한균형 서울대학교 사범대학 지리과 졸업(학사) 미국 웨스턴 일리노이 주립대학교 대학원 졸업(석사) 미국 유타 주립대학교 대학원 졸업(박사) 현재 한국교원대학교 지리교육학과 교수 저서 Estim ati on of Majo r Cit y Pop u lati on in Usin g LANDSAT Imag er y 논문 「인공위성 사진을 이용한 북한 쌀 생산량 추정」 「지리학적으로 본 대동여지도 」 「지리부도 분석을 통한 중 • 고등학교 지리학습 향상 방안」 등.
지도학원론
지도학원론
머리말 우리는 보고 싶은 사람이 있을 때 흔히 그 사람의 사진을 꺼내 보곤 한다 사람의 인상을 사진보다 더 정확하게 나타낼 수 있는 방법이 사 진 외에는 없기 때문이다. 강이나 산, 들, 건물, 길, 철길 등 자연이 나 인문 환경의 표현도 지도로서 표시하는 것보다 더 좋은 방법이 없 기 때문에, 공간 인식을 위한 가장 적절한 수단으로 지도를 사용한다. 특히 미지의 지역에 대한 또는 미래의 변화에 대한 현재의 공간 인식 을 위해서는 지도는 없어서는 안 될 필수품이기 때문이다. 지도학은 지표 현상의 많은 정보를 수집, 분류, 일반화한 후 기호 화하는 것을 말하나 시대의 흐름과 더불어 계속 빠르게 변화, 발전되 는 학문이다. 이론적인 발달 속도도 빠르거니와, 특히 기계나 기술 등 시설면의 급속한 발전이 지도학을 항상 어렵게 만들고 있다. 게다가 현재의 지식은 물론 과거의 기술과 이론도 함께 알고 있어야 지도학을 제대로 하고 있다고 볼 수 있다. 1970 년대 초, 한국에서는 강의실의 강의로만 행해지던 지도학 수업과는 달리, 주로 암실과 연구실 Lab 에 서 이루어지는 미국의 지도학 강의는, 그곳에 머문 십 년 동안 내게 매우 인상적었다. 그러나 그런 설비가 갖춰져 있지 않은 한국의 지도 학에 대한 강의는 어떤 방법과 내용이어야 하는가 하는 커다란 숙제를 동시에 안게 되었다. 우선은 큰 설비 없이도 간단한 도구로 행할 수 있는 지도학 강의부터 생각해 봤다. 보편적으로 대학에서 한 학기는 12 주로 구성하면 무난하겠다는 생각 으로 한 장을 한 주의 과제로 해서 모두 12 장으로 구성하였다. 1 장은 지도학의 본질과 지도학의 역사를 살펴봄으로써, 지도학의 실체와 과
거에서부터 발전되어 온 이론적이고 표현적인 과정을 알아보도록 했 댜 2 장은 지구 표면의 공간 측정적인 이해와 실습을 실시함으로써 지 구 실체를 파악하는 데 도움이 되게 했으며, 3 장은 지도의 표현 방법 인 투영법을 이해하도록 노력했다. 4, 5, 6 장은 최근 점차적으로 관심 이 높아가고 있는 원격 탐사에 관한 항목으로, 우리 나라 인공 위성인 우리별 1 호의 궤도 진입과 순회와 더불어, 앞으로 많은 자료 제공과 연구가 이루어질 것으로 기대되는 부분이다. 5 장은 일단 47-J-에서 얻어 진 공간 자료를 어떻게 분류하여 처리하는가에 관하여 집중적으로 연 구하게 했고, 6 장은 분류한 자료를 어떻게 일반화할 수 있는가 하는 절차를 설명했다 일단 자료를 정리했으면, 7 장부터는 직접 지도 제작 에, 특히 통계 지도 제작에 들어가도록 시도했다. 죽 7 장은 점 기호로 표시된 지도를 제작하는 법을, 8 장은 선 기호를 이용한 지도 제작 방 법을 설명했고, 9 장은 면 지도 제작 방법에 관해 집중적으로 설명했 댜 그러나 이것으로 지도 제작이 다 완결된 것이 아니고 보충하여 10 장에서는 지도학에 연관된 도표와 도형 및 디자인의 설명, 11 장에서는 지도의 편집 방법 등을 열거했다. 마지막으로 12 장에서는 최근 많은 관심 을 갖고 있는 지 리 정 보 시 스템 Geog ra ph ic Infor manti on Sy s t em 에 관하여 설명했다. 그러나 이 지리 정보 시스템은 한 권의 책으로도 설 명이 충분치 못한 경우도 있어, 보다 전문적인 지식을 위해서는 GIS 책을 따로 더 보기를 권하고 싶다 . 끝으로, 별로 보잘것 없는 저서이지만 많은 시간과 노력을 기울였 다고 생각된다. 우선 이 책이 나오기까지 많은 조언과 자료 등을 제공 해 주신 이찬 선생님께 무한한 감사를 드리며, 아울러 출판을 지원해 주신 대우재단과 민음사에 깊은 감사를 드린다. 또 이 책의 출판을 위 하여 여러 구차한 일에 도움을 준 김석언 선생과 교정을 봐준 송동호 선생께도 고마움을 전한다. 비록 바랄 것 없는 내용이나마 지도학을 공부하려는 학도들에게 이
책이 조금이나마 도움이 되었으면 더 없는 기쁨이라 여겨진다. 19% . 8. 다락리 연구실에서
차례
머리말 • 5 제 1 장 지도의 본질과 지도학의 역사 1 지도의 본질 -- 17 1) 지도학이란? • 17 2) 지도의 특성 • 20 3) 지도 제작 • 22 4) 지도의 분류 • 24 5) 지도의 기본 요소 • 31 2 지도학의 역사 -- 35 1) 지도학의 역사 • 35 2) 지도학의 전문성 • 47 제 2 장 지구 타원체, 좌표 체계, 방위•거리•면적 계산 1 지구 -- 51 1) 지구의 형태 • 51 2) 지구의 크기 • 52 3) 대권 • 53 2 좌표 체계 -- 53 1) 지리적 좌표 • 532) 직각 좌표 • 55
3 환산법 -- 58 1) 방위 • 59 2) 거리 • 64 3) 면적 • 78 4 야외 측량 -- 84 1) 기본 실습 • 84 2) 나침반 측량 • 86 3) 오차의 배분 • 90 4) 대동여지도의 제작 방법 • 92 제 3 장 지도의 투영법 1 지구의와 평면 -- 95 2 투영법 분류의 요소 -- 98 1) 투영면의 형태 • 99 2) 투영면의 위치 • 99 3) 투영의 시점 • 100 4) 공간 속성의 왜곡 • 101 5) 공간 특성에 따른 분류 • 103 3 기본 투영법 -- 104 1) 평면 및 그와 연관된 도법 • 105 2) 원주 및 그와 연관된 도법 • 107 3) 원추 및 그와 연관된 도법 • 113 4) 기타 투영법 • 119제 4 장 원격 탐사
1 전자기파 에너지 -- 121 2 다분광 감지 -- 126 3 탐지기 체계 -- 127 4 아날로그 체계 -- 130 1) 흑백 사진 • 130 2) 컬러 사진 • 132 3) 다렌즈 사진 • 133 4) 사진상의 측정 • 135 5 디지털 체계 -- 142 1) 주사 장치 • 145 2) 주사된 자료의 기하학적 수정 • 147 3) 열 감지 • 149 4) 다분광 감지 • 151 5) 마이크로파 감지 • 153 6) 수동 마이크로파 탐지 • 154 7) 레이더 감지 • 154 8) SLAR 영상의 측정 • 161 9) 자외선 감지 • 162 10) 다선형 배열 감지 • 163 6 자료 출처 -- 164 1) 인공 위성 영상 • 164 2) 항공 사진 • 165 제 5 장 자료의 분류 1 지도의 제작 과정 -- 167 2 자료의 특성 -- 1691) 자료의 공간적 분류 • 169
2) 척도에 따른 분류 • 172 3 지리적 자료의 처리 -- 174 1) 평균 • 175 2) 비 • 178 3) 밀도 • 179 4) 잠재력 • 181 5) 평균과 변량 • 184 제 6 장 자료의 일반화 1 단순화 -- 196 1) 삭제에 의한 단순화 • 200 2) 수정에 의한 단순화 • 205 2 분류화 -- 208 1) 위치(점) 대표성 • 209 2) 선 대표성 • 210 3) 면 대표성 • 211 3 기호화 -- 211 4 추리화 -- 214 5 일반화의 제약점 -- 214 1) 지도의 목적 • 215 2) 지도의 축척 • 215 3) 그래픽의 한계 • 215 4) 자료의 질 • 216제 7 장 점 지도 제작 1 점 기호를 이용한 위치 자료의 지도화 -- 219 2 점 기호 지도화에 사용되는 그래픽 요소 -- 222 1) 명명 척도의 위치 자료 • 222 2) 순위 척도의 점 자료 • 224 3) 범위 등급 및 비율 척도의 점 자료 • 225 3 점진적 원 지도 -- 225 1) 제곱근법 • 226 2) 범위 등급법 • 226 3) 시각적 방법 • 226 4) 파이 원 지도 • 230 5) 점묘도 • 231 제 8 장 선 지도 제작 1 선 자료의 지도화 -- 241 1) 선 자료의 기호화 241 2 통계면 작성 -- 251 1) 채단식 • 251 2) 음영식 • 252 3) 우모식 • 253 4) 동치선도 • 255 5) 단면도 • 265 6) 사각도 • 267 3 기복도 -- 267 1) 해발 고도 • 269 2) 등고선도 • 270
제 9 장 면 지도 제작 1 면 자료의 지도화 -- 275 2 질적 자료의 지도화 -- 278 3 양적 자료의 지도화 -- 280 1) 단계 구분도 • 282 2) 동면도 • 283 4 단계 구분도의 요소 -- 286 1) 단위 지역의 크기와 모양 • 286 2) 등급의 수 • 286 3) 등급 방법 • 287 4) 등급의 경계값 • 294 제 10 장 디자인과 도표 및 도형 1 지도 디자인 -- 297 1) 디자인의 목적 • 298 2) 기호 분류 ·298 3) 기본적인 그래픽 요소 • 301 4) 디자인에서 유의할 점 • 301 5) 디자인의 제약 • 305 6) 무엇을 디자인할 것인가? • 307 7) 그래픽 윤곽 • 307 8) 제목, 범례, 축척 • 308 9) 축소의 경우 • 308 2 도표 및 도형 -- 310 1) 막대 도표 • 311 2) 선 도표 • 311 3) 로그선 도표 • 312 4) 방사상 도표 • 313
