산림청의 숲에 대한 다양한 정보 사이트인 숲에On(http://www.foreston.go.kr/main/index.action) 에서 '등산-우리산 찾기-등산안내 GIS 서비스'를 통해 등산로 지도를 볼 수 있을 뿐만 아니라 SHP 파일을 다운로드 받아 다양한 방법으로 활용할 수 있습니다. 특히 다운 받은 SHP 파일을 변환하여 각종 GPS 기기에 입력 후 사용할 수 있습니다.
※ 본 편에서는 일반적인 GPS 사용자 또는 매니아 사용자들일지라도 잘 모를 수 있는 GIS 관련 정보들을 첨가하여 설명하겠습니다. 좌표체계에 대한 설명, GIS에서 사용하는 SHP 파일의 속성정보에 대한 설명을 곁들이겠습니다.
■ 숲에On에서 제공하는 등산 안내 GIS 서비스
'등산-우리산 찾기-등산안내 GIS 서비스'에 입력되어 있는 지도의 등산로(숲길) 노선은 각 지자체에서 GPS 기기로 수집한 데이터이며 다양한 정보 즉, 시설물(화장실, 주차장, 이정표, 안내판 등)과 훼손지, 전경, 조망점 등의 정보가 입력되어 있습니다. 특이한 점은 등산로 뿐만 아니라 옛길과 수치지형도에 존재하는 산길 등도 현장 GPS 데이터 수집을 통해 포함되어 있습니다. 이 정보(GPS 데이터)들은 여러 인터넷 지도 서비스(네이버, 다음)에도 활용되고 있고 각종 등산로 지도 등에도 참고 되어지고 있습니다
제가 듣기로는 산림청 직원 두명이 각 지차체에서 받은 GPS 파일과 사진 자료들을 정리 및 변환, 그리고 GIS 시스템에 입력하는 걸로 알고 있습니다.
총 5509건의 산과 봉우리 그리고 수만개의 트랙(노선)과 수십만개의 포인트, 수백만개의 사진자료가 수집되어 있는 것으로 알고 있습니다. 이걸 전부 GIS 시스템에 구현한다는 건 불가능할 겁니다. 그 대부분은 산림청의 숲길 정책에 사용될 것이고 극히 일부분만 GIS 시스템을 통해 대국민 서비스를 한다고 합니다.
데이터의 단점이라면 안내판, 이정표 등이 설치 되어 있는 등산로 뿐만 아니라 옛길, 사람이 다니지 않는 오래된 길, 샛길, 상태가 좋지 못한 산길 등의 정보도 포함되어 있기 때문에 일반적인 사용자에게 혼란을 줄 수 있다는 점입니다.
■ GIS 시스템에서 사용하는 SHP 파일을 다른 포맷으로 변환하기
'숲에온-등산-우리산 찾기'를 통해 '등산 안내 서비스(GIS)'를 이용할 수 있고 '다운로드' 메뉴를 이용해 GIS 데이터인 SHP 파일(숲길 노선 및 포인트)을 다운로도 할 수 있습니다. 여기서 GIS 포맷인 SHP 파일을 GPS 장치에서 사용하기 위해선 해당 GPS 기기의 종류에 따라 사용가능한 포맷으로 변환을 하여야 합니다.
숲에온 등산안내 서비스의 GPS 데이터를 수집하기 위해 사용한 GPS 장치는 트림블 정밀 GPS(30%), 가민 아웃도어용 GPS(60%), 마젤란(10%)로 추정됩니다. 트림블의 경우 GPS 데이터가 SHP 파일로 생성되며, 가민과 마젤란의 경우 GIS에서 사용하기 위해 SHP로 변환을 하였을 겁니다.
사용한 GIS 데이터의 좌표체계는 WGS84-TM 좌표로 되어 있다고 다운로드 동의 페이지에서 안내하고 있습니다.
■ 등산로 SHP 파일을 각종 GPS 장치에서 사용하는 방법 따라하기
일단, 제가 마젤란 GPS와 스마트폰 GPS를 사용해 보지 못했기에 이에 대한 설명은 간략하게 서술하겠습니다. 트림블 GPS의 경우 다운로드 받은 SHP 파일의 좌표체계만 변환한 후 SHP 파일을 장치내에 저장하면 사용할 수 있습니다.
SHP(Shape) 포맷은 ArcGIS 프로그램에서 사용하는 포맷입니다. 따라서 일반적인 GPS 관련 프로그램이 아닌 GIS 관련 프로그램을 사용하여 오픈을 하여야 합니다. 그중에 비교적 쉽게 구할 수 있는 프로그램이 '글로벌 매퍼(Global Mapper)'입니다. 이 프로그램을 사용하여 작업을 하겠습니다.
