지리정보공학

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양균 유
5 years ago
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1 지리정보공학

2 용어 정보에위치를할당하는작업 위치에정보를할당하는작업과는다름, 이럴경우에는위치에정보를할당하기이전에위치를결정하는작업으로이해 Georeference 와유사한의미 Geocode Geo-locate or geo-allocation Geo-referenced or geocoded 2

3 기본요구사항 고유성 위치는단하나. 공유 모두가인지할수있어야. 지속성 변하지말아야. 3

4 georeferencing systems 특정장소의명칭 ( 지명 ) 우편주소 선형참조시스템 위도경도 투영과좌표계 전지구측위시스템 4

5 지명 지오레퍼런싱의최초형태이다. 모든일상에서사용되는형태 보편적으로인식하고있는지리적특성에따라다양하다 다른것들은일부지역에서만이해할수도있음 서로다른 scale 을가진다. 대륙에서소도시혹은동, 리 시간이지나서사용하지못할수도있다. 마산, 진해등 5

6 우편주소, 우편번호 모든주거지와사무실은잠재적인목적지 주거지와사무실은거리를중심으로배치되어있고번호가지정 거리는지역사회내에서유일한이름으로사용 지역사회는더큰지역사회내에서고유한이름을가짐 위와같은것이모두충족한다면유용한지오레퍼런스이다. Failed postal addresses 농촌지역 새주소형태로최근확장되었음 자연객체 호수, 산, 강들은우편주소로위치를확인할수없다 도로의번호가연속적이지않을경우 새주소이전의주소체계 6

7 우편번호 : 발송용번호 우편물도착지행정구역을기준으로부여한번호 737 : 배달용번호 수신자에게전달하기위한번호 법정동을기준으로부여 7

8 미국의 zipcode 8

9 Linear referencing 네트워크상의정의된경로를따라정의된참조점의거리를측정하여위치를식별 메인가 와 버치가 의교차점에서 버치가 를따라 87m 지점에서사고발생 9

10 Linear referencing 의사용 57분교통정보, 철도관제등 ITS 분야 : GIS-T (T-GIS) 미국의 Onstar 시스템 응급 / 비상상황, 경찰및구급차출동 "I was told when I purchased the vehicle that Onstar would always be there. So I just click the red button." 10

11 Linear referencing 의사용 문제점및단점 농촌지역에서교차점으로부터거리가멀경우 교차점이하나이상일경우 측정장비가부정확할경우, 혹은 2 차원측정의부정확성의경우 ( 경사유무 ) 11

12 Latitude and longitude 가장효과적인지오레퍼런싱방법 좋은공간해상도를제공 위치간의거리계산가능 다양한형태의공간분석지원 잘정의되고고정된참조프레임 지구자전과지구질량중심, 그리니치자오선을기반에둠 위도 (latitude) : 적도를기준남북방향 도, 분, 초로나타내며, 각거리 (angular distance) 이다 위도선은평행하다라고말한다. 경도 (longitude) : 프레임 ( 그리니치 ) 자오선을기준으로동서방향 도, 분, 초로나타내며, 각거리이다. 경도선은자오선으로불린다. 12

13 Latitude and longitude 13

14 Latitude and longitude 표준타원체 (ellipsoid) 복잡한형상의완전하지않은구체 회전타원체 (spheroid) 와가깝다 수학적으로타원을단축을기준으로회전 장축과단축의차이 : 편평도 (flattening) f = (a-b) / a» 여기서, a 는적도지름길이 ( 장축 ), b는극지름길이 ( 단축 ) 실제지구의편평도는약 1/300 이다.» 즉, 극지름이적도지름보다 1/300 만큼짧다. spheroid 는타원 (ellipse) 를단축으로회전시켜형성 ellipsoid는지구에유사한타원체로다양한반경을가짐 14

15 어떤타원체를사용하는가 15

16 WGS 84 회전타원체 world geodetic system of 1984, 국제표준 지구는하나의타원체로정확한모양으로정해져있지않기때문 각국가는지구자체를가장정확한근사치로국가를채택 ( 국지좌표계 ) 단일표준이없었기때문에, 다른나라에의해만들어진지도는서로맞을수없었다. NAD83(north American datum of 1983) 과거의동일. 장반경 : 6,378,137 m 편평률 : 1 /

17 타원체모델 17

18 Latitude and longitude 도분초 1 도 1 분 1 초 지구원주의 1 / 360 : 약 111km 111km / 60 : 약 1.86km 1해리 ( 항해시거리단위로사용 ) 1.86km / 60 : 약 0.031km (31m) 18