5) 삼각형 도표 • 314 6) 기후 도표 • 314 7) 2차원 도표 • 316 8) 3차원 도표 • 317 、 ` 9) 모양지도 • 318 제 11 장 지도의 편집 1 편집 -- 323 1) 편집 과정 • 323 2) 작업지 • 324 2 지도 제작 자료와 지도형태 -- 325 1) 대축척 지도 제작 • 325 2) 중축척 지도 제작 • 325 3) 소축척 지도 제작 • 326 3 주제도에 중요한 기본 자료 -- 326 1) 해안선 • 317 2) 행정 구역 • 317 3) 수계도 • 328 4 주제도의 자료 -- 329 5 모양 편집 작업지 -- 329 1) 기본 재료들 • 330 2) 대략적인 윤곽 • 330 3) 분리 과정 • 331 4) 일치시키기 • 331 5) 영상 처리 • 333 6) 축척 • 333 6 수치 편집 작업지 -- 337 1) 데이터 베이스 • 337
2) 수치화 • 338 3) 투영과 경위선 체계 • 344 제 12 장 지리 정보 시스템 1 지리정보 시스템 -- 345 2 GIS 의 기본 요소 -- 347 1) 자료 수집 • 347 2) 예비 처리 • 348 3) 자료 관리 • 348 4) 분석 • 349 5) 결과 • 349 3 GIS 응용 사례 -- 350 1) 종합 기본 계획 • 351 2) 쓰레기 적치장 선정 • 352 3) 관개와 포장수 • 353 4) 농업 생산 모델 • 353 4 GIS 의 미래 -- 355 부록 • 361 참고 문헌 • 366 찾아보기 • 370
제 1 장 지도의 본질과 지도학의 역사 l 지도의 본질 l) 지도학이란? 인간은 성장 과정에서 지적 능력이 향상됨에 따라 공간적으로도 더 멀리 접하려는 욕구가 커지는 것은 매우 자연스러운 일이다 . 어린 시 절부터 〈 저 산 너머에는 무엇이 있을까?〉 또는 〈저 바다 끝, 저 먼 하 늘 아래에는 어떤 사람들이 어떤 모습으로 살고 있을까?〉 하는 의문이 생기고, 성장하면서 실제로 그곳을 직 • 간접적으로 확인해 보고 싶은 충동을 누구나 한 번쯤은 갖게 된다. 오늘날 과학의 발달과 지역 간, 국 가 간 교류의 증진에 따라 일상 생활과 직 • 간접적으로 연관되는 공간 의 규모가 크게 확대되고, 교통 수단의 발전으로 보다 쉽게 접근할 수 있게 되었다 . 지도는 이렇게 접하고자 하는 미지의 지역에 대해 근본 적이고, 기본적으로 유용한 많은 정보들을 나타내고 전달해 줄 수 있 는하나의 매체이다. 정보나 의사를 전달하는 방법에는 언어 • 음악 • 부호 • 수화(手話) • 손 짓 등 여러 가지가 있으나, 공간 정보를 전달하는 방법으로 지도부다 더 효율적인 것은 없다. 쉬운 예로 얼굴 모습을 수백 페이지에 달하는
글로 아무리 잘 서술한다 할지라도, 직접 사진을 한 번 보여주는 것보 다 더 정확하게 인식시킬 수 없는 것과 같이 지표 공간도 마찬가지이 댜 지표상의 많은 현상들과 그들의 분포 형태를 공간적으로 정확하게 나타내고자 할 때 지도보다 더 좋은 방법은 없다. 그러면 지도는 어떠한 내용으로 구성되어 있는가? 우리는 지도를 통 해서 산·들·강·바다·지질·지하수 등 자연적인 현상, 논·발 ·집· 도시 • 도로 • 문화재 • 경계선 등 인문적인 현상, 또한 시각적으로 감지 할 수 없는 지가·인구 밀도·잠재력 등을 읽어 낼 수 있다. 이런 인문 ·자연 현상들과 시각적 ·비시각적 여러 현상들 간에는 서로 간에 깊 은 연관성이 있으며, 동시에 긴밀하게 서로 간에 작용함으로서 존재 • 확산·쇠퇴 ·변천·발생 등을 반복하기 때문에 지표는 이해하기에 매우 복잡한 공간이다. 더구나 한 인간의 작은 체구에 비해 지표는 너무 넓 기 때문에 주위 환경을 한 눈에 파악하기란 쉽지 않다. 그러므로 광범 위한 어떤 지역을 한 눈에 파악하기 위해서는 대상 지역을 축소하여 나타낸 지도를 이용하는 것이 가장 좋다. 그런데 이 지도에 지표의 복 잡한 모든 정보를 동시에 나타낸다면 지도가 너무 복잡하게 된다. 그러면 지도는 어떻게 제작하여야 하는가? 지도는 지표 전체나 일부 를 일정 비율로 축소한 지역에 특정한 현상의 분포나 상관 관계를 기 호로 나타낸 것이라고 정의할 수 있다. 어떤 현상을 관찰할 때, 현상 이 너무 작으면 현미경 등의 기구를 이용해 확대하여 관찰하기도 하지 만, 숲 전체를 보기 위해 숲에서 멀리 떨어져 숲을 바라보는 것처럼 지도는 지표를 축소하여 조망하는 것이다. 지도에 나타난 지표의 모양 온 투영 방법에 따라 여러 형태로 나타나며 실제 크기와의 비교는 축 척으로 알 수 있다. 또 지표상의 여러 현상들은 일정한 질서를 가지며 분포할 뿐만 아니라 현상의 구조 관계나 현상들 간의 상관 관계도 매 우 복잡하게 얽혀 있다. 이런 현상의 분포 상태 및 상관 관계를 기호 로 나타냄으로써 복잡한 지표를 체계적으로 파악하는 데 도움을 주는 것이 지도의 가장 중요한 임무이다.
따라서 투영과 축척이 정확해야 함은 물론 지도 제작자들이 지도에 나타낼 현상들을 기록 ·정리 ·전시하는 면에서 정확성울 기해야지만 독자들이 쉽게 알아볼 수 있다. 경우에 따라서는 제도자가 공간상에 나타나는 현상들을 개념이나 이론, 구조나 조직 파악, 가설 설정, 모 델 형성, 예측 등 심도 있는 사고가 . 가능하도록 나타내야 하기 때문에 지도의 제작자는 고도의 훈련과 교육 과정을 거치는 것이 바람직하다 . 최근에는 지도 제작시 항공 사진으로부터 많은 정보를 얻는다. 항공 사진을 통하여 많은 정보를 얻을 수 있지만 항공 사진은 지도에 속하 지 않는다 왜냐하면 지도는 지표의 모든 지점에서 수직으로 내려다 본 3 차원적인 지표 현상을 2 차원적으로 도면에 나타낸 것이지만, 항공 사진은 사진 중앙의 한 지점에만 초점을 두고 내려다 본(사진 중앙 부 분만 수직 )1 ) 지표 현상을 나타내기 때문에 초점의 측면에서 지도와는 성격이 다르다 . 또 지도는 사진으로 촬영할 수 없는 현상도 나타낼 수 있으며, 사진상에서는 보잘것없이 보이거나 숨겨진 정보라도 확대 · 과 장하여 나타냄으로써 그 중요성을 부각시킬 수 있다. 또 지도는 경 • 위도를 표시하여 구체인 지구를 평면상에 나타내고 있다는 점에서 사 진과는 분명히 구별된다. 그리고 지도상에서는 현상의 통계값을 쉽게 파악할 수 있지만 항공 사진에서는 계량적인 면을 파악하기 어렵다는 점에서 지도와 사진은 현격한 차이점을 보인다 .
1) 항공 사진의 초점은 중앙에 있기 때문에 시차가 생기며, 지표상의 일정한 고도 를 기준으로 이 기준선 상부는 확대되나, 기준선 하부는 축소되어 나타난다 .
다음으로 지도는 어디에 이용되는가? 지도의 이용 범위는 실로 광범 위하다 사적 토지 소유의 경계를 구분짓는 토지 대장에서부터 국가 간의 경계를구분할때, 또등산로에서부터 항해·항공로를정할때, 고 고학적 유적 발굴에서부터 미래의 토지 이용을 계획하는 지역 개발에 이르기까지, 그리고 경제학·농학·지질학·기상학·생물학·역사학·생 태학 • 환경학 등 가히 지도가 이용될 수 있는 범위는 무한하다고 할 수 있댜 한편 자연 • 인문 • 사회 과학 등 모든 분야에서의 연구 업적은
지도를 제작하는 데 필요한 자료를 제공해 주기도 한다 . 앞으로는 인 공 위성의 발달과 더불어 달(月)지도는 물론 다른 행성 지도도 멀지 않아 출현할 것으로 예상된다. 한편 지도의 크기는 우표 크기 정도의 작은 것에서부터 벽 전체를 덮을 수 있는 크기까지 다양하다. 크기가 작은 지도는 정보의 양이 제 한되지만 보관이나 운반이 쉽고, 크기가 큰 지도는 정보의 양을 많이 넣을 수 있으나 보관 • 운반이 힘든 장단점이 있다. 실제 지구의 형태 를 보다 정확히 나타내는 데에는 평면 지도보다 지구의(地 球儀 )가 실 제와 가장 가깝다. 그러나 지구의 역시 운반과 보관면에서 평면 지도 보다 어려운 단점이 있다. 일반적으로 광의의 지도학이라 할 때는 지도와 연관된 모든 활동을 포함한댜 지도와 연관된 활동에는 지도 제작과 사용은 물론 지도사, 지 도의 이해와 분석, 지도의 이용, 지도의 수집과 보관, 기타 지도와 연 관된 도표 • 그래프 등이 있다. 최근에는 컴퓨터를 이용하여 값싸고 신 속하게 정보를 처리할 수 있으며 다양한 용도의 지도를 대량 생산할 수 있게 되었고 특히 인공 위성 시대의 본격적인 도래와 더불어 지도 학은 놀라운 발전이 이루어질 것으로 기대된다 . 2) 지도의 특성 지도는 지표상의 여러 현상은 물론 공간상의 기본 개념들을 도면 위 에 알기 쉽고 확연하게 나타내 준다 . 그 주요 개념들을 살펴보면 첫째 는 위치이다 . 지표상 모든 현상들은 위치의 속성을 갖고 있다 . 위치에 는 X, y좌표 또는 경 • 위선으로 표시하는 절대적 위치와 다른 현상과 의 거리나 방위로 나타내는 상대적 위치 두 가지가 있다 . 둘째, 지도 는 장소의 개념을 쉽게 이해시킨다. 죽 어느 한 장소의 자연 • 인문 환 경이 지도상에서 쉽게 이해된다는 뜻이다. 지도에는 지형 • 지질 • 토양 ·식생 ·기후 등 자연 현상울 주로 나타내는 자연도와, 인구•산업 ·종
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교 • 언어 • 교통 등 인문 현상을 주로 나타내는 인문도가 있어 장소 이 해에 절대적인 도움을 준다. 셋째, 지도를 통하여 장소 내에서의 인간 과 환경과의 상호 작용 관계를 알 수 있다. 인간이 주변 환경을 어떻 게 이용하여 왔는가를 과거 지도와 비교하여 연구할 수 있으며, 앞으 로 어떻게 개조, 이용할 것인가를 예측할 수 있게 해준다. 넷째, 지도 를 통하여 장소 간의 이동 개념을 쉽게 파악할 수 있다. 죽 도로·철 도·항로·항공로·금융·통신 등 수송로를 통해 이동하는 사람, 물 자, 정보의 양을 장소 간의 상호 의존성과 물자의 과부족(過不足)면에 서 파악할 수 있다. 다섯째, 지도는 지역이 어떻게 형성되어 있으며, 어 떻게 변화되어 왔는가를 나타내준다. 지역이라는 것은 어떤 기준으로 지표를 나눌 때 같은 특징이 나타나는 지표의 일부분을 말한다. 지역 구분의 기준은 언어 ·인종·기후·도시화율 동 여러 가지가 될 수 있으 며 넓고 복잡한 세계를 여러 개의 소지역으로 구분함으로써 쉽게 이해 할 수 있다(그림 1-1 참조) .
