점

 삼각측량의 원점으로 이용

 국토지리정보원 구내에 위치

 수준원점

 표고의 기준 (인천만의 평균해수면으로부터 26.6871m)

 인하전문대학 구내에 위치

(11)

경위도 원점

경위도 원점은 한 나라의 모든 위치의 기준으로서, 측량의 출발점이 되는 점이 다. 즉, 우리나라 측량 기준점인 삼각점 의 출발점이다.

위도는 지표면과 천체간의 각도로서, 남 북을 잇는 지축에 직각이 되는 적도를 0 도로 하여 남북으로 극을 향해 각각 90 도로 구분하여 남북위치를 정한 것이고, 경도는 지축을 따라 교차하는 두개의 면 이 이루는 각도를 말하며, 1884년 영국 그리니치천문대를 지나는 경선(본초자 오선)을 경도 0도로 하고, 이를 기준선으 로 하여 동서로 180등분하여 위치를 표

(12)

삼각점

삼각점이란 토지의 형상, 경계, 면적 등 을 정확하게 결정하거나 각종 시설물의 설계와 시공에 관련된 위치결정을 하기 위하여 측량을 실시할 때에 그 기준이 되는 점으로서, 전국에 일정한 분포로 등급별 삼각망을 형성하고 그 지점에 삼 각점을 매설하여 경도와 위도, 높이, 직 각좌표, 진북방향과 거리를 관측하고 그 결과를 성과표로 작성하여, 각종 GIS사 업, 시설물 관리, 수치지형도 제작, 공공 측량, 일반측량, 지적측량 등 각종 국토 건설계획 및 시공, 유지 관리시 이용할 수 있도록 그 성과표를 제공하고 있다.

현재 전국에 16,000여개의 삼각점이 설 치, 관리되고 있다.

(13)

수준점

수준점은 인천 앞바다 평균해수면(높 이:0m)으로부터 결정한 대한민국 수준 원점을 기준으로 하여, 전국 주요 도로 변을 따라 일정한 간격(약2~4km)으로 수준표석을 설치하고 그 위치의 높이값 을 구해 놓은 점으로서, 높이 측량의 기 준이다.

현재 전국에 약 6,000여개의 수준점을 설치, 운영하고 있으며, 이를 이용하여 일상생활에 필요한 상,하수도를 비롯하 여 하천 제방공사 및 교량높이기준설정 등의 치수사업과 도로 경사나 구조물 등 각종 토목공사시 높이를 결정하고 있다.

(14)

중력기준점

중력측량은 중력값의 지리적 분포나 시 간 변화를 정밀하게 구하기 위해 실시하 는 것으로, 중력가속도의 크기를 측정하 는 것이다.

중력측량 성과는 각 지역별 중력도 작성, 지하자원탐사, 지하수 이동, 인공위성의 궤도결정, 지구의 형상 결정을 위한 연 구, 일상생활에서 각종 무게를 측정하는 정밀한 저울을 만들 때의 측정에 필요한 자료를 제공한다.

중력원점으로부터 전국 주요 지점의 상 대중력을 관측한 중력 보조점 9개를 설 치 관리하고 있다.

(15)

지자기점

지구가 가지는 자석의 성질 즉, 지자기 3 요소인 편각(지자기의 방향과 자오선의 각

)

, 복각 (지자기의 방향과 수평면과의 각), 수평분력(수평면 내에서의 자기장 의 크기)을 측정하여 측정지역에 대한 지구자기장의 지리적 분포와 시간변화 에 따른 자기장 변화를 조사, 분석하는 것이 지자기측량으로 이를 위하여 설치 한 점이 지자기점이다. 전국의 지자기도, 지형도, 항로 및 항공도 작성과 위성측 지측량, 수준측량, 중력측량 등의 관측 자료와 함께 이를 이용한 지구 내부 구 조해석에 활용하고 국가 기본도의 자침 편차자료와 지하자원의 무굴삭 탐사, 지 각 내부구조 연구 및 지구 물리학의 기

(16)

위성측지기준점

국가 기본측량의 실시를 위하여 국토지 리정보원장이 관리, 운영하는 위성측지 기준점으로서 지상 약 20,200Km에서 지 구 주위를 하루에 2회 회전하는 24개의 GPS 위성으로부터의 수신된 자료를 국 토지리정보원 GPS 중앙처리센터로 전 송하고 정밀 기선 해석을 통하여 위성측 지기준점 위치를 높은 정확도로 결정한 다.

이러한 GPS수신자료를 사용자가 우리 나라 어느 곳에서든지 손쉽게 이용 할 수 있도록 전국에 등분포로 위성측지기 준점을 설치하고, 그 측량성과 및 GPS관 측자료는 국토지리정보원 홈페이지 등 을 통하여 일반에게 제공하고 있다.

(17)

VLBI 관측점

VLBI(Very Long Baseline Interferometry, 초장기선 전파 간섭법)측량은 지구로 부 터 수억 광년 이상 떨어진 준성(Quasar) 으로부터 발사되는 전파를 VLBI 관측 시설을 이용하여 지구상의 두 곳 이상에 서 동시에 수신함으로써 이들간의 좌표 와 거리 등을 수 mm의 정확도로 측정할 수 있는 최신 우주측지기술이다.

국토지리정보원은 한국과 일본의 지각 운동 해명을 위하여 한일 측지협력사업 의 일환으로 한일 공동 VLBI측량을 실 시하여 측량성과를 산출하였고 또한, 이 성과를 IERS(International Earth Rotation Service)에 등록함으로써 전 세계에 우리

(18)

지도분류

 표현내용에 따른 분류



일반도 :

일반인을 위한 다목적지도로서, 국가기본도, 토지이용도, 대한 민국전도 등



주제도 :

어느 특정한 주제를 강조한 지도로서, 지질도, 토양도, 관광도, 교통도, 도시계획도, 산림도 등



특수도 :

3주우리나라의측지계