국제지구기준좌표계(ITRF계: International Terrestrial Reference Frame)

1. 개요

세계 측지계란 세계에서 공통으로 이용할 수 있는 위치의 기준을 말한다. 세계 측지계는 세계 각국에서 공통으로 이용하기 위해 지구를 표현할 수 있는 타원체(준거 타원체)로 지구상의 위치(경도 · 위도 및 평균해면으로부터의 높이)를 나타낸다.

또한 위치를 지구 중심을 원점으로 하는 3차원 직교좌표계를 이용해 나타낼 수도 있다. 세계 측지계는 ITRF2000 좌표계(International Terrestrial Reference Frame: 국제 지구 기준 좌표계)와 GRS80(Geodetic Reference System 1980: 측지 기준계 1980)의 타원체를 사용해 나타낸다.

 

 

2. 대한민국 측지기준계 역사

우리나라 측지기준계는 일본측지계의 동경원점을 연결하여 사용하였기에 대한민국에 설치된 경위도 원점 없이 일본측지계인 Tokyo Datum 기반의 측지기준계를 사용하였다. 1985년 12월에 국립지리정보원 구내에 설치한 경위도 원점을 고시하는데 이것에 기준한 측지기준계가  Korean Datum 1985이다. Tokyo Datum, Korean Datum 1985, 둘다 Bessel 1841타원체를 기반으로한 측지기준계로 각 나라에 적합한 타원체 기반의 측지기준계입니다. 반면 Korean Datum 2002는 전 세계가 공통으로 이용할 수 있는 GRS80 타원체 기반의 측지기준계로 ITRF2000기반의 세계측지계로 알려져 있다. Korean Datum 2002 이란, 세계측지계 중 우리나라가 구축한 부분의 명칭을 말하며 우리나라의 측지기준계라는 것과 기준시점을 2002년 1월1일(epoch 2002.0)으로 하여 구축된 것을 의미한다.

 

 

 

 

3. 세계측지계의 도입

지구는 지구의 자전으로 인해 지구 형상과 중심이 계속 변화하기 때문에 세계에서 공통으로 이용할 수 있도록 국제지구회전및 기준계 서비스(IERS, International Earth Rotation and Reference System Service)에서 1988년에 국제천체기준프레임(ICRF, International Celestial Reference Frmae)과 국제 기준 프레임(ITRF, International Reference Frame)을 구축하고 유지하기 위해 설립되었다.

 

ITRF는 4대 우주 측지 시스템인 1)전파를 이용한 인공 위성 거리 변화율 측정 시스템인 DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) 2)우주측지 시스템인 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System), 3)레이저를 사용한 인공위성 거리 측정 시스템인 SLR (Satellite Laser Ranging), 4)초장기선간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometer) 관측 자료를 처리하고, 그 결과를 통합하여 국제 수준의 지구기준 좌표계(TRF: Terrestrial Reference Frame)와 지구회전계수(EOP: Earth Orientation Parameters) 를 결정한다.

 

 

4. 측지계 제원비교

세계측지계 도입의 장점은 GPS좌표와 지도좌표가 실시간 호환이 가능하다. 또한 세계측지계가 도입되면 GPS 측량에서 동경측지계로의 좌표변환이 불필요하게 되어 측지기준계 혼용의 우려가 없어진다.

 

 

1) 측량법에는 2007년 1월 1일부터는 모든 측량의 기준을 세계측지계를 이용하여야 함. 즉시 시행에 대한 혼란을 방지하기 위해 2009년 12월 31일까지는 측량기준으로 세계측지계와 동경측지계를 병행사용.

2) 세계측지계는 세계적으로 공통이 되는 측지계를 뜻하는 것으로  좌표계의 원점 및 회전타원체의 중심은 지구의 질량중심으로 하고, 회전타원체의 단축은 지구의 자전축과 일치 함.

3) 2009.12.31 세계측지계 전면시행

4) 단일구성망으로 인한 경계 오차 최소화