결론적으로 지도가 지니는 기본 속성은 위치와 현상 간의 상관 관계 이다 즉 위치와 위치 간, 위치와 현상 간, 현상과 현상 간의 관계면 에서 하나의 요소 또는 여러 요소 간의 다양한 상관 관계를 나타내 준 댜 이런 개념들의 이해를 쉽게 하는 요소가 기호나 그래픽이며 지도는 다양한 기호와 그래픽으로 구성되어 있다. 지도에 나타나는 기호나 그 래픽은 지표 공간 자료를 의미하며 같은 성질의 여러 개체를 집단적으 로 나타냄으로써 어떤 특성을 암시하게 된다. 지도에 사용되는 기호는 단순하여 쉽게 이해할 수 있는 것도 있지만, 어떤 기호는 독자들이 훈 련을 거친 후에야 이해할 수 있는 기호(지질도, 항해도의 경우와 같이) 도있다 또한 현상의 공간적 속성을 정확히 파악하기 위해서는 지도상에서 의 측정이 필요하다. 현상의 위치 ·장소·지역 간의 거리나 방위, 고 도나 깊이, 면적과 체적 등을 측정하여 현상의 특성을 파악하게 된다. 이러한 측정을 통하여 미래의 설계, 즉 댐의 위치 • 공항 • 폐기물 처리 장 • 고속 도로 예정지 • 주택지 • 공장 부지 등에 대한 계획도 가능하다. 그러면 지도는 어떻게 제작되는가? 3) 지도 제작 지도 제작의 출발은 어떤 지도를 만들 것인가에서부터 시작된다. 즉 누구를 위해 어떤 목적으로 만들 것인가에 따라 내용을 구상하고, 구 상한 바를 몇 가지 방법으로 그려 보고 가장 적합한 구도를 정한 후 자료 수집에 들어간다. 자료에는 1 차적인 것과 2 차적인 것이 있다. 지 도 제작 과정에서 모든 지도는 1 차적으로 측정하여 얻어진 지형 • 수계 (水系) • 고도 • 지 질 등에 관한 자료를 기 본적으로 사용하며, 디음-으로 지도 목적에 따라 2 차 자료를 이용한다. 2 차 자료로서 많이 이용되는 것은 주로 정부 기관의 통계 자료, 항공 사진, 인공 위성 영상, 기타
문헌 등이다 이 들 자 료 는 네 단계의 일반화 과정, 즉 단순화 • 분류화 • 기호화 추리화의 과정을 거쳐 지도화된다 단순화는 자료가 너무 산만하거나 또는 기본 지도가 너무 상세하여 독자들을 혼란시킬 우려 가 있을 때 이를 방지하기 위하여 자료를 단순화시키는 것이다. 이렇 게 단순화한 자료를 지도에 나타내고자 하는 형태로 분류하는 것을 분 류화라 한다. 또 분류된 자료를 기호나 패턴 등 그래픽으로 나타내는 것을 기호화라 하며, 기호화되어 표현된 자료 이상으로 더 많은 정보 를 추측하여 -일례로 등고선과 등고선 사이의 고도값을 추측하는 것-파악하는 것을 추리화라 한다. 죽 추리화는 독자의 능력에 따 라 추가로 정보를 얻어 내는 것이다. 이렇게 1, 2 차 자료를 다양한 기호와 그래픽으로 나타낸 것을 지도 라 하며, 지도 제작과 이에 연관된 모든 연구를 일컬어 C art o gr a ph y라 한다 그러나 지도 제작 자체를 의미하는 Ma p M aki n g과 Ca rt o gr a ph y를 혼용해서 쓰는 경우가 많다 . 기본도와 일반화된 자료 의예도 기존의 제작된 지도에서 참고할 만한 정보도 수집하여 새 지도 제작에 이용한 댜 정보 수집과 더불어 지도화 할 범위, 지도의 축척, 지도의 체제를 지도 제작의 4 요소라 한다. 이 4 요소는 서로 밀접한 상관 관계를 갖기 때문에 어느 한 요소가 결정되면 다른 요소는 저절로 정해지게 된다. 예를 들어 면적의 범위가 정해지면 축척이 그에 따라 정해지게 되고, 면 적과 축척이 결정되면 체제도 자동적으로 결정되고, 이에 따라 지도에 나타날 정보의 양과 질도 결정된다 . 이 4 요소는 지도 제작에 필요한 물적 자원과 기술 수준에 따라 지도화할 수 있는 정보의 양을 제한하 는 요인이 되기도 한다. 또 제도자는 기술과 상상력을 발휘하여 보다 적은 자원을 갖고도 효율적으로 정보를 제시해 줄 수 있어야 한다. 이 러한 요소들이 결합되어 제작자의 의도대로 도면에 완벽하게 그려진 후 비로소 지도 인쇄에 들어가게 된다.
4) 지도의 분류 시중에 나와 있는 지도는 형태나 내용면에서 수십, 수백 종류가 된 다. 다양한 지도를 일정한 기준에 따라 정리하면 몇 가지로 분류될 수 있댜 기준을 정하는 방법에 따라 분류법도 달라지겠지만 여기서는 지 도의 축척, 지도의 기능, 지도의 내용에 따라 분류하기로 한다 . (1) 축척에 따른 분류 축척은 지표상 두 지점 간의 실제 거리와 지도상 같은 두 지점 간의 거리의 비를 말한다. 지도상의 거리는 항상 1 로 하고 실제 거리를 줄 인 만큼 숫자로 축척을 나타낸다. 즉 축척이 1:so,000 인 경우는 지도상 1cm 는 실제 거리 50,
그림 1-2 축척의 비교 (1 : 50,® 가 1:2 5 ,CX X>)
이터베이스로서 지표에 관한 전반적인 기초 자료 를 나타내는 경우는 일반도라 하고, 이에 대해 어떤 특정한 주제를 중심으로 그 주제에 대 한 내용을 지도화했을 때는 주제도라 한다. 또 특수한 목적에 쓰이는 항해도 • 항공도 • 여행도 등이 있다 . (가) 일반도 일반도의 대표적인 예로는 지형도를 들 수 있다 . 지형도에는 기본적 인 자연 • 인문 현상들이 실제 있는 그대로 나타난다. 따라서 지형도는 다른 지도 제작를 위한 기본도로 많이 이용되고 있다. 일반적으로 축 척 1/5 0,000 이나 1/2 5,000 의 지도가 기본도로 제작되며 국립 지리원이나 국가로부터 위임받은 기관들이 제작을 맡고 있다. 또한 일반도는 측량 이나 항공 사진 판독에 근거하여 계속적인 수정 • 보완을 하여 출간된 댜 축척 1/2,5 0 0-1 /5,0 00 정도의 지도는 토지 구획의 경계나 위치 설정 및 지역 계획 • 개발에 이용될 목적으로 제작된다. 또 1:1,0 0 0,000 이상 의 소축척 지도로 중·고등학교 지리 부도나 지도책에 나오는 일반도 는 대륙별 또는 국가별로 전반적인 개관을 나타낸다. 이들 소축척의 일반도는 대개 넓은 지역에 걸친 개략적인 자연 환경이나 국가 간의 경계와 위치 등을 나타내게 된다. (나) 주제도 일반도가 주로 여러 현상들의 공간적 속성들을 나타내는 데 비해 주 제도는 한 현상의 공간적 속성과 다른 현상들과의 상관 관계를 밝혀 주는 것을 주목적으로 한다. 즉 어떤 특정 현상의 분포 형태나 구조를 나타내 주며 지표상의 모든 현상을 주제로 삼아 지도화할 수 있다. 토 양도·지질도·기온도·강수량도·인구 분포도·토지 이용도·교통도·선 거도 등 주제도의 예는 수없이 많다. 일반적으로 분포 지역이 넓은 현 상은 소축척 지도를, 또 분포 지역이 좁은 지역은 대축척 지도를 이용 하여 지도화한다.
