지리좌표계 (Geographic Coordinate System)
쉽게 풀면
지구본 위의 위치를 위도와 경도로 나타내는 방식이다. 예를 들어 서울의 위치는 북위 37.5도, 동경 127도처럼 위도와 경도 값으로 나타낼 수 있다. 위도는 적도를 0도로 남북 방향의 위치를, 경도는 본초자오선을 0도로 동서 방향의 위치를 나타내는 각도 값이다.
왜 중요한가
경도와 위도로 지구상 위치를 나타내는 체계로, GPS 수신기와 전 지구 자료의 기본 좌표 형식입니다. 국가와 기관을 넘어 자료를 교환할 때 공통 언어 역할을 하므로, 논문에서 위치 자료를 제시하는 표준 방식입니다. 전 세계 어디서나 통용되는 공통 표기법이어서, 국가 간 협력 연구나 국제 학술지 논문에서 위치를 보고하는 표준 방식으로 쓰인다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
지리좌표계는 각도 단위(도)를 사용하므로 거리나 면적 계산 시에는 투영좌표계로 변환하는 과정이 필요하다.
지리좌표계는 지구 전체를 다루기에 적합하지만 거리나 면적 계산에는 오차가 생길 수 있어 국지적 분석에는 평면직각좌표계로 변환해 사용하는 경우가 많다.
조금 더 깊게 보면
경위도는 각도 단위이므로 이 좌표계에서 직접 거리와 면적을 계산하면 위도에 따라 왜곡이 생기며, 정확한 계산에는 평면직각좌표계로 투영하거나 측지 거리 공식을 써야 합니다. 같은 경위도라도 측지기준계가 다르면 다른 지점을 가리키므로, 경위도만 있으면 위치가 확정된다는 생각은 오해입니다. 동일한 위경도 값이라도 기준 타원체나 측지기준계가 다르면 실제 지표 위치가 달라지므로, 지리좌표계는 단순히 '위도·경도'라는 표현 방식뿐 아니라 어떤 측지기준계(WGS84, GRS80 등)를 전제로 하는지까지 함께 정의되어야 완전한 좌표계가 된다. 위도 1도의 실제 지상거리는 어디서나 약 111km로 거의 일정하지만, 경도 1도의 거리는 적도에서 가장 길고 극에 가까울수록 짧아진다는 점에서 두 축의 성질이 다르다.
주의할 점
지리좌표계의 위경도 값을 그대로 거리 계산에 사용하면 오차가 발생하므로 평면좌표로 변환 후 계산해야 한다.
GIS 소프트웨어에서 지리좌표계를 마치 평면좌표계처럼 다뤄 면적이나 버퍼 반경을 그대로 계산하면 심각한 오차가 발생하므로 반드시 투영 후 계산해야 한다.