우리나라의 측량원점과 기대효과

1. 대한민국 경위도원점

한 나라의 지도 제작을 위한 측지원점은 천문측량을 실시하여 천문학적인 경도, 위도, 방위각을 결정한 후 이를 측지학적 값으로 간주하고, 원점에서는 준거타원체와 지오이드가 일치하는 것으로 가정하여 모든 삼각점의 측지학적 경도, 위도, 방위각을 결정하는 방법을 취합니다. 건설교통부 국토지리정보원(구 국립지리원)은 1981년 8월부터 1985년 12월까지 정밀측지망 측량의 출발점이 될 우리나라 고유의 측지원점을 설정하기 위한 경위도 원점관측을 실시하였습니다. 경위도 원점관측은 국토지리정보원 구내에서 정밀 천문측량으로 원점을 측량하여 결정하였습니다. 그러나 대한민국 경위도 원점은 국토지리정보원에서 21세기를 대비한 새로운 국가기준점 체계의 확립을 도모하고 있는 것 등으로 현재 상징적인 존재가 되고 있습니다.

1) 평면직교좌표원점
지도상에 있어 여러 점 간의 위치 관계를 용이하게 결정하도록 가정한 기준원점으로 모든 삼각점의 x 좌푯값을 기준으로 합니다. 우리나라에서 좌표원점의 수치를 음(-)의 부호가 나타나는 것을 방지하기 위하여 가상의 수치를 더하여 원점의 좌표를 (500,000m, 200,000m)로 하고 있습니다. 즉, 평면 직교좌표계의 원점(도원점)을 기준으로 모든 지역에 대한 좌표가 양수(+)가 되기 위해 종축(X축)에 500,000m(제주도는 550,000m)를 횡축(Y축) 200,000m를 더합니다.

2) 대한민국수준원점
육지 포교의 기준은 다년간 조석을 관측하여 평균 조정한 평균해수면(Mean Sea Level;M.S.L.)을 사용하며, 이는가 상면이므로 수준원점을 세워 사용합니다. 국토지리정보원에서는 1975년부터 국토의 높이 기준이 되는 수준점의 포교를 보다 높은 정확도로 결정하기 위한 기하학적인 정밀수준측량을 실시하였습니다. 우리나라에서는 1911년 7월부터 3년간 전국 수준 망의 5곳의 검도장(청진 수준기점을 매설하고 평균해수면을 측정하였으며, 1914년부터 1916년까지는 인천항의 검조차기 곡선으로부터 평균수위를 얻어 이를 인천 중등 조위로 삼았고, 1945년 이후 인천의 기점을 원점처럼 이용하였습니다. 현재는 1963년 12월 2일 인천시 남구 용현동 253 인하공업전문대학 교내의 설치된 수준원점의 영 눈금을 원점 수치로 하고 있으며, 그 표고는 26.6871m입니다.
국토지리정보원에서는 정밀수준점의 표고를 전국적으로 통일된 기준에 의하여 결정하기 위하여 1987년에 1974년부터 1986년에 걸쳐 실시된 1등 수준측량의 관측값을 기초로 한 1등 수준만 조정을 시행하였습니다. 그리고 1988년에는 1960년부터 1987년에 걸쳐 실시된 2등 수준측량의 관측값을 기초로 한 2등 수준만 조정을 시행하였습니다. 1988년부터 1등 수준점의 설치 간격을 약 4km에서 약 2km로 단축함으로써 공공측량 등에서의 정밀 수준점 이용의 활성화를 도모하고 있습니다.

3) 그 밖의 원점
국토지리정보원 내에 지자기 기준점 관측소가 설치되어 있으며, GPS 관측을 위한 상시 관측소, VLBI 관측소 및 중력 기준점이 설치되어 있습니다. 이러한 측량 기준점들은 국가 기본도의 골격이 될 뿐만 아니라 도시 계획, 도로 공사, 공업 단지 조성, 농경이 정리 등에 수반되는 공공 측량과 지적 측량의 기준이 되기 때문에 그 값이 정확히 산정되어 있습니다.

2. 새로운 국가기준점 체계

1) 새로운 국가기준점 체계 구축의 배경
현행 국가기준점 체계는 Bessel 타원체를 준거타원체로 채용하고 있어 준거하고 있는 지구의 크기 및 형상이 지구물리학적으로 규명된 것과 달라 국제적으로 권장되고 있는 세계 측지좌표계와 큰 괴리가 생기고 있고 우주측지(GPS 등) 기술의 실용화 등으로 높은 정확도의 측량을 해야 하는 용도가 증가하고 있으나 현행 국가기준점 체계로는 이에 효과적으로 대응할 수 없는 등의 문제점을 지니고 있습니다.
현행 국가기준점 체계의 문제점 해소는 사회적 요청인 점에 비추어 국토지리정보원에서는 GPS 기준점 망을 뼈대로 향후 지속해서 높은 정확도의 세계적 위치의 기준으로 기능하게 될 새로운 국가기준점 체계의 조기 확립을 도모하고 있습니다. 새로운 국가기준점 체계 확립은 2001년부터 2010년으로 계획되어 추진되고 있습니다.

2) 새로운 국가기준점 체계
* 위치표시
- 수평 위치: 준거타원체 상의 지리학적 경
- 수직 위치: 평균해수면으로부터의 높이(표고)
* 좌표계
- ITRF 좌표계
- 높이 측량의 원점은 대한민국수준원점
* 기준(준거)타원체
- GRS80 타원체
* 국가기준점만
- 수평 위치: GPS 기준점, 삼각점
- 수직 위치: 수준점(높은 정확도), GPS 기준점, 삼각점(낮은 정확도)
* 측량 방법
- 수평 위치: VLBI 의한 3차원 측량, 광파거리측정기에 의한 거리측량, 트랜싯에 의한 각 측량
- 수직 위치: 레벨 및 수준표척에 의한 수준측량, GPS에 의한 3차원 측량
* 국가기준점 성과 계산
- 수평 위치: VLBI 관측값을 사용한 전국 3차원 망 조정에 의하여 뼈대를 형성하고 이를 기초로 하여 삼각점의 위치결정
- 수직 위치: 1등 수준측량의 관측값을 사용 전국망 조정에 의하여 뼈대를 형성

3) 기대효과
오늘날 사회, 경제활동 등을 비롯한 국민 생활의 폭넓은 분야에서 다양한 위치에 관한 정보가 사용되고 있고, 목적에 따라서는 매우 높은 정확도의 범 지구 규모의 위치정보를 필요로하고 있습니다.