가민(garmin) GPS의 BESSEL TM, WGS84 TM 좌표계 변환과 이해

Posted on 2012. 5. 28. 01:10
Filed Under 응용 프로그램

보통의 아웃도어, 레저용 GPS 사용자들은 WGS84 - 도분초(경위도) 좌표계를 사용할 겁니다. 그러나 측량이나 관련 분야에 종사하시는 분들은 BESSEL 또는 GRS80 - 평면직각 좌표계(수치좌표)를 많이 사용합니다. 평면직각 좌표계의 장점이 좌표의 수치에 따라 거리를 즉각 알 수 있기 때문입니다. 경위도 좌표계를 통해서는 거리를 정확하게 짐작하기 어렵습니다.

세상에는 상당히 많은 지도체계와 좌표체계가 있습니다. 국내에서 가장 많이 사용하는 지구 타원체는 BESSEL과 GRS80 그리고 WGS84입니다. GRS80과 WGS84는 거의 동일한 타원체입니다. 이것을 평면인 지도에 표현하기 위해 투영법을 사용합니다. 이 투영법을 통해서 좌표계가 만들어 집니다. 투영법 중 TM(횡축 머케이터)와 UTM(국제 횡축 머케이터)를 많이 사용합니다. 그리고 측지의 기준점을 어디에 두느냐에 따라 Tokyo와 WGS84 또는 GRS80으로 나뉩니다. 이에 따라 좌표계가 만들어지는데요. 좌표계에는 경위도 좌표계와 평면직각 좌표계 그리고 UTM 좌표계가 있습니다.

정리 해 보면 타원체-투영법-측지계-좌표계의 순서대로 나열 됩니다.

이 글에서 설정할 좌표계는 첫번째로 BESSEL 타원체-TM 투영법-Tokyo 측지계-평면지각 좌표계로 가민 GPS 기기와 맵소스 프로그램을 설정 하는 것입니다. 다시 말해 BESSEL 타원체에 동경을 중심으로 TM 방식으로 투영 된 좌표체계를 평면직각 좌표로 표시하는 방법입니다. 두번째로 WGS84(GRS80) 타원체에서 WGS84(GRS80) 세계 측지계를 통해 TM 방식으로 투영된 평면직각 좌표를 표시하는 방법의 설정을 설명하겠습니다.

요즘은 GRS80, BESSEL을 혼용하고 평면직각 좌표계와 경위도 좌표계를 혼용합니다. GIS를 통해 잠깐 예를 들어 보겠습니다.

BESSEL TM127이라고 표시된 부분에 GRS80 TM도 선택 할 수 있습니다. 그리고 아래에 좌표 표시 방법 선택 체크 박스는 경위도와 TM으로 나뉩니다. 경위도는 도분초 방식 또는 도분 방식이며 TM으로 표시된 부분은 평면직각좌표계를 말합니다. BESSEL TM과 GRS80 TM의 경우 가민 GPS에서 약간의 설정이 필요합니다.

GIS 상에선 평면직각 좌표와 경위도 좌표가 같이 표시됩니다. X,Y 좌표 또는 E, N 좌표를 흔히 TM 좌표라고 말하는데 엄밀히 따지면 평면직각좌표입니다. TM 좌표도 도분초의 경위도 값으로 표현 할 수 있습니다. BESSEL TM 좌표의 경위도 값을 WGS84로 좌표체계를 사용하는 구글어스에 넣으면 실제 위치와 약 300~500m 정도 거리 차이가 생깁니다.

목차:
가민 GPS의 BESSEL TM, WGS84 TM 좌표계 설정법
A. Tokyo 데이텀(BESSEL 타원체 - TM투영 - Tokyo 데이텀 - 평면직각좌표계)
1.GPS 기기의 BESSEL TM 좌표체계 설정법
2.맵소스의 BESSEL TM 좌표체계 설정법
B. WGS84 데이텀(WGS84 타원체 - TM투영 - WGS84 데이텀 - 평면직각좌표계)
1.GPS 기기의 WGS84 TM 좌표체계 설정법
2.맵소스의 WGS84 TM 좌표체계 설정법
C.WGS84-도분초로 되돌리기
D.GRS80 좌표체계

■ 가민 GPS의 BESSEL TM, WGS84 TM 좌표계 설정법

A.Tokyo 데이텀(BESSEL 타원체 - TM투영 - Tokyo 데이텀 - 평면직각좌표계)

BESSEL 타원체-Tokyo 데이텀-TM 좌표계 설정 방법입니다. X, Y 좌표로 나타나며 X는 E, Y는 N입니다. 측량 또는 관련 분야에서 오랫동안 사용되는 좌표계입니다.