19 지오레퍼런스변환 GIS 애플리케이션에서투영과타원체변환 GIS 패키지에기본기능으로제공됨 거리주소는분석과매핑을위해좌표변환을반드시해야함 지명의경우, 지명사전을이용하여좌표로변환 기타등등 19

20 Projections and coordinates Projections 지구를하나의평면으로나타내는 ( 투영하는 ) 방법 지도투영에서고려할속성 면적 ( 정적투영법, 등적투영법 ) 형태 ( 정각투영법, 정사투영법 ) 거리 ( 정거도법 ) 방위 Coordinates 구형의지구가평면으로변형될경우모든속성이유지될수없다. 평면상의한지점의위치를표시하는방법 20

21 투영법의분류 원통도법 (Cylindrical projection) - 적조에서지구와원통을접하도록하기위해서원통이경위선으로표시된투명한구체에외접하는것으로가정한다. 21

22 투영법의분류 원추도법 (conical projection) - 원추의정점이극축선위에정확하게위치하도록원추로지구타원체를씌운다. 22

23 투영법의분류 평면혹은방위도법 (Planar or Azimuthal projection) - 가상의평면을북극점또는남극점에서지구타원체에접해지도록위치된다. 23

24 Projections 원통 (cylindrical) 도법 종이원통을지구주위에둘러싸고 지표상의사상의그림자가보이게한후 원통을펼치는방법 방위 (azimuthal or planar) 도법 지구에평평한종이로감싸는것 원추 (conic) 도법 지구주변에종이를원뿔모양으로둘러싸는방법 24

25 지도투영방향 정축방향 (Normal aspect) - 원통또는원추의축은지구의극축과일치또는평행하며, 평면은극점에접한다. 횡축방향 (Transverse aspect) - 원통또는원축의축은지구의극축으로부터서로다른방향에위치될수있다. 사축방향 (Oblique aspect) - 위도또는경도에대하여비스듬히위치하는지역의지도제작에적용된다. 25

26 지도투영시점 심사도법 (Gnomonic projection) - 지구의중심에시점을가지는투영법 정각도법 (Orthographic projection) - 무한대의거리에시점을가지는투영법 평사도법 (Stereographic projection) - 투시원점을투영면의정반대쪽에두고투영하여얻는도법 26

27 투영 ( 광원의위치 ) 27

28 투영 ( 광원의위치 ) 28

29 Cylindrical projections 메르카토르 (mercator) 도법 29

30 Conic projections 람베르트 (Lambert) 도법 30

31 Projections 31

32 unprojected projections 비투영도법 ( 정방형도법 = plate carrée) 가장쉬운투영법 경도를 x 축, 위도를 y축으로지도화 전세계를표현할때 32

33 Projections 33

34 Universal Transverse Mercator (UTM) projection 국제횡축메르카토르, 원통도법중의하나 전세계적범위의데이터에사용 60 개의구역, 폭 : 경도 6 도 34

35 Local systems : state plane coordinates UTM 좌표계는사실상 60개의상이한투영법이존재 미국 영국 주평면직각좌표계 (SPC) 텍사스의경우 5개의람베르트정형원추도법에기반하여투영. 하와이는횡축메르카토르도법을기준으로 5개의구역을가짐 사축메르카토르도법 캐나다 람베르트정형원추도법 우리나라 횡축메르카토르도법 35

36 데이텀 (datum) 타원체, 원점과같은좌표계의정의 지오이드와타원체를일컬음. 평면위치결정 삼감점의좌표을이용 수직위치결정 수준점의좌표이용 우리나라데이텀 GRS80 타원체, ITRF2000 좌표계 Bessel 타원체, TM Tokyo 좌표계 장축 (a) : 6,377,397 m 편평도 f = (a-b) / a = 1/ 경위도원점 ( 국립지리원 ) 위도 : 경도 : 수준원점 ( 인하대학교내 ) 표고 : m 36

37 Global Positioning System GNSS (global navigating satellite system) 미국, GPS 러시아, GLONASS 유럽, Galileo 중국, Beidu 일본, QZSS GPS 24 개위성 (+ 6 개의대기위성 ) = 30 개 20,200km 고도 10m 정확도 37

38 38

39 GPS work 39

40 공간정보시스템공학과

측량학 (총론)

측량학 (총론) 측량학 ( 총론 ) 가천대학교토목환경공학과 박홍기 지구의형상 ( 지표면의형태 ) 물리적지표면 (physical surface) 자연상태의지표면 지오이드 (geoid) 지구의중력등포텐션면 지구타원체 (earth ellipsoid) 회전타원체도입, 측량계의기준 수학적지표면 (mathematical surface) 정확한위치결정이나측지학적인문제를다룰때 중력장에의한지표면을수학적으로표시하는텔루로이드