1. 숲에On 등산로 지도 SHP 파일 다운로드 하기
1) 산림청 숲에온(http://www.foreston.go.kr/main/index.action) 사이트에 접속해서 상단 메뉴의 <등산-우리산 찾기>를 클릭합니다. 그럼 아래의 화면이 나타납니다.
2) 우리산 찾기에서 '등산로지도' 아이콘이 달려 있어야 등산로에 대한 정보를 볼 수 있습니다. '등산로지도' 아이콘을 클릭하면 '등산로 안내 서비스' GIS 창이 뜹니다. 이때 숲에온에 로그인(회원가입)을 하여야 사용할 수 있습니다.
3) 일반적인 사용자라면 GIS 시스템을 통해 지형도와 노선을 참고하고 그것을 프린트 하거나 화면을 저장할 수 있습니다. 여기서 메뉴 중 '다운로드'를 클릭하면 해당 등산로의 노선과 포인트 데이터를 SHP 파일로 다운로드 받을 수 있습니다.
4) 위의 창에서 '확인' 후 다운로드 된 압축파일을 압축해제 합니다.
5) 압축해제를 하면 여러개의 파일이 생성 되는데요. 프로그램에서 불러 올 파일은 확장자가 .shp 입니다.
2. 글로벌 매퍼에서 SHP 오픈 하기
1) 좌표체계 변환을 위한 참조파일 준비
어떠한 GIS 관련 프로그램도 마찬가지겠지만 원본이 어떤 좌표계를 사용했는지 알아야 합니다. 그렇지 못하고 엉뚱한 좌표계를 통해 불러 온다면 표시되는 좌표 또한 엉뚱해 질 겁니다. 따라서 숲에온에서 제공하는 등산로 지도 GIS 파일이 사용하는 좌표체계를 알아야 하며, 이것을 GPS에서 사용하는 '경위도(GEO)-WGS84' 변환을 하여야 합니다.
다행히 일일히 좌표계를 입력해 주는게 아니라 이미 만들어진 '좌표계 참조파일'을 간단하게 적용함으로서 작업의 능률과 시간절약을 할 수 있습니다. 그럼 이 '좌표계 참조파일'을 미리 다운로드 받아 임의의 폴더에 저장 해 두어야 합니다.
좌표계 모음(Initial M).zip(출처: BIZ-GIS)
위의 첨부된 좌표계 참조파일 모음에는 다양한 좌표계가 있습니다. 본 작업에서는 이 중에 두가지만 사용할 예정입니다. 첨부 파일을 다운로드 후 임의의 폴더에 압축을 풀어야 합니다. 그리고 폴더의 위치를 기억해 두어야 합니다.
2) 글로벌 매퍼 실행하기
초보분들은 '글로벌 매퍼'라는 프로그램을 구하기 어려울 겁니다. 구글에서 Global Mapper로 검색하시면 쉽게 구하실 수 있으나 정품이어야 다양한 작업이 가능합니다. 물론 crack이나 정품등록키를 검색하여 구할 수 있으나 자주 사용하시는 분들이라면 30만원 정도 주고 정품 구입을 권장합니다.
3) 글로벌 매퍼에서 작업하기 - 좌표 체계에 대한 이해
글로벌 매퍼에서 경위도-WGS84 좌표계가 아닌 파일일 경우 Projection(좌표계) 설정 창이 먼저 뜹니다. 이때 Load From File... 을 클릭합니다. 폴더 창이 뜨는데 좌표계 참조 파일의 압축을 푼 폴더로 찾아 갑니다. 여러개의 참조 파일 중 PCS_ITRF2000 GRS80_TM.prj 를 누릅니다.
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ITRF2000은 세계측지계입니다. 한국측지계(한국적용 동경 측지계)인 Bessel과 다른데요. 세계적인 추세를 보면 GIS에선 미국에서 군사용으로 개발 한 WGS84 좌표계 보다 <GRS80 타원체-ITRF2000 데이텀-TM 투영법>을 사용하는 좌표계를 선호 합니다. ITRF2000은 WGS84 보다 더 정밀한 좌표체계이며 WGS 좌표계가 ITRF2000 좌표계의 정밀도에 상당히 근접을 해서 거의 동일한 또는 0.1mm의 오차만 존재합니다.
기존의 한국측지계의 경우 <Bessel 타원체-Tokyo(Korean 1985) 데이텀-TM 투영법>의 좌표계를 사용하였는데요. 국토지리정보원에서 제공하는 수치지도의 경우 GRS80과 Bessel 타원체로 된 지도를 각각 판매하고 있습니다.
숲에온 서비스의 등산로 데이터 역시 ITRF를 사용하고 있으며 GIS에서 사용하는 shp(Shape) 파일을 그대로 다운로드 할 수 있게 서비스 합니다.