1.GPS 기기의 BESSEL TM 좌표체계 설정법

메인메뉴 - 설정 - 단위 화면으로 이동

  

 60CSx 사용자의 경우 단위 화면으로 이동한 후에 포지션포맷에서 '사용자 설정 그리드'를 선택하여 설정을 해 주어야 합니다.

먼저 경도 원점을 정해야 합니다. TM 투영법은 횡단원통직각투영법입니다. BESSEL-Tokyo-TM의 원점은 지역마다 다릅니다. 한국의 경우 세가지로 구분됩니다. 위도 원점은 북위 38도로 동일 하므로 경도 동경 원점만 지정해 주면 됩니다.

-BESSEL TM에서 경도 원점 값
. 경도 124도~126도 사이에서 사용할 경우 [E 125. 00. 173] 입력 - 동부원점
. 경도 126도~128도 사이에서 사용할 경우 [E 127. 00. 173] 입력 - 중부원점
. 경도 128도~130도 사이에서 사용할 경우 [E 129. 00. 173] 입력 - 서부원점
. 경도 130도~132도 사이에서 사용할 경우 [E 131. 00. 173] 입력

GPS와 가민 맵소스 프로그램 또는 구글어스 등에서 간단하게 확인할 수 있는데요. GPS를 사용할 위치별 경도 값을 간략하게 지도를 통해 본다면 아래와 같습니다. 서울은 126도와 128도 사이인 중부원점이 됩니다. 단, 울릉도와 독도의 경우 130도~132도 사이의 수치를 입력해야 합니다.


첨부파일 확인(맵소스에서 경도확인, 구글어스에서 경도확인)

경도 확인.gpx /            경도 확인.kmz

사용자 설정 그리드에서 경도 원점값을 입력해다면 축척, 위동거, 위북거 값을 입력해야 합니다.

위의 값을 그대로 입력 하시면 됩니다. 단, 제주도와 인근 섬의 경우 위북거 값을 (-3657078.0)로 입력해야 합니다. 그리고 저장

 

  포지션포맷 아래에 있는 지도 데이텀에서 Tokyo를 선택해 주어야 합니다. 그리고 엔터를 누르면 설정이 끝납니다. TM 평면직각좌표의 확인은 위성 탐색화면의 상단 우측에 표시됩니다. 웨이포인트를 찍었을 경우 웨이포인트 검색 화면에서 해당 웨이포인트를 선택하면 웨이포인트의 좌표가 TM 평면직각좌표로 뜹니다.

2. 맵소스의 BESSEL TM 좌표체계 설정법

수집해 온 웨이포인트 등을 가민 GPS 전용 지도 프로그램인 맵소스(MapSource)에서도 TM 좌표로 확인할려면 맵소스의 좌표체계도 변경해 주어야 합니다. 맵소스 메뉴에서 [편집-환경설정-위치]로 이동합니다.

편집-환경설정을 선택하면 환경설정 창이 뜹니다. 그리고 위치 탭을 누르면 그리드와 데이텀을 선택할 수 있습니다.

맵소스의 기본 설정은 WGS84 측지 기준점과 도분초 방식 좌표계를 사용하겠끔 되어 있습니다. 여기서 BESSEL -TM-Tokyo-평면직각 좌표를 사용하기 위해선 데이텀을 Tokyo로 바꾸고 그리드를 사용자 그리드로 전환해서 경도원점 값을 입력해 주어야 합니다.

데이텀을 'Tokyo'로 바꾸고 그리드에서 '사용자 정의 그리드'를 선택 후 '등록정보'를 누르면 사'용자 정의 그리드 등록 정보' 창이 뜹니다.

사용자 정의 그리드 등록 정보를 위와 같이 설정 해 줍니다. GPS 기기의 설정과 다른 점은 GPS 기기에선 경도 원점 값이 173으로 끝난 반면에 맵소스에선 29로 끝난다는 겁니다.

. 경도 124도~126도 사이에서 사용할 경우 [E 125. 0029] 입력 - 동부원점
. 경도 126도~128도 사이에서 사용할 경우 [E 127. 0029] 입력 - 중부원점
. 경도 128도~130도 사이에서 사용할 경우 [E 129. 0029] 입력 - 서부원점
. 경도 130도~132도 사이에서 사용할 경우 [E 131. 0029] 입력

설정을 마쳤으면 확인을 누릅니다.

웨이포인트를 하나 찍어서 좌표(위치) 확인을 해 보았습니다. BESSEL-TM-평면직각 좌표계로 나타나는 걸 확인 할 수 있습니다. E 213889 N 328890 이 됩니다.

관련분야에선 이 좌표값이 중요하겠죠. GPS 기기에서 이 좌표를 바로 볼 수 있어야 도면 확인에서 용이할 겁니다. 아직도 BESSEL TM 좌표는 많은 분야에서 사용되고 있습니다.