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(다) 특수 목적용 지도 특수한 목적에 쓰이는 지도로는 항공도·항해도·여행도 등이 있다. 항공도와 항해도는 비행기나 선박의 운항에 절대 필요한 지도이다. 이 지도는 사용자에게 운항에 필요한 모든 정보를 제공해 주며 동시에 사 용자가 필요한 정보를 기록할 수 있도록 여백울 두는 점이 특징적이 댜 사용자는 여백을 이용하여 출발지 ·도착지 ·항로·방위 · 기착지 ·급 유지 등을 표시하는 등 여러 가지 작업을 할 수 있다 . 이들 지도에는 주요 내륙 도시나 항구·정확한 해안선 ·항공로·부두 시설 ·운하 지역 ·수심도 · 항공로·비행장등이 나타나 있다. 항해도는 일반적으로 용도에 따라 세 가지로 구분된다 . 공해상 항해 에는 항해도, 연안 항해에는 연안도, 항구에 정박을 하기 위해서는 항
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구도가 사용된다 특히 항해도의 경우에는 수심 · 해안선 · 얕은 바다·등 대 ·부표(浮源) ·무선소·안개 지역 · 암초 지역 ·조수 간만의 차 등을 정확하게 나타내 주어야 한다. 축척은 다양하게 할 수 있으며 중요한 부분이나 사항들을 독자들이 파악하기 쉽고 또 작업하기에 편하도록 정한댜 항공도에는 계기 비 행 Instr um ent nav ig a ti on 을 위 한 지도와 비 행 정 보 를 얻기 위한 지도 두 종류가 있다. 계기 비행을 위한 지도에는 항로 상의 무선소·고도·도착지 공항·공항 자동차 도로 등이 표시되어 있
어야 하며, 비행 정보를 얻기 위한 지도는 일반도와 마찬가지로 도시 • 도로 • 철도 • 비행장 • 봉화대 기타 비행에 참고될 만한 사항들을 나타 내 주어야 한다. 여행도에는 흔히 도로 여행도가 있어, 거리 ·도로 상태 ·휴게소·안 개 지역 ·미끄럼 지역 ·급유소·관광 명소 등이 나타나 있다. (3) 지도 내용에 따른 분류 지도의 내용에 따른 분류는 지도의 기능을 좀더 세분한 것이다 . 즉 일반도에는 지형도·토양도 등이 있고, 주제도에는 인구도·기후도·산 업도 등 지도에 수록된 내용에 따라 지도의 종류는 무한하다고 할 수 있댜 내용상 특징적인 지도로는 지적도(地籍圖)와 계획도가 있다. 지적도 는 예로부터 국가가 국민에게 과세하기 위한 목적으로 제작되었으나 오늘날은 개인별 토지 소유 경계 및 소유자를 기록하여 과세나 지역 개발 등에 이용하기 위해 국가가 제작하여 공식 문서로 보관한다. 지 적도는 대축척으로 제작되어 토지 경계뿐만 아니라 토지 소유자의 주 소까지 기록되기도 한다. 계획도는 도시 계획이나 경지 이용 • 주택 건설 • 공원 • 비행장 • 저수 지 등의 건설 계획을 나타내주므로 미래의 토지 경관을 예측하는 데 도움을주는지도이다. (4) 기타 분류 방법 우선 지도의 제작 방법에 따라 편찬도와 실측도로 구분한다. 편찬도 는 여러 다른 지도로부터 필요한 자료를 취합하여 짜집기한 지도를 말 하고, 실측도는 실제 측량으로부터 얻은 자료를 기본으로 제작한 지도 를 말한다. 우리 나라의 1 : 50, cm;지도는 삼각 측량법에 의해 제작된 실 측도이며, 중·고등 학교 지리 부도를 비롯한 대부분의 지도책에 있는 지도는편찬도이다.
지도를 형태에 따라 지구의, 모형도, 평면 지도로 구분한다 . 실제 지구 모양을 축소한 것을 지구의, 지형을 입체감 있게 만든 것을 모형 도, 평면의 종이에 그린 것을 평면 지도라 한다. 일반적으로 평면 지 도를 많이 사용하나 지구의 실체를 파악하는 데에는 지구의가 가장 적 합하다 모형도는 지역의 입체감을 실감 있게 나타냄으로 조망도와 같 은 전시용 지도에 흔히 볼 수 있다. 지도에 나타난 지역의 크기에 따라 세계 지도, 국가 지도, 지방 지 도로구분하기도한다 . 그리고 사용 목적에 따라 연구용·교육용·군사용·계획용 등으로 구분되며, 사용 방법에 따라 탁상용, 괘도용 등으로 나누어지고, 체 제에 따라 지도책 • 한 장 한 장의 도엽(圖葉)지도로 분류할 수 있다. 5) 지도의 기본요소 하나의 통계 자료를 연구의 기본 자료로 이용하기 위해서는 그 통계 가 언제, 어디서, 누가, 무엇을 위해서, 어떤 것을, 어떻게 수집하여 작성하였는지에 대한 내용이 분명히 밝혀져 있어야 한다. 마찬가지로 지도도 본래의 제 기능을 다할 수 있도록 갖추어야 할 기본 요소들이 있는데 이들에 대해 자세히 살펴 보기로 하자. (1) 제목 제목은 독자에게 지도의 내용을 알려 주며 독자는 사용 목적과 범위 에 따라 적절한 내용의 지도를 선택하게 된다. 따라서 제목은 지도의 내용과 반드시 일치되어야 한다. 바꾸어 말하면 제목에 따라 독자가 결정되며 독자의 수준에 따라 지도의 표현 • 제작 방법 • 내용 수준 등 이 좌우된다. 제목의 길이는 너무 길거나 어렵지 않아야 한다. 또 눈 에 쉽게 띄도록 지도 상단 좌측편에 지도 전체 구도와 어울리는 크기 로 나타내는 것이 좋다. 한 장의 도면을 대할 때 사람들의 시선은 보
통 상단에서부터 아래로, 좌에서 우로 움직이기 때문에 지도를 펼쳤을 때 시선이 제일 먼저 머무는 곳은 도면의 좌측 상단이다. 교과서 내용으로 보아 제목을 확실히 짐작할 수 있거나 내용의 보충 설명을 위한 삽화의 경우는 제목이 생략되기도 한다 . 지도의 전체 구 도상 제목을 좌 • 우측이나 하단부에 위치시키는 경우도 있다. (2) 축척 지도는 지표를 축소하여 현상들을 나타낸다. 따라서 축척 scale 을 나 타내지 않으면 거리 • 면적 • 체적 등 현상에 대한 측량적인 면을 파악 할 수 없으며 지도로서의 제 기능을 다하기 어렵다 . 축척은 지도의 전 체 구도상 지도의 본 내용 가까이의 적당한 여백에 표시하는 것이 좋 댜 축척 표현 방법으로는 문장식, 비례식, 막대식 방법이 있다. 문장 식은 글로 서술하여 나타내는 것이고, 비례식은 비례 관계로, 막대식 은 막대에 눈금을 표시하여 나타내는 것이다. 문장식 축척 표현은 고 지도에 종종 나타나고 있으며 최근에는 별로 사용되지 않는다 . 오늘날 에는 비례식이나 막대식이 많이 사용된다. 지도를 축소하거나 확대 • 복사하는 경우를 생각하면 막대식 축척이 유리하며 통상 비례식과 막 대식을 함께 쓰는 경우가 많다 . (3) 범례 지도는 지표의 현상을 기호로 나타내기 때문에 반드시 표시되어 있 는 지도에 사용된 기호에 대한 설명, 즉 범례 le g end 가 있어야 한다. 지도상에 모든 기호는 범례에 설명되어 있어야 하며 범례에 없는 기호 가 지도상에 나타나지 않는 것이 원칙이다. 기호는 크기나 중요도에 따라 순서대로 나타내는 것이 좋다. 모든 범례는 지도상 여백이 있는 여기 저기에 분산시켜 나타내는 것보다는 한 곳에 정리하여 상자 box 안에 넣어 나타내는 것이 좋다. 또 범례에서의 기호의 색과 패턴은 지 도 본 내용에서의 색 • 패턴과 반드시 일치하여야 한다.
(4) 방위 방위는 지도에 꼭 필요한 요소이다. 특히 야외에서 지도를 이용할 때는 절대적으로 중요하다 . 일반적으로 북쪽을 기본 방위로 표시하는 데 진북( 眞 北), 자북( 磁 北), 도북( 圓 北)이 있다. 진북은 북극점을 가리 키며, 자북은 나침판의 지침이 가리키는 방향으로 지구 자기장의 중심 부(캐나다 액슬 하이버그 섬 부근 • 북위 7ft '' 서경 103° )를 향한다. 도북 은 지도의 세로 좌표축이 가리키는 북쪽이다. 대축척 지도(1 : 25 , CXX) 또 는 1 : 50 , CXX))에는 세 가지 방위가 모두 표시되지만 보통 지도책에 수록 되어 있는 일반도나 주제도에는 도북 하나만 표시되어 있거나 없는 경 우도 많다. 방위 표시가 없는 경우는 일반적으로 잘 알려진 지역으로 지도의 위쪽이 북쪽이라고 묵계되어 있다 . 따라서 방위 표시가 없는 지도는 지도 상단이 북쪽이고 그렇지 않은 지도는 반드시 방위 표시를 넣어 주어야 한다 . 우리 나라 초등 학교 4 학년 수업에서 한국 지도를 남쪽을 위로하여 보여 주었더니 한국 지도가 아니라는 반응이 학생들 에게서 나타났다. 따라서 지도를 여러 방위로부터 관찰하는 훈련이 필 요하다. (5) 자료 출처 모든 지도는 자료를 수집하여 제작되며 사용된 자료의 출처를 밝혀 주어야 한다. 왜냐하면 지도 제작에 이용된 자료가 본래부터 지도 제 작을 위해 수집된 자료가 아닐 수도 있고, 수집자에 따라 수집 과정에 서 오차가 발생할 수도 있기 때문이다. 지도 제작을 위한 자료는 제도 자가 직접 측량하거나 관찰하여 얻는 1 차적인 자료와 센서스나 다른 사람이 수집한 자료 중에서 얻게 되는 2 차적인 자료로 크게 구분된다. 공간적 특성을 내포하는 자료는 지도 제작에 쉽게 이용될 수 있으며 비공간적 속성의 자료는 필요에 따라 자료를 재구성하여 지도 제작에 이용하기도 한다. 일반적으로 2 차 자료는 1 차 자료보다 더 많이 일반 화된 자료이기 때문에 1 차 자료가 더 신빙성이 높다.
