GIS와 지도투영법

지도투영법 (map projection)은 3차원 지구를 2차원 평면 지도로 변환하는 체계적인 방법이다 , 많은 유형의 투영법이 있지만 모든 방법은 경위선의 독특한 전역적 특징을 전개 가능면, 즉 평면, 원통 또는 원뿔에 이전한다. 그러나 이러한 변환은 왜곡 없이 이루어지지 않으며 그 결과 모든 투영법은 독특한 장단점을 갖게 된다. 따라서 모든 지도 제작 프로젝트에 외적인 공통적인 투영법은 없다, 그 대신 GIS 전문가는 지도에서 나타내고자 하는 가장 중요한 사상들의 왜곡을 최소화할 수 있는 지도투영법을 선택해야 한다.
지도학자와 수학자는 지구의 3차원적 특징을 2차원 평면 지도로 투영하는 다양한 지도투영법을 고안해 왔다. 가장 유용한 지도 투영법 중에 많은 방법들이 존 스나이더(John Snyder)의 미국 지질조사국(USGS) 전문가 논문인 Map Projection: A Working Manual(1987)과 Flattening the Earth(1995)에 요약되어 있다. 다음의 자료는 현재 GIS 전문가들에 의해 자주 사용되는 지도투영법의 주요한 성질과 특징. 그리고 용도에 대해 요약하고 있다.
모든 2차원 평면 지도는 3차원 지구의 표면을 일부 왜곡하여 표현하고 있다는 점을 기억하는 것이 중요하다. 투영된 평면 지도나 지도의 일부분은 다음의 특징을 일부 가질 수 있다.

- 정확한 방향/정확한 거리(즉 등거리)/정확한 면적/정확한 형상(즉 정각성)

지도상의 모든 지점에서 모든 방향으로 축척이 동일할 때 그 지도투영법은 정형성 (conformal, 등각성)을 지닌다고 한다, 그러므로 정각 지도투영법에서 경선과 위선은 수직으로 교차하고 매우 작은 지역의 형상과 매우 짧은 변의 각도는 유지된다. 그러나 대부분 지역의 면적은 왜곡된다.
지도의 모든 부분과 대응되는 실제 지구의 모든 지역이 서로 같은 면적을 가질 때 그 지도투영법은 정적성(equal-area, 등적성)을 갖고 있다고 한다. 어떠한 평면 지도도 정적성과 정형성을 동시에 지닐 수 없다.

반응형

정거투영법(equidistant) 지도는 투영법의 중심 혹은 특수한 선을 따라서만 정확한 거리를 나타낸다. 이 지도는 접점(즉 지도가 지구를 접하는 곳)에 대한 정확한 방위각을 나타내지만 면적은 정확하게 표현하지 못한다. 예를 들면 Washington DC를 중심으로 하는 정거 방위투영법 지도는 Washington DC와 다른 지점과의 정확한 거리를 나타낸다. 즉 Washington DC와 Philadelphia 간의 거리와 Washington DC와 Richmond 간의 정확한 거리를 나타낸다. 그러나 Philadelphia와 Richmond 사이의 정확한 거리는 표현되지 않는데 그것은 지도투영법이 Philadelphia를 중심으로 하고 있지 않기 때문이다. 어떠한 평면 지도도 정거성과 정적성을 동시에 지닐 수 없다.

방위투영법 (azimuthal)은 방위각 대한 특성을 정확하게 표현한다. 방위투영법은 지구상의 한 점에 접하고 있는 평면에 투영하는 투영법이다. 거리와 마찬가지로 모든 방위각에 대한 관계는 하나의 지도에서는 정확하게 표현되지 않지만 한 점에서의 모든 방위각 관계는 정확하게 표현할 수 있다.
흔히 사용되는 지도투영법의 특성에 대한 기본적인 지식은 특수한 요구사항을 만족하기 위해 필요로 하는 투영법을 선택할 때 도움을 줄 수 있다.