본 작업에서는 GPS에 입력할 좌표계로 변환을 하여야 합니다. GPS는 미국 군사용 시스템이라 ITRF 좌표계를 WGS84 좌표계로 변환을 해 주어야 사용가능해 집니다. |
3. 좌표계 변환 하기
ITRF-TM 좌표계를 GEO-WGS84 좌표계로 바꾸어 주어야 GPS에서 사용할 수 있습니다. <메뉴-Tools-Configuration>을 선택하거나 <몽키+드라이브> 단축 아이콘을 누르면 Configuration 창이 뜹니다. 이때 Load From File... 을 눌러 좌표계 참조파일이 있는 폴더로 이동합니다.
그리고 <경위도_Wgs84.prj> 파일을 선택합니다. 이제 GPS에서 사용할 수 있는 좌표체계로 변환 되었습니다.
4. 속성정보
'속성정보' 부분은 일반적인 GPS 데이터와 다른 점인데요. GIS에서 사용하는 Shape(shp) 파일에는 속성정보에 다양한 필드 정보가 있습니다.
글로벌 매퍼에서 열어본 숲에온-등산로 안내 서비스 Shp 파일의 속성정보입니다. 이 부분은 GIS 시스템의 목적에 따라 Shp 파일의 속성도 달라지는데요. 목적에 맞게끔 속성정보의 필드가 구성되어 있습니다.
GIS 시스템에선 '레이어'를 통해 필드별로 화면에 표시되게 하거나 입력, 수정을 할 수 있습니다. 포인트 뿐만 아니라 라인도 마찬가지입니다. 따라서 단순히 GPS 파일을 다운로드 받는 것 보다 SHP 파일을 받는게 훨씬 더 많은 정보를 알 수 있습니다. 물론 일반적인 사용자라면 필드의 정보를 이해하지 못할 수도 있습니다. 근데 이걸(shp) 만드는 작업이 보통 노가다가 아닙니다. 일일히 전부 입력해 주어야 합니다. 만약 라인이나 포인트의 수가 많다면 산(山) 하나의 작업을 하는데만도 며칠이 걸릴 수 있습니다.
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속성 정보 필드의 종류 CROSS_P(분기점의 종류) / MT_STD_IDX(산 코드) / PHOTO(사진명) / SHAPEID(트랙 코드) / SYM_NAM(고유명칭) / SYM_NAM2(고유명칭이 없을 경우 공란 또는 임의로 기입) / SYM_TXT(비고) / SYM_TYP(포인트에 존재하는 대표 시설물 고유번호) SYM_TYP2(포인트에 존재하는 모든 시설물 고유기호) |
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필드 값 중 고유기호의 의미 D:화장실 / E:벤치 / F:음수대 / G:운동기구 / J:이정표 / K:안내판, 지도 / L:위험지역 / M:유적 / N:정상 / O:조망점 |
위의 Modify Feature Info 속성정보창에서 필드값 중 필요한 부분을 이용해서 GPS 포인트명을 만들면 됩니다.
5. GPS에 사용할 수 있는 포맷으로 변환하기
글로벌 매퍼는 다양한 프로그램에서 사용하는 포맷으로 변환 시킬수 있습니다. 저의 경우 트림블 또는 Garmin(가민) GPS를 사용하기에 마젤란이나 스마트폰 GPS에 사용하기 위한 포맷 변환 방법을 잘 모르는데요. 대충의 설명을 해 드리면 어느 정도의 참고는 되지 않을까 생각됩니다.
1) 벡터 포맷으로 변환하기
벡터 포맷은 확대/축소 시에도 모양의 변형이 없는 수치를 가진 포맷입니다. 메뉴의 File-Export Vector Format를 선택합니다.
벡터 포맷의 종류에 대해 설명하자면, cGPSMapper[Polish MP] File는 'GPSMapEdit'라는 프로그램에서 사용하는 MP 포맷 파일로 GPSMapEdit에서 불러 들여 가민 GPS에서 사용할 img 포맷 벡터 파일로 만들 수 있습니다.
DWG와 DXF는 캐드 파일로 변환할 수 있지만 경우에 따라서 캐드에서 불러오지 못할 수 있습니다. 그리고 Garmin Custom Map은 가민 GPS에서 사용하는 커스텀 맵을 만들 수 있습니다.
GPX[GPS eXchange Format] File는 범용 GPS 파일인 GPX 포맷으로 변환시킬 수 있습니다.
KML/KMZ 파일은 구글어스에서 사용할 수 있는 포맷으로 변환 시킬 수 있고, MapInfo MIF/MID는 GPS TrackMaker 라는 프로그램에서 사용하는 포맷으로 변환 시킬 수 있습니다.
Polish MP[cGPSMapper] File는 GPSMapEdit에서 사용하는 MP 포맷 파일로 변환 시킬 수 있습니다.