(6) 지도 제작 년 • 월 • 일 지도는 관심 있는 주제를 지도화할 뿐 아니라 과거와 현재 및 미래 의 지표 상태를 서로 비교 검토할 수 있는 도구이기도 하다. 때문에 제 작년 • 월 • 일이 없으면 지도 이용에 한계를 갖게 된다. 실제로 제작 연 대가 없는 고지도들이 많아 지도 연구에 어려움을 주는 경우가 많다. (7) 제작자 제작자의 명기(銘記)는 지도의 신빙성을 더욱 높게 한다. 어디서 누 가 만든 지도인지를 나타내야만 지도에 관한 의문이 있을 때나 또는 구입 방법, 교정 등에 대해 쉽게 의사 소통을 할 수 있으며 지도의 신 뢰도를 높일 수 있고 저작권도 명시되는 셈이다 . 또한 인쇄한 지역 및 인쇄소도 알려주는 것이 바람직하다. (8) 도엽 번호 지도를 효율적으로 보관하거나 필요한 지도를 손쉽게 찾고자 할 때 지도의 고유 번호 즉 도엽 번호를 이용한다. 현재 우리 나라 국립 지 리원에서 발간되는 지형도를 보면 지도 우측 상단에 도엽 번호가 표시 되 어 있다. 예를 들어 청 주 1 : 25,CX X) 지 형 도의 경 우 N J S2-13-13-2 라고 되어 있다. 이 알파벳 기호와 숫자를· 통하여 지도가 속해 있는 지역이 나 상위 지도를 찾을 수 있다. 죽 N 은 북반구를 뜻하고, J와 52 는 UTM 좌표상의 위치를, 앞의 13 은 1:2 s o,cro 지세도의 번호를, 뒤의 13 은 1:50, CXX)지형도의 번호, 2 는 1:25,CX X) 지형도의 번호이다.
2 지도학의 역사 1) 지도학의 역사 인간은 지표 공간을 인지하면서 어떤 형태로든 인지된 내용을 표현 하고 다른 사람 또는 후손들에게 전달하여 왔다. 지표 공간을 의미 있 게 인식하고 그를 표현하는 데에는 여러 방법과 도구가 쓰여졌을 것이 다 지표에 대한 정보를 표현한 것을 모두 지도라고 할 때 최초의 지 도를 언제, 누가, 어떻게 만들었는지는 분명하지 않으나 아마도 먼 옛 날부터 흙이나 모래 또는 돌 위에 간단하게 지표에 관한 정보를 나타 내고 이용하였을 것으로 추측된다. 고대 지도에 대한 연구 결과에 의 하면 오래 전부터 지도를 제작하여 사용해 온 것이 분명하다. 현존하 는 최고의 지도로는 약 5,000 년 전의 것으로 판명된 메소포타미아의 점 토판 지도로 메소포타미아의 산, 강 기타 지리적 사항들을 진흙판 위 에 나타내었다. 또 확실한 연대는 알 수 없으나 나일강 연안 지역에서 도 매년 홍수가 난 후 토지의 소유권 분할을 위한 지도를 만들었으리 라 추측된다 에스키모인들은 나무 조각·자갈·뼈 등에 길이나 사냥 터 기타 중요 사항들을 새겨 놓았으며, 남태평양의 섬사람들은 갈대 ·조 개 껍질 • 나뭇잎 등에, 인도인들은 자작나무 껍질이나 모래 위에 지도 를그려 사용하였다. 이들은 비록 빈약한 자료를 나타내고 있지만 오래 전부터 사람들은 지형과 거리에 대한 관심이 매우 높았던 것으로 여겨진다. 지형 지물 의 표시는 오늘날과 근본적으로 큰 차이가 없으나 거리 표현은 상대적 인 여행 시간을 사용했었다. 오늘날 고지도를 바라볼 때 빈약하고 조 잡하다고 생각이 들지라도 그때 당시는 매우 유용하고 실제적인 것이 었을 것이다. 다만 동서양에 걸쳐 고지도가 얼마 남아 있지 않은 것이 아쉬울뿐이다.
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(1) 동양의 지도학 동양에서는 오래 전부터 지도를 제작, 이용해 왔다고 판단할 수 있 는 여러 증거가 발견되었다. 기원전 11 세기 중국 최초의 왕조인 상 (商)나라 때의 천문학 지식이 이룰 증명해 주고 있으며 , 또한 여러 문
헌에 지도 이용에 관한 기 록들 이 남아 있다 . 1973 년에 발굴된 기원전 2 세기경 한( 漢) 나라 때의 한 무덤에서 발견된 세 개의 지도는 손으로 비단 위에 지형도과 군용물 등을 나타내고 있다. 지형도는 약 서른 개 의 냇물, 스무 개의 도로, 많은 산맥들, 백 개 이상의 지명이 축척에 따라 기호로 잘 정리되어 있으며 수직으로 내려다 본 지표 상태를 평 면에 나타내고 있다. 또한 과학적이고 기술적이고 예술적인 면이 잘 조화되어 나타나고 있다. 중국의 지도학의 한 특징은 그림 1-7 에서 보는 바와 같이 지도에 사 각 격자망을 씌운 것인데 이는 경위선이 아니고 등간격으로 나타낸 거 리의 척도이다. 따라서 피타고라스 정리에 의해 모든 거리를 쉽게 파악할 수 있고 이 지도를 기본으로 다른 지도를 편집할 때에도 매우 정확한 기준이 될 수 있다 . 이 사각망은 있1 ] 기 경 유명 한 천문학자인 창헹 Chang Heng 이 처음으로 사용하였다. 중국 지도학의 아버지로 불리우는 배수 Pe i Hs i u( 裵秀 , AD 22 4 -271) 는 진나라 때의 관리로 지도 제작의 여섯 가지 원리를 제시했다 . 그의 여섯 가지 원리 중 세 가지는 축척에 관한 것 으로 축척은 세분되어 사용되어야 하며, 사각망은 정확한 위치를 파악 할 수 있도록 이용되어야 하고, 직각 삼각형은 거리를 계산하는 데 사 용되어야 한다는 것이다 . 나머지 세 가지는 고르지 못한 지형에서 위 치를 파악하는 방법과, 평면상에 어떻게 위치를 정하는가 하는 내용으 로 후에 지도학자들에게 많은 영향을 주었으나 불행히도 그가 제작한 지도는 하나도 남아 있지 않다. 그때 당시는 지도학적 기술면에서 동양이 서양보다 앞서 있었다 . 나 침판의 이용, 종이의 발명, AD1155 년경 최초의 인쇄술 등 서양보다 적어도 300 년은 앞서 있었으나 17 세기 이후 동서양 간의 급진적인 교 류가 이루어짐으로써 그 격차는 점점 좁혀져 갔다.
(2) 서양의 지도학 서양의 지도학을 좀더 상세하게 구분하여 살펴보자 . (가) 초기 서양에서는 언제부터 다른 지역의 특성에 대해 관심을 갖게 되었는 지는 정확히 알 수 없으나 아리스토텔레스 Ar i s t o t le(BC 384-322) 때부 터 장소에 따라 별의 고도가 달라지고 배가 멀리 수평선 아래에서 올 라온다는 사실로 지구가 구형이라고 인식하고 있었다 . 또 BC 있 1] 기경 에는 경위선으로 위치를 표시했고, 원을 3600 로 구분했다. 문명이 발 달함에 따라 다른 지역에 대한 관심이 더욱 높아졌으며 지역 간의 연 관성을 지도로 표현하는 방법에 관해 많은 생각을 하게 되었다. 에라토스테네스 Era t os th enes(BC 2 7 6-195) 와 포시도니우스 Pos i don i us (BC 130-50) 는 이집트에서 태양과 별의 각도로 지구의 크기를 측정하 였다 그들이 사용했던 방법은 옳았지만 필요한 가정과 관찰 방법이 틀렸댜 그럼에도 오늘날의 측정치와 비교할 때 12-15% 정도의 오차 밖에 나지 않는다. 톨레미 Pto l emy (A D 5X) -160) 는 그의 저서 『 지리학 Geo g ra p h y』에서 구체인 지구 표면을 평면에 나타내는 문제를 다루었 댜 그는 그 과정에서 지표가 왜곡됨을 알았으며 세계 여러 곳의 지명 과 위치 등을 언급하는 데 일련의 지도를 이용하였다. 톨레미의 지도 는 유럽에서 르네상스 시대의 지리학과 지도학에 큰 영향을 끼쳤다. (나) 중세 중세의 지도학은 톨레미의 지도 제작법과 세계에 대한 소개가 지구 본질에 대한 성서의 이론을 설명하기 위한 수단으로 이용되었다. 그림 1 용은 예루살렘울 중심으로 한 10 지도로 노아의 세 아들——셈 Shem, 함 Ha m, 야펫Jap he th――의 이름을 따서 세계를 삼 등분하고 있다. 유럽 에서 가장 먼 극동 지역을 오리엔트 o ri en t라고 하였으며 오리엔트는 지 도를 바로 맞추기 위한 기준으로 삼았다. 중세 암흑 시대의 지도학과
그림 1-8 TO 지도(기독교적 세계관을 반영한 관념 지도)
지리학 지식은 아랍인들에 전달되어 이어져 왔으며 십자군이나 선교 사, 상인 등 사람과 물자의 이동이 외부 세계에 대한 관심을 고조시키 면서 매우 정확한 항해도가 만들어진 것이 커다란 성과였다 . (다) 르네상스 시대 15 세기 말에서 1@11 기 초 콜럼버스 Columbus, 다 가마 da Gama , 카 보 Cabo t , 마젤란 Ma g ellan, 엘카노 Elcano 등이 중심이 된 지리상의 발 견 시대에는 지도 제작과 출판업이 크게 성행하였다. 또한 지도학에 있어 큰 발전은 1450 년 직후에 인쇄술과 조판술의 발명으로 많은 지도 를 생산해 낼 수 있게 되었다. 이전까지의 지도는 한 장 한 장 손으로 그려 제작하였다. 메르카토르 Merca t or, 불라의 Blaeu, 혼디우스 Hon di us 같은 큰 지도 출판사들이 네덜란드와 프랑스에 번성하였다. 대부분의 지도들은 그림 1 --9와 같이 단순히 해안선, 강, 도시, 산 등만을 표시 하는 데 불과하였고 지도에 화려한 무늬와 장미, 사람, 동물, 뼈 등을 그려 넣는 것이 특징이었다 . 17 세기 후반 프랑스에 과학원이 설립되면서 정확한 항해도와 항해를 위한 경도의 산출 방법, 지구의 크기, 모양을 정확하게 측정하는 등 지도학에 획기적인 변화를 가져 왔다. 과학원은 최초로 삼각 측량으로