B. WGS84 데이텀(WGS84 타원체 - TM투영 - WGS84 데이텀 - 평면직각좌표계)

이 좌표체계는 GRS80 좌표계와 거의 동일합니다. 보통 도면에는 BESSEL TM 좌표가 많이 쓰이는데요. GRS80 좌표체계를 요즘 대부분의 지도나 수치지도에서 지원하기 때문에 사용도 또한 많을 것이라고 봅니다.

1.GPS 기기의 WGS84 TM 좌표체계 설정법

방법은 위의 BESSEL TM 설정 변경법과 동일하나 GPS 기기와 맵소스에 입력하는 값이 다릅니다.

-WGS84 TM에서 경도 원점 값
. 경도 124도~126도 사이에서 사용할 경우 [E 125. 00.000] 입력 - 서부원점
. 경도 126도~128도 사이에서 사용할 경우 [E 127. 00.000] 입력 - 중부원점
. 경도 128도~130도 사이에서 사용할 경우 [E 129. 00.000] 입력 - 동부원점
. 경도 130도~132도 사이에서 사용할 경우 [E 131. 00.000] 입력

메인메뉴 - 설정 - 단위 화면으로 이동
포지션포맷 - 사용자 정의 그리드 (또는 사용자 UTM Grid) 선택 후 엔터

경도 원점에선 원점의 위치 값을 입력해 주시면 됩니다. 위의 화면상 경도원점은 중부원점으로 입력되어 있습니다. 축척, 위동거, 위북거 값은 화면과 같이 입력해 주시면 됩니다. 단, 제주도와 인근 섬의 경우 위북거 값을 (-3657498.0) 로 입력해야 합니다. 그리고 저장을 누르시면 됩니다.

다시 단위화면으로 돌아와서 포지션포맷 아래의 지도데이텀에서 WGS84를 선택한 후에 엔터를 누르면 설정이 완료 됩니다. 그리고 위성탐색 화면 상단 우측에서 좌표값을 알 수 있고 각 웨이포인트 별로 좌표값을 알 수 있습니다.

2. 맵소스의 WGS84 TM 좌표체계 설정법

<메뉴-편집-환경설정-위치>로 이동하여 그리드에서 '사용자 정의 그리드'를 선택합니다. 그리고 등록 정보를 눌러 '사용자 정의 그리드 등록정보' 창에서 값을 입력하면 됩니다.

경도 원점만 GPS를 사용할 지역의 값으로 맞추어 주고 나머지는 동일하게 입력하시면 됩니다. BESSEL TM 설정 하는 것 보다는 조금 간단합니다.

C.WGS84-도분초로 되돌리기

다시 기본설정으로 되돌아 갈려면 GPS기기와 맵소스 동일하게 데이텀WGS84로 하고 그리드도분초(Lat/Lon hddd°mm'ss.s")로 설정하면 됩니다. 사용자 정의 그리드의 등록 정보는 한번 입력해 놓으면 다음에 다시 설정 할 때 BESSEL TM 또는 WGS84 TM 경도 원점 값이 그대로 유지되어 있어 재입력을 하지 않아도 됩니다.

D.GRS80 좌표체계

WGS84 좌표체계에서 GRS80 좌표 체계로 변환할 필요는 없습니다. GIS 시스템이나 도면에서 GRS80 좌좌표체계로 되어 있을 경우 WGS84 경위도 값을 GRS80 경위도 값에 그대로 대입하면 됩니다.

 

일반적인 사용의 경우 'WGS84-도분초' 좌표체계를 많이 사용합니다. 119 구조나 레저, 아웃도어 용으로 말이죠. 사실 레저, 아웃도어 용으로 좌표값을 확인하는 건 그다지 필요치 않습니다. 네비게이션과 기록의 활용으로 보았을 때 웨이포인트나 트랙로그 등을 주로 이용하기 때문입니다.

따라서 TM 좌표체계를 사용 하는 것 역시 관련 분야에서 수치좌표 값을 취득하거나 설계 도면과 비교하여 좌표를 바로 알 수 있어 정확한 위치를 파악하고자 할 때 유용해 질 겁니다. 일반적인 사용자의 경우 TM 좌표체계가 왜 필요한지 이게 뭔지를 알지 못하는 분들도 많구요.

위의 설명은 60CSx의 설정 방법이고 오레곤 시리즈의 TM좌표 설정은  http://www.garmin.co.kr/xe/28667 을 참고 하세요.

참고: GARMIN GPS의 TM 좌표계 설정방법 (Tokyo 및 WGS 84 좌표계)

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  1. 2015.07.30 16:58  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

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