세계측지계 변환

왜 배우는가: 세계측지계 변환은 지적공부의 좌표 기준을 국가 표준으로 통일하는 작업이어서 지적측량 실무와 공간정보 연계의 기반이 된다. 변환 절차, 검증, 문제점과 개선방안은 여러 교시에 걸쳐 반복 출제된 주제이다.

출제 이력: 제138회 2교시 4번, 제135회 2교시 5번, 제134회 3교시 3번, 제129회 2교시 2번, 제126회 2교시 3번, 제123회 3교시 1번, 제122회 2교시 3번, 제120회 2교시 3번, 제113회 3교시 3번, 제110회 4교시 2번, 제102회 2교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

세계측지계 변환은 지역측지계 기준으로 등록된 지적공부를 세계측지계 기준으로 변환하는 것이다.

세계측지계 변환은 지적소관청이 시행한다. 지적소관청은 세계측지계 성과를 확보하여 기존 지적도·임야도와 경계점좌표등록부의 좌표를 새 기준으로 다시 산출하고, 그 결과를 지적공부로 등록한다. 이 작업은 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」 부칙과 「지적재조사에 관한 특별법」에 따른 기본계획을 근거로 한다.

지적소관청은 공통점 측량과 도면 정비 등을 「국가공간정보 기본법」에 따라 설립된 기관에 대행하게 할 수 있다. 변환 대상은 지역측지계로 등록된 지적공부이며, 세계측지계 기준으로 이미 등록된 지역은 사업지구에서 제외된다. 따라서 사업지구는 아직 지역측지계에 머무는 지적공부 전체를 가리킨다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 세계측지계: 지구 전체를 대표하는 GRS80 타원체를 기준으로 하는 좌표 체계이다. 위성측량 성과와 직접 호환되는 기준이다.
• 지역측지계: 특정 지역에 맞춘 측지 기준이며, 기존 지적공부가 등록된 좌표 기준이다.
• 지적공부: 지적도, 임야도, 경계점좌표등록부처럼 필지의 위치와 면적을 기록한 공적 장부이다.
• 공통점: 지역측지계 성과와 세계측지계 성과를 모두 가진 지적기준점이다.
• 2차원 헬머트 변환: 평면에서 이동·축척·회전을 적용해 좌표를 옮기는 변환 모델이다.
• 변환계수: 헬머트 변환 모델에 대입하기 위해 공통점으로부터 산출한 계수이다.
• 변환구역: 같은 변환계수와 이동량을 적용하는 구역이며, 사업지구 안에서 선정한다.
• 편차량: 변환 성과와 세계측지계 계산성과 또는 실측성과의 차이이다.

2. 개념 풀이

정식 정의에 따르면 세계측지계 변환은 지역측지계 기준으로 등록된 지적공부를 세계측지계 기준으로 변환하는 것이다. 측량을 새로 실시하는 작업이 아니라 기존 지적공부의 좌표 기준을 바꾸는 작업이므로, 변환 결과는 기존 등록 내용을 새 기준 체계로 다시 나타낸 성과이다.

원리는 두 측지계의 타원체 차이에서 출발한다. 지역측지계와 세계측지계는 타원체의 크기, 형상, 중심 위치가 달라서 같은 지점이라도 경도와 위도의 변화량이 위치마다 다르게 나타난다. 따라서 모든 좌표에 하나의 이동량을 일괄 적용하면 위치에 따른 차이를 반영하지 못하므로, 공통점으로 구한 변환계수를 변환구역 단위로 적용한다.

헬머트 변환은 2차원 평면에서 이동, 축척, 회전의 세 요소를 한 번에 반영한다. 다만 경계점좌표등록부 시행지역은 축척계수를 제외하고 이동과 회전 변환계수만 산출해 적용한다.

변환구역은 지적공부 등록기준별로 나눈다. 도해지역과 경계점좌표등록부 시행지역은 별도의 변환구역으로 선정하고, 행정구역인 리·동이나 도로, 구거, 하천 같은 주요 지형지물을 경계로 구분할 수 있다.

핵심 용어의 역할은 다음과 같다.

• 공통점: 변환계수를 산출하는 기준 자료이며, 변환구역별 성과가 양호한 지적기준점으로 선정한다. 연결교차는 경계점좌표등록부 시행지역이 7.5cm 이내, 그 밖의 지역이 12.5cm 이내여야 한다.
• 변환계수: 공통점의 두 기준 성과 차이로부터 헬머트 모델에 필요한 값을 구한 것이다. 계수를 구하면 변환구역 안 필지의 좌표를 같은 방식으로 옮길 수 있다.
• 편차량: 변환계수로 옮긴 좌표와 세계측지계 계산성과 또는 실측성과의 차이이다. 이 값으로 변환 성과의 적정성을 판단한다.

변환계수는 공통점의 두 기준 성과로부터 산출하며, 변환구역 안의 필지는 같은 계수로 변환한다.

변환 후에는 편차량과 허용범위로 성과의 적정성을 확인하며, 이 검증의 세부 기준은 뒤의 절에서 다룬다.

3. 등장 배경과 필요성

지적공부의 좌표는 작성 시기와 지역에 따라 서로 다른 기준으로 등록되었다. 도면마다 원점과 타원체가 달랐고, 도해 방식으로 작성된 지적도를 수치 자료로 옮긴 뒤에도 원래의 좌표 기준이 그대로 남았다. 이처럼 기준이 섞인 상태에서는 여러 지역의 지적공부를 하나의 좌표 체계로 관리하기 어렵다.

위성측량의 보급은 변환의 필요성을 더욱 키웠다. 위성측량 성과는 세계측지계 기준으로 얻어지므로, 지적공부가 지역측지계에 머물러 있으면 측량 결과를 지적공부와 직접 맞출 수 없다. 좌표변환을 거치면 변환에 따른 정확도 저하와 측지기준계 혼용의 우려가 생기므로, 기준을 하나로 통일하는 것이 바람직하다.

변환의 법적 근거는 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」 부칙(법률 제9774호, 2009.6.9.) 제5조제2항과 「지적재조사에 관한 특별법」 제4조에 따른 기본계획이다. 이 근거에 따라 지적소관청이 공통점을 확보하고 변환구역을 정해 시행한다.

지적공부는 국가공간정보 체계와 연계되어 여러 분야에서 핵심 정보로 쓰이므로, 좌표 기준을 통일해야 국토 공간정보와 지적 정보를 함께 활용할 수 있다. 다만 국내의 모든 위치에서 좌표값이 바뀌므로, 기존 자료의 정정과 기관 간 자료 이용의 부담이 함께 생긴다.