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자오선 측량을 바르게 수정했다. 1 앙 1] 기 후반에는 측량사를 페루 Peru 나 라플란드 La p land 로 보내 다른 대륙의 자오선도 측량하여 양극의 반 경이 적도 반경보다 짧다는 것도 알아냈고 지구와 대륙의 정확한 모양 과 크기를 알아내는 데 크게 공헌하였다. 1 7 91 년에는 영국에서 축척 1:86 ,400 의 지형도도 제작하기 시작하였고 곧바로 유럽의 여러 나라가 뒤를 이어 제작하였다. 지표의 기복을 나타나는 데에도 관심이 많아 이 무렵 우모식과 동고선식이 고안되었으며 19 세기 후반에는 전 유럽 의 지형도가 완성되었다. 특히 스페인과 포르투갈은 19 세기에 항해에 필요한 항해도와 해저도 작성에 크게 공헌하였다. (라) 미터법의 도입 19 세기 초까지 세계 모든 국가들은· 각각 고유한 척도를 가지고 있어 국가 간에 큰 혼란이 있었다 . 특히 다른 나라 지도로 편집하거나 축척 울 바꿀 때 어려움이 많아 척도 통일의 필요성이 제기되었다. 1791 년 프랑스 과학원이 자오선의 V4 길이를 국제 단위로 하자고 제안하여 프랑스에서는 통용되었으나, 이후 국제적으로는 미터 me t er 가 거리의 일반 단위로 통용되었다 . lm 는 적도에서 극까지 거리의 VlO, (XX),(XX)이 댜 미터법이 나오면서 지도의 축척도 비율로 표시하였고 이런 척도는 단위가 없기 때문에 환산에도 용이하였다. 이에 따라 오늘날 전 세계 는 통일된 척도로 미터를 사용하게 되었다 . (마) 주제도의 발달 1 앙1 ] 기 전까지 대부분의 지도는 주로 위치나 강, 해안선, 산, 경계 등을 나타내는 데 그쳤다. 그러나 1 앙1 ] 기 후반부터 지형도, 해도, 주 제도가 발전하기 시작하였다 . 주제도는 위치 지도나 지형도, 해도와는 전혀 다른 것으로 그래픽으로 나타낸 지리적 논문이다. 즉 주목적 이 어느 특수한 현상의 지리적 관계를 다루는 것으로 이와 연관된 밀 도 상대적 양의 크기, 양의 많고 적음의 기울기, 양의 이동 및 여러
환경과 그외 여러 지리적인 면을 내포하고 있다 . 경우에 따라서는 주 제도도 위치 지도를 배경으로 깔고 있는 경우가 많다 . 주제도의 내용 도 학문과 과학의 발달에 따라 다양해졌으며 표현 방법도 점, 선, 면 등으로 복잡해졌다. 특히 지표 현상의 분포와 연관된 자연 지리, 지질 학, 기상학, 생물학 등은 물론 인문 지리, 사회학, 고고학, 역사학, 정 치학, 경제학 등 인문, 사회 과학의 발달과 더불어 지도의 필요성은 더욱 증대되었다. 센서스와 통계의 발달은 더욱 많은 주제도의 자료를 제공하였다. (3) 오늘날의 지도학 19 세기는 지도학 발달에 많은 변화가 있었다 . 그림의 복사를 값싸고 쉽게 할 수 있는 석판 인쇄 기술의 발전, 사진기의 발명, 컬러 인쇄, 통 계 처리 방법, 대량 수송, 학회의 발달 등으로 지도학은 크게 발전하 였다 컬러 인쇄판의 1:1,(XX ),(XX) 지도가 나타났고 유명한 지도 출판사 들인 영 국의 Ba rtho low, 독일의 Jus tu s Pert he s, 미 국의 Rand McNally 들이 생겼다 . 20 세기는 다른 어떤 때보다 지도학이 발달한 시기였다. 1 5XX)년 이후 만들어진 지도가 그 이전에 만들어진 모든 지도보다 양적 으로훨씬 많다. 그 원인을 생각해 보면 ® 비행 수단의 발달이 사진에 의한 지도 제 작을 가능케 하였다. 특히 원격 탐사 기술의 발전으로 앞으로 달이나 다른 항성의 지도 제작도 시간 문제이다. ® 사진술의 발달로 고공에 서 지상 물체에 대한 촬영이 가능해져 대축척의 지형도는 주로 사진에 의존하여 제작하고 있다. 사진은 여러 각도에서 본 지형을 묘사할 수 있게 하며 수직으로 촬영한 사진은 지도 제작에 매우 유용하게 쓰이고 있댜 ® 인쇄술의 발달은 지도를 값싸고 대량으로 복사할 수 있게 하 였다 사진 석판과 사진 제판술의 발달은 지도학 방법에 크게 기여하 였다 오늘날은 고속 컬러 석판 인쇄기로 지도 인쇄 복사의 많은 문제 가 해결되었다. 또 음판이나 양판, 사진 글자나 기호 등의 기술은 매
십 년마다 놀라운 발전을 거듭하고 있다 . @ 급격히 증가하는 인구로 인한 지표 환경의 변화를 지도에 의해 파악할 필요성이 절실히 요구되 고 있댜 인구 증가로 인한 도시 성장, 환경 문제, 농촌 문제, 자원, 공 업, 토지 이용 등 공간과 연관된 많은 문제의 파악과 해결에 있어 지 도의 필요성은 날로 커지고 있다. ® 가장 큰 발전의 요인은 컴퓨터, 인 공 위성, 디지타이저 dig itize r, 플로터 plo tt er , 프린터, 레이저, 소프트 웨어 등을 지도 제작에 이용할 수 있었기 때문이다. 지도학은 지리적 정보를 저장하고, 분석하고, 전달하는 문제와 관련된 이론과 방법의 실체인데 컴퓨터, 원격 탐사 등의 여러 발명은 지도학 발전에 혁명적 이고 절대적인 도움을 주었다. 앞으로 과학 기술이 더욱 발전할수록 지도학도 그와 더불어 혁신될 것이다. (4) 우리 나라의 지도학 (가) 삼국 시대 우리 나라는 삼국 시대 이전부터 지도를 만들어 사용했을 것으로 추 정되지만 직간접적 자료가 거의 남아 있지 않다. 삼국사기와 삼국유 사, 중국의 기록 등으로부터 삼국 시대와 통일 신라 시대에 지도가 있 었다는 기록이 있으나 현존하지 않으며, 고구려 고분에 그림 지도라 할 수 있는 벽화들이 남아 있어 당시의 지도 수준을 짐작할 수 있게 한다 1953 년 발굴된 고구려 벽화에 나타나는 「요동성도」의 내용으로 고구려 시대의 지도 제작 기술의 일면을 엿볼 수 있다. (나) 고려 시대 고려는 삼국을 통일한 후 수차례에 걸친 행정 구역 개편을 거치면서 지도가 필수적으로 이용되었을 것이나 현존하는 지도는 없고 다만 기 록으로 전해질 뿐이댜 「고려사」 예종 2 년 (1148) 시월(十月) 조(條)에 고려의 이심(李深)과 지지용(智之用)이 유공식(柳公植)의 집에 있는
「고려지도」를 송( 宋) 의 진회( 秦合 )에게 보내려다 발각되어 이심과 지지 용이 옥중에서 죽었다는 기록으로 보아 국가 기밀로 인정받을 만큼 당 시로는 매우 상세한 지도였을 것으로 생각된다. 「동문선」 (13% )에 이 첨(李危)의 「삼국도후서」를 보면 이첨이 삼국도를 만 들 었음을 알 수 있는데 이 지도는 산맥, 하천, 분수령, 지명 등을 담고 있다고 기록되 어 있다. 고려 시대의 불교적 세계관을 나타내는 세계 지도로는 윤보의 「오천 축국도」를 들 수 있다. 이 지도는 현재 전해지지 않으나 일본 법륭사 에 소장되어 있는 「오천축도」와 비슷할 것으로 추측되며 중국에서 만 들어진 것을 보충하여 만든 것으로 추정된다. 고려 시대에 만들어진 지도는 전해지지 않으나 조선 초기의 왕성한 지도 제작 사업의 기초가 고려 시대에 이루어졌다고 생각된다 . (다) 조선 시대 ®조선 전기의 지도 조선 초기에는 국토의 정확한 정보와 영토 개척을 위해 한반도 지도 제작에 힘쓰는 한편 세계 지도를 바탕으로 새로운 세계 지도 편집에 많은 성과를 남겼으나 임진왜란 이전에 만들어진 지도는 대부분 유실 되거나 일본으로 유출되었다. 현재 전해지는 대표적인 지도는 1402 년 에 제작된 「혼일강리역대국도지도」와 1550 년의 「혼일역대국도강리지 도」등이 있다. 「혼일강리역대국도지도」는 우리 나라와 중국은 매우 정 확하게 하천과 도서까지 자세하게 나타냈고 우리 나라가 다른 곳에 비 해 매우 과장되어 있다. 또한 아프리카와 아라비아 반도, 인도 반도까 지 나타나 있어 당시의 지리적 인식 범위를 알 수 있으며 지도 구성이 이슬람계 지도의 영향을 많이 받았음을 추정케 하고 있다. 우리 나라 지도로는 이회의 「팔도지도」 (1402) 와 정척 • 양성지의 「동국지도」 (1463) 둥을 들 수 있다. 이 두 지도는 전해지지 않고 다만 기록으로 그 내용 을 알 수 있을 뿐이다. 현존하는 조선 초기의 조선 전도로는 「신중동
국여지승람」에 「팔도총도」 가 있고 팔도의 「도별도」가 따로 첨부되어 있다. 조선 초기의 대부분 지도는 관( 官 )중심으로 만들어졌다. 이는 북부 에 4 군 6 진 설치에 따른 강역의 확장 등으로 행정 구역의 변천을 반영 시키고, 중앙 집권 체제 강화를 위해 지방 군현에 대한 상세한 정보를 파악해야 할 필요성 때문에 지도를 제작 이용하였다. 그리하여 세종 때에는 각 지역의 행정 기구를 동원하여 지도를 편집, 수정하는 한편 중앙에서 직접 사람을 파견하여 지도를 작성하기도 하였다. 지도 제작 방법에 있어서도 많은 발전이 있었다. 세종 19 년에는 천 문의기( 天文儀器) 의 하나로 간의(簡儀)제도가 완성되었다. 간의는 천체 를 관측하기 위한 측각기(iP. 1] 角器)로 위도 측량에 사용되는 기구이다. 또한 혼천의(i軍天儀)를 천문용 시계로 사용한 점으로 보아 경도의 측 정도 가능하였다. 이런 과학적인 측지 기술의 발달로 거리를 비교적 정확하게 파악할 수 있었다. 이밖에도 방위각 및 원근을 측정하는 인 지의 (印地儀), 일종의 거리 측정 기구인 기리고차(記里鼓車 )(1441) 등 도 고안되어 과학적인 지도 제작에 이용되었음울 기록을 통해 알 수 있댜 이들 지도 제작 방법의 여러 성과들이 잘 반영된 지도가 정척 • 양성지의 「동국지도」이다. ®조선 후기의 지도 조선 후기에도 초기와 마찬가지로 중국에서 도입한 중국 지도에 우 리 나라, 일본, 유구국(琉球國)을 추가한 동북 아시아 지도가 여러 가 지 있었는데 「천하여지도」, 「천하대홀일람지도」가 대표적이다. 17 세기 초에는 서구의 세계 지도가 중국을 통해 도입되었다 . 이러한 지도의 도입은 중국 중심의 세계관에 빠져 있던 우리들에게 새로운 충격을 던 져 주었다 이 에는 마테오 리치 Matt eo Ri cc i의 「곤여 만국지도」 (lfA> 3 ) 등 다수의 지도가 있는데, 이런 지도의 도입과 더불어 다른 나라와의 지리적 지식의 교류나 우리 것으로의 소화라는 측면에서는 큰 진전이 없었다.
