[GIS] 자바 기반의 오픈소스를 이용한 좌표계 변환 정리

안드로이드 기반의 GIS 솔루션인 블랙포인트(BlackPoint-Xr)에는 다양한 좌표계간의 변환을 위한 클래스가 제공됩니다. 이 클래스들은 이미 다음 포스트를 통해 오픈소스 형태로 꽤 오래전부터 소개해 드렸는데요. 이번 기회에 다시한번 종합적으로 정리를 해봅니다.

이 좌표 변환을 위한 클래스를 소개하기 위해서 2가지 시나리오를 정하겠습니다. 첫째는 동일한 타원체를 갖는 서로 다른 좌표계간의 좌표변환이고 둘째는 서로 다른 타원체를 갖는 서로 다른 좌표계간의 좌표변환입니다. 이렇게 두개의 예를 드는 이유는 두개의 좌표계가 서로 다른 타원체를 갖느냐 갖지 않느냐에 따라 좌표변환의 과정이 매우 달라지기 때문입니다.

앞서 언급한 두가지 시나리오 중에서 첫번째인 동일한 타원체를 갖는 서로 다른 좌표계간의 좌표변환으로써 Bessel1841 타원체인 UTMK 좌표계에서 역시 Bessel1841 타원체를 갖는 카텍 좌표계로 변환하는 코드를 예로 살펴보겠습니다. 이 두 좌표계 간의 변환은 크게 2가지로 구분됩니다.

  1. UTMK 좌표계를 Bessel1841의 경위도 좌표계로 변환
  2. Bessel1841의 경위도 좌표를 카텍 좌표계로 변환

먼저 1. 번에 대한 코드는 다음과 같습니다.

1~10번 코드는 UTMK 좌표계를 정의하는 PROJ.4 형식의 파라메터입니다. 전세계에 존재하는 대부분의 좌표계는 위와 같은 파라메터로 구성이 가능합니다. 위의 코드는 UTMK 좌표계인 (986967, 1817577)를 in 객체에 담아 카텍으로 변환하여 out 객체에 저장하는 코드입니다. 이제 2. 번에 대한 코드는 다음과 같습니다.

이 코드는 1. 에서 얻는 경위도 좌표가 담긴 out 객체를 다시 in 객체에 복사하고 카텍 좌표계로 변환합니다. 최종적으로 out 객체에 변환된 카텍 좌표가 저장되어 있습니다.

두번째 시나리오는 Bessel1841 타원체인 카텍 좌표계에서 WGS84 타원체인 UTM 52Zone 좌표계로 변환하는 내용입니다. 이 두개의 타원체는 서로 다른 타원체를 갖으며 이렇게 서로 다른 타원체를 갖는 좌표계 간의 변환은 다음과 같은 절차를 갖습니다.

  1. 카텍 좌표를 Bessel1841의 경위도 좌표계로 변환
  2. Bessel1841의 경위도 좌표를 WGS84 경위도로 변환
  3. WGS84 경위도를 UTM 52Zone 좌표계로 변환

동일한 타원체를 갖는 좌표계간의 변환에서 한단계(2번)가 추가되었습니다. 위의 세가지 단계에 대해서 하나 하나 코드를 통해 살펴보겠습니다. 먼저 1. 번에 대한 코드는 다음과 같습니다.

다음으로 2. 번에 대한 코드입니다.

위의 코드를 보면 타원체 간의 변환에 필요한 7개의 파라메터가 사용되고 있음을 알 수 있습니다. 파라메터가 필요없다면 7개의 값을 모두 0으로 지정하면 됩니다. 이제 3. 번에 대한 코드입니다.

이상으로 서로 다른 좌표계간의 좌표변환에 대한 내용을 마칩니다.

“[GIS] 자바 기반의 오픈소스를 이용한 좌표계 변환 정리”에 대한 2개의 댓글

  1. 안녕하세요
    좌표변환 관련해서 문의 드립니다.
    저희가 오피넷에 연계해서 서비스를 개발중인데
    오피넷이 KATEC(Bassel) 좌표계를 사용중이더군요.
    그래서 위의 소스를 이용하여 GRS80 으로 바꾸어 볼려고 하는데.
    좌표가 차이가 많이 나는거 같아 문의 드립니다.
    여기 블로그에 있는 XrProjection 이라는 좌표변환 프로그램으로 먼저 테스트를 해보니 정상적으로 좌표변환이 되던데
    XrProjection 의 좌표변환 알고리즘이 위와 같은 알고리즘인가요?

    String[] projParams_KATECH = {
    “+proj=tmerc”,
    “+lat_0=38N”,
    “+lon_0=128E”,
    “+ellps=bessel”,
    “+x_0=400000”,
    “+y_0=600000”,
    “+k=0.9999”,
    “+unit=m”,
    “+no_defs”
    };

    Projection projKatech = ProjectionFactory.fromPROJ4Specification(projParams_KATECH);

    Point2D.Double in = new Point2D.Double(314683.0, 554130.0);
    Point2D.Double out = new Point2D.Double();
    projKatech.inverseTransform(in, out);

    이렇게만 테스트를 해보아도

    127.23342210788769/37.58668060192788
    이렇게 잘못된 값이 나오고

    Ellipsoid bessel1841 = new Ellipsoid(6377397.155, 1.0 / 299.1528128254262);
    Ellipsoid wgs1984 = new Ellipsoid(6378137, 1.0 / 298.257223563);
    Parameters7 params = new Parameters7(-145.907, 505.034, 685.756, -1.162, 2.347, 1.592, 6.342);
    Ellip2Ellipsoid ellip2ellip = new Ellip2Ellipsoid(bessel1841, wgs1984, params);
    Values3 src = new Values3(out.getY(), out.getX(), 0);
    Values3 dst = new Values3();
    ellip2ellip.transform(src, dst);

    위의 소스를 돌려 보아도 좌표가 별 차이 없습니다.
    일단 3단계중 1단계만 돌리면 구글 좌표계가 나오지만
    구글에서 테스트 해보니 정확한 위치가 아니여서 문의를 드립니다.

    1. 안녕하세요, 김형준입니다.
      먼저 본 글의 좌표계 변환은 Java로 개발된 라이브러리이고..
      XrProjection은 C언어 기반의 좌표계 변환 라이브러리인 proj4를 10 파라메터를 지원하도록 확장된 것을 사용하는 방식입니다.
      좌표계 변환이 잘못되었다고 하셨는데..
      오차가 얼마나 나는지요?
      오차에 따라서 그 이유를 짐작해 볼 수 있습니다.

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