Shapefile 포맷은 GIS 프로그램에서 사용할 수 있는 shp 파일로 변환 시킬 수 있습니다. 바꾸어 말해 글로벌 매퍼에서 일반 GPS 파일을 불러 들인 후 Shape 포맷으로 변환 시키거나 속성정보의 필드값을 추가, 수정한다면 GIS 프로그램이나 GIS 시스템에서 바로 사용할 수 있습니다. 물론 이땐 GPS에서 사용하는 WGS84 좌표계를 해당 GIS가 사용하는 좌표체계로 변환을 해 주어야 합니다.
2) 래스터 포맷으로 변환하기
래스터(Raster) 포맷은 그림 형식인데요. 확대/축소시 해상도가 변화하여 화면이 뚜렷하게 보이지 않을 수 있습니다. 하지만 벡터 포맷과 비교하여 장단점이 있습니다. 벡터 포맷의 경우 라인이나 포인트만 존재한다면 별다른 불편함이 없지만 위성지도 같은 이미지를 벡터 포맷으로 변환시키기 어렵습니다. 따라서 위성 지도나 기타의 이미지가 포함된다면 래스터 포맷으로 변환을 시켜야 합니다.
메뉴 File-Export Raster/Image Format...을 선택합니다.
래스터 포맷의 종류를 살펴 보자면, GeoTIFF 포맷의 경우 지리적 좌표가 입력된 이미지로 변환시킬 수 있습니다. GeoTIFF 포맷의 경우 가민 GPS에서 사용할 수 있는 JNX로 변환할 때 사용하는 포맷입니다. 또한 각종 스마트폰에서 특정 프로그램을 이용해 변환하여 사용할 수 있을 겁니다.
본 작업에서는 숲에온-등산로 안내 서비스-Shp파일을 사용하기에 바탕에 좌표가 매칭 된 위성 지도 또는 지형도를 배경으로 깔고 난 뒤 래스터 포맷으로 변환 시켰을 때 보다 더 보기 쉬운 맞춤형 등산 안내 지도가 완성 될 수 있으며 이것을 GPS 장치에서 사용할 수 있습니다.
KML/KMZ 포맷 역시 노선이나 포인트를 래스터 포맷으로 만들거나 위성 지도 등을 배경으로 깔았을 때 위성지도를 포함해서 구글어스에서 사용할 수 있는 포맷으로 변환 시킬 수 있습니다.
http://gpser.tistory.com/30 <- 이글을 참고한다면 글로벌 매퍼에서 래스터 포맷을 어떻게 만드는지 아주 상세하게 참고 할 수 있습니다.
6. 작업 후기
비교적 쉬운 작업임에도 불구하고 설명이 상당히 길어졌는데요. 실제 작업시간은 아주 짧습니다. 아쉬운 점은 스마트폰에 사용할 수 있는 포맷으로 변경하는 부분에 대한 설명을 할 수 없다는 점입니다. 이 부분은 제가 스마트폰을 구입하여 사용할 때 다시 매뉴얼을 적어 보도록 하겠습니다.
트림블 GPS의 경우 SHP파일을 사용할 수 있기에 좌표계만 변환하여 사용하면 됩니다.
가민의 경우 본 블로그에 JNX 포맷과 IMG 포맷으로 변환할 수 있는 방법을 아주 상세히 적은 글이 존재하기에 따로 매뉴얼을 적지 않겠습니다.
7. 숲에On 등산로 자료의 오류에 관해서...
앞서 말했다시피 원본 자료는 각 지자체에서 보내줍니다. 만약 하나의 산이 두개 이상의 지자체에 걸쳐 있을 때 각 지자체는 관리하는 등산로, 숲길만 자료를 수집, 전송합니다. 이 때문에 산림청에서 GIS에 입력 할 때 두개 이상의 자료를 하나로 만드는 작업을 하는데요. 인력부족, 시간부족, 해당 산의 등산로 노선에 대한 정확한 개념 부족 등으로 인하여 아예 만들지 않거나 만들더라도 오류가 발생할 수 있습니다.
오류의 종류는 트랙(노선) 누락되는 부분, 포인트와 명칭이 일치하지 않는 부분 등이 있습니다. 따라서 시/군의 경계에 속한 산의 데이터를 이용할 때는 등산로 노선과 포인트에 대한 명칭이 정확하게 일치하는지에 대해 등산로 안내도를 통해 확인을 하여야 합니다.
예) 관악산의 경우 서울특별시 관악구와 경기도 과천시의 자료가 합본 되어 있는데요. 누락되었거나 수집되지 않은 노선이 있고, 분기점 및 시종점의 필드값과 포인트의 좌표는 일치하나 포인트의 명칭부분과 비고 부분이 엉뚱한 포인트에 위치해 있습니다. 이는 관악구 자료와 과천시 자료의 포인트에 대비한 명칭 부분이 엉망으로 합본 되었을 가능성이 있습니다.