Q
조선 후기에 가장 큰 지도 제작의 변화는 목판 인쇄술의 발달이며 1 앙1 1 기 이후 목판본 지도가 급증하였다. 조선 후기 지도첩은 이런 목 판 인쇄술과 밀접한 관계를 가지고 있다. 또 하나의 특기할 만한 것은 경위선 표의 도입이다. 1 앙1 ] 기 말 백리척을 이용하여 길의 거리를 재 고, 그에 의해 위도를 측정하였으며, 각 지방의 위치를 정확히 파악하 기 위해 전국적인 좌표망을 이용하였음을 알 수 있다 . 약 40 만분의 1 지도인 정상기의 「동국지도」는 지도에 축척을 표시한 방안 지도의 대 표적인 것이다. 동국지도는 정확한 위치나 거리를 나타내기 위해 축척 의 개념을 뚜렷이 하고 있다. 이 지도에는 제척 (桃尺, bar scale) 도 표 시되어 있다. 조선 후기의 대표적인 지도 제작자의 한 사람은 김정호 (1804-1 &56) 이댜 그가 만든 지도로는 「청구도」와 「대동여지도」가 대표적이다. ®개화기의 지도 1 額 6 년 개항 이후 서구의 새로운 인쇄 기술과 지도 제작 기술이 도
1L h3 官
입되었다 「대조선국지도」 (1890 년대), 「대한여지도」 (lSO )년 전후), 「대 한전도」 (1899), 「대한제국지도」 (1908) 등이 있는데 종래의 목판 인쇄에 서 동판 인쇄로 바뀌었다 . 지형 표현 방법도 우모식 방법을 도입하였 고 일부는 천문학적 경도와 위도를 도입하고 있다. 1910 년 이후는 일본의 침략과 더불어 주로 일본인에 의해 서양의 정 밀한 지도 제작 기술이 도입되어 현대 지도를 낳게 했다. 2) 지도학의 전문성 15 세기까지는 지도학의 전문성이 크게 요구되지 않았으나 해외 무역 의 증가, 신대륙의 발견, 식민지 개척 등으로 사람들의 관심이 세계 여러 지역으로까지 미치게 되고 지형도의 제작 필요성이 제기되면서 각국은 지도 제작 기관을 정부 내에 두게 되었다. 특히 지도 제작의
기술적인 발전, 교육과 연구를 위한 지도학의 필요성 또 문서로서 분 석 도구로서 의사 전달의 매체로서의 지도의 중요성은 지도학의 전문 성을 더욱 높이고 있다. (l) 지도학의 주요 분야 지도는 제작 효과면에서 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫째, 자 료를 수집하여 기본 자료로서의 다양한 일반도(지형도·수로망도·항공 도 등)와 둘째, 지도책이나 교과서 내의 지도, 도시 계획도 등 주제도 를 들 수 있다. 그러나 이 두 가지 지도가 서로 혼합되어 구분이 어려 운경우도 있다. 일반도의 자료는 야외 측량, 수로 측정, 인공 위성 또는 항공 사진 에서 주로 얻는다. 지표의 모양, 해발 고도, 거리, 위치 등이 기본 내 용이 된다. 전자식 기구나 사진 기구, 원격 탐사에 의존하기 때문에 대부분의 국가가 측량, 해양, 항공국 및 군지도 제작 기관을 운영하여 지도를생산하고 있다. 주제도는 일반도를 기초로 하여 지표 현상의 상관 관계, 법칙성, 지 리적 개념 등을 일반적인 정보와 함께 나타낸다. 주제는 역사, 경제, 도 시 계획, 농촌 사회, 엔지니어링 등 자연 과학 또는 사회 과학 전반에 걸쳐서 얻을수 있다. (2) 기타 분야 위에서 언급한 두 가지 지도 제작 분야 외에도 측량 중심의 대축척 지도 제작과 편집 중심의 소축척 지도 제작 분야를 들 수 있다. 이들 지도는 개인 지도 회사, 상업적 측량 회사, 지역 계획 요원, 지도 정 보 기수 등 여러 곳에서 제작된다. 상업적인 지도 제작 희사는 미국의 경우 크고 작은 것이 약 100 여 개가 되며 고용 인원도 1,000 명이 넘는 댜 고용원의 대부분은 기능공이며 나머지는 편집자, 교정인, 연구원 둥이 있다. 이들 회사는 토지 측량 지도, 위치 분석 지도 등 거의 모
든 종류의 지도 를 제 작 하며 주문은 개인 소바자의 요구로부터 연구 기 관이나 산업체, 지역 개발 가관, 정부 기관 등 다양하다. 미국 대부분 의 주, 도시, 지방에는 지역 계획 기관이 있어 재개발 지도나 인구 도 토지 이용도 등을 계속적으로 제작 보급하고 있으며 원격 탐사 처 리 장비나 컴퓨터 시설을 갖추고 있다 . 미국에서 모든 지도의 정보구 이 용도, 신뢰도, 비용 목록 등 지도에 관한 파악은 국회 도서관 지도과 국립 지도 정보 센터 NCIC 에서 담당하고 있다. (3) 학회와 전문지 제 2 차 대전 후 지도학은 급성장하여 학회의 설립과 전문지의 출판 이 활발하였다. 전 세계 약 서론 개의 지도 학회와 육십 개 이상의 지 도 전문지가 발간되고 있다. 지도학 학회에는 지리학자는 물론 지역 계 획, 전문가, 측량학자, 사진 측량가 등이 참여하고 있다. 개인 자격이 아닌 국가 자격의 지도 학회는 국제 지도 연맹 (In t er nati on al Ca rtog r ap h i c Associa t io n , ICA) 으로 육십 개국이 가입하고 있 다 . 이 ICA 는 Federati on Inte r nati on ale des Geometr e s(FIG), the Inte r nati on al Associa t io n of Geodesy( I AG), the Inte r nati on al Socie t y for Photo g r a mmetr y and Remote Sensin g ( I SPRS), the Inte r natio n al Federati on of Libr ar y Associa t io n s(IFLA), the Inte r nati on al Geog rap h ica l Un ion (IGU ) 등과 연계되어 활동하고 있다 .
제 2 장 지구 타원체, 좌표 체계, 방위 ·거리 ·면적 계산 l 지구 우리가 살고 있는 지구는 높은 산이나 계곡과 같은 지표의 기복을 무시하면 거의 구(球)에 가까운 형태를 갖고 있다. 지표의 기복을 무 시하고 지구가 완전한 구의 형태라고 가정하면 지도 제작도 매우 용이 하겠지만, 지표의 기복이 인간 생활에 결코 무시할 수 없는 영향을 미 치므로 정밀한 지형도나 해도를 제작하거나 사용할 경우에는 작은 지 표 형태의 변화라도 잘 알고 있어야 한다. l) 지구의 형태 지표면의 기복은 지구 전체 크기에 비하면 매우 · 작고 무시될 수도 있으나 왜소한 인간에게는 매우 큰 의미를 가질 수 있다. 지구는 극축 보다 적도축의 길이가 약간 긴 타원체를 이루고 있다. 적도 반경과 극 반경의 차(편평도)는 매우 작으며, 지구를 지름 1m 의 공 크기로 축소 할 경우 적도축과 극축의 길이의 차는 3.5m m 정도에 불과하다. 또 에 베레스트 산 (8848m) 이라도 특수한 장비를 가지지 않고서는 지름 1m 크기의 지구에 나타내기란 쉽지 않다. 이렇게 완전한 구체로 가정했을
압랙산드릭.아 수직
때의 지구와 실제 지구와의 차이가 매우 작을지라도 지도화 과정에서 는 매우 주의를 기울여 야 한다 . 2) 지구의 크기 BC 250 년경 예라토스테네스는 그림 2-1 에서처럼 지구의 둘레를 측 정하였다. 그는 먼저 이집트에 두 도시(알렉산드리아와 애스완) 간의 거리를 측정하고 (5, 00J s t ad i a, 약 925km), 다음으로 두 도시에서 같은 시각에 태양 광선의 입사각의 차이를 측정하였다. 두 지점의 입사각의 차이가 112' 임을 알았으며, 112' 은 원의 1/ 50 이므로 지구의 둘레는 925X50=46,250km 로 계산하였다. 오늘날의 측정값보다는 약간 크지만 당시의 측량 수준을 감안하면 매우 정확했다고 볼 수 있다. 오늘날은 여러 사람들에 의해 측정된 값이 이용되고 있으며 우리 나라는 적도의 측정값을 기준으로 하여 지도를 제작한다. 그 내용을 자세히 보면 표 2-1 과 같다.
표 2-1 지구의 제원 ( GR S 80)
3) 대권 지표상 두 지점과 지구 중심의 세 점을 잇는 평면이 지구 표면과 만 나 이루어진 호를 대권( 大圈 )이라 하며, 이 대권은 지도학과 지도 이 용에 매우 중요한 의미를 갖고 있다. 대권으로 지구를 가르면 지구는 절반으로 나누어지며, 하나의 대권은 다른 대권을 반으로 나눈다 . 또 대권은 지표상 두 지점 간을 잇는 가장 짧은 선이 된다. 따라서 대권 은 대권 비행로나 항해로를 나타낼 때, 라디오 전파 송신로를 나타낼 때 등 지표상의 최단 거리를 파악하는 데 있어 매우 중요하다. 2 좌표체계 l) 지리적 좌표 한 지점과 다른 지점 간의 위치 관계는 거리와 방향으로 파악할 수 있댜 그리스의 학자들은 지표상의 위치를 파악하기 위해 최초로 지리 적 좌표를 사용했다. 지구가 자전하는 축을 기준으로 자전축과 같은 남북 방향의 선을 경선, 이 경선과 ~o 를 이루는 동서 방향의 선을 위 선이라정했다.
(1) 위선 남북을 잇는 지축에 직각되는 가장 둘레가 긴 선을 적도라 하고, 적 도를 기준으로 남북 반구를 구분한다. 위선은 적도를 00 로 하여 남북 으로 극을 향해 각각 5X) o 로 구분하여 납북 위치를 정한 것이다 . 정확 하게는 분(') 초()단위까지 표시한다 . 위선 간의 간격은 지구가 타원 형으로 적도 부근보다 극지방이 평평하기 때문에 적도 부근의 위도 lo 간의 거리가 110.6km 인 데 비해 극 부근은 111.7km 로 극 부근의 위 선간 거리가 더 길다. 이러한 차이는 소축척 지도의 경우 별로 의미가 없으나 대축척 지도나 항해도의 경우에는 주의 깊게 고려하여야 한다. (2) 경선 위선과는 달리 경선은 자연적인 기준선이 없다. 따라서 인위적인 기 준선으로 1884 년 영국 그리니치 천문대를 지나는 경선을 경도 00 로 하 고 이를 기준선으로 하여 동서로 180 등분하여 동서 간의 위치 좌표로 삼았댜 우리가 일상적으로 사용하는 표준시는 이 경선을 기준으로 하 여 정한다 . 표준시 결정의 기준선을 표준 경선이라 하고 나라와 지역 마다 표준 경선을 달리하기 때문에 시차가 발생한다 . 동서경 180° 선이 날짜 변경선으로 경도 15° 마다 한 시간씩 차이가 난다. 위선은 평행인 데 비해 경선은 양극에서 한 점으로 수렴한다. 경선 간의 간격은 적도 에서 가장 길어 111 . 321km 이며 극으로 갈수록 줄어든다. 위도에 따른 경선 간의 길이는 아래 공식으로 구할 수 있다 . 경선 간의 거리 = cos p위도의 거리 예를 들어 경도 300 에서의 경선 간의 거리는 cos30° x110.8km( 위도 300 에서의 위선 간격) = %3%km 가 된다.
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2) 직각 좌표 지리 좌표는 넓은 지역의 좌표 체계로서 적합하다 . 왜냐하면 지리 좌표는 거리와 방위를 도, 분, 초 단위로 측정하는 데 초 단위까지 측 정하는 경우는 혼치 않으며 그 계산도 번거롭기 때문이다. 따라서 아 주 좁은 지역에서의 위치 표현 방법으로서는 적합하지 못하므로 이를 보완하기 위해 고안된 것이 직각 좌표이다. 직각 좌표는 평면 위에 임 의의 점을 시발점으로 하여 그 점으로부터 XY 축으로 수직 ·수평선을 긋고, 각 축에 평행한 선을 격자망으로 긋는다. 선 간의 간격은 요구 되는 정밀도에 따라 임의로 그으며 어떤 지점의 위치는 시발점을 (00) 으로 하여 (XY 축 값)으로 나타낸다 어떤 지점의 평면 좌표를 읽을 때에는 〈동으로 X, 북으로 Y〉와 같이 X 값을 먼저 읽는다 . 그림 2-2 에
서 점 P 의 위치는 ] 4 20( 방안의 한 변이 l
때는 숫자(동쪽)를 먼저 읽고 알파벳 기호(북쪽 )를 나중에 읽는다 . 각 사변형에서의 세로축 길이는 100 , (XX)m이며 각 사변형의 중앙 자 오선은 동 (X 축)으로 500 , (XX)m이다 UTM 도법에서 사변형의 중앙 자오 선만 축척이 일정하고 동서 방향으로는 달라진다(중앙부는 축척이 0. 奭이나 중앙선에서 363km 떨어진 곳의 축척은 1. 00158 이다). (2) UPS 좌표 체계 극지방에 사용되는 UPS 체계는 남북의 양극이 각각 0°-180° 자오선 으로 구분된다. 북극의 서쪽 반은 Y, 동쪽 반은 Z, 남극의 서쪽 반은 A, 동쪽 반은 B 로 표시된다(그림 2-3 ) . 극지방은 인위적으로 X ·Y 좌표를 만들었는데, X 좌표가 2 , (XX) , (XX)미 터 가 되 는 곳이 0°-180° 자오선과 일치 하고, Y 좌표로 2,(X X ),(X X) 미 터 가 되는 곳이 90°E-90°W 자오선과 일치되도록 하였다 . 또 좌표의 북쪽 선은 진북선과 평행되게 남쪽 선은 진남선과 평행하도록 하였으며 지 역 구분은 UTM 에서와 같이 100, CXX)m 2 로 하였다 . 극에 중점을 둔 UPS 도법은 위선에 축척을 일치시켰으나 위선과 위선 간에는 약간씩 차이 가 있댜 즉 극에서의 축척은 0. 劣 4 이며, 위도 81° 에서는 약 1.0 , 위도 800 에서는 1.0016 으로 증가한다. 3 환산법 지표상의 방위, 거리, 면적, 경사 등은 정확도면에서 여러 가지 수 준으로 측정된다. 좌표 체계가 나타나 있는 지도나 도표상에서 측정하 기도 하며 토지 구획이나 철도 노선과 같은 상세하고 정확성을 요하는 것은 측량사에 의해 측정된다 . 또 비행기나 선박의 조종사들은 위치, 항 로 속도 등을 정확하게 파악한 후 운항한다 . 이런 모든 활동은 구체 인 지표면에서의 방향과 거리의 개념을 잘 파악함으로써 가능하며, 대
진북t도북 진: 도북
축척 지도에서의 근접된 지역 간의 방위나 거리를 제의하면 축척 요인 때문에 상당한 오차가 생기게 마련이다. 1) 방위 지구상에는 자연적으로 경계를 지울 수 있는 가장자리도 시작점도 끝점도 없기 때문에 방위는 전적으로 인위적인 것이다. 방위를 정의하 면 경선은 남북을 위선은 동서를 나타낸다. 이 경위선은 양극을 제외 하면 항상 직각으로 만난다. 모든 경선상에서 북극점을 향한 쪽이 진 북이며, 도북 및 자북과 구분된다(그림 2-4 참조). 자북은 나침반의 자 침이 가리키는 방향으로 자침은 자장(자기력선)과 일치하나 경선과 반 드시 일치하지는 않는다. 즉 자기의 편향으로 인해 진북과 자북이 일
(A) 방위각 (B ) 방위 \*
치하지 않는다. 진북과 자북의 차이는 지도의 난의 주기에 포함되어 그림으로 표시되어 있으며 자기장의 변화량을 알고 있으면 지도가 출 판된 연도에 따라 수정하여 이용한다. (1) 방위의 표현 방위는 그림 2 -5에서와 같이 여러 가지 방법으로 표현할 수 있다.
먼저 방위각으로 방위를 나타내는 방법이 있다. 방위각은 기준선으로 부터 시계 방향으로 측정된 각을 말한다. 즉 북쪽을 기준 (00) 으로 정 한 후 시 계 방향으로 3600 까지 측정 하는 방법 이 다 (Az i mu t h, 그림 2- S(A)). 예를 들어 방위각 45°' 270° 등으로 나타낸다. 또한 측량사들이 많이 쓰는 방법으로 북이나 남, 가까운 어느 한 쪽을 기준으로 00- 5X) o 로 나타낸다 (Be ari n g, 그림 2-S(B)). 예를 들어 N30°E 는 북울 기준 으로 동으로 300 를, S25°W 은 남쪽을 기준으로 서로 25° 를 나타낸다 . 즉 먼저 기준선 (N 또는 S) 을 밝히고, 그 다음 각도를, 끝으로 방향 (E 또는 W) 을 알려 준다. 따라서 첫번째 방법에서의 방위각 100° 는 S80°E 와 같다. 평면상에서의 방위각 측정은 쉽게 이해할 수 있으나 구체인 지표면 에서의 방위각은 단순치가 않다. 가령 지표의 두 지점 간을 대권을 따 라 이동하는 경우 경선을 기준으로 방위각을 측정할 때 이동한 지점마 다 방위각이 다르다. 대권 이동에 있어서는 이 방위각이 어떻게 달라 지는가를 잘 알아야만 목적지까지 똑바로 이동할 수 있다. 방위를 나타내는 또 다른 방법으로는 그림 2-S(C) 에서와 같이 나침 반의 3600 를 32 동분하여 나타내는 것이다. 앞의 세 가지 방법은 수치 로 방위를 나타내지만 말로써 방위를 나타낼 수도 있다. 보통 항해사 들이 기본 방향을 말할 때 이 방법을 흔히 쓰는데, 예를 들어 NE( 복 동)은 북과 동의 중간 방향을, ENE( 동북동)은 북동 방향이 동쪽으로 치우침을 나타낸다. 즉 ENE 는 E 와 NE 의 중간 방향을 나타낸다(그림 2-S(D)). (2) 진 방위 〈 동으로 가려면 서쪽으로 가라〉든가 〈동으로 가려면 북쪽으로 가라〉 하는 말은 지구 표면과 평면에서의 방위가 다름을 단적으로 나타내는 말이댜 구체인 지표에서 방위는 두 가지로 해석된다. 하나는 두 지점 간의 가장 짧은 거리(진 방위)이며, 다른 하나는 일정 방위이다.
(A). : 대권 항로
지표의 한 점에서 한 방향으로 계속 나아가면 이 방위선은 결국 출 발점으로 돌아오는데 이렇게 지구를 둘러 싼 최대의 원을 만드는 방향 을 진 방위라 하고 그 원을 대권이라 한다. 대권의 중심은 지구의 중 심이 된다. 또 대권은 지구를 이등분하여 대권상의 두 지점은 가장 짧 은 거리가 된다. 따라서 항해시에는 진 방위가 잘 나타나는 지도를 사 용하는 것이 좋다 . 그러나 대권을 따라 항해하려면 계속해서 방향을 수정해야 하는 문제가 생긴다 . 이 문제는 일정 방위길(등각 항로)을 따 라 항해함으로써 해결할 수 있다. (3) 일정 방위 모든 자오선에 대해 일정한 각(등각)으로 진행할 수 있는 방위선울 일정 방위선 또는 럼 라인 Rhumb Li ne 이라 한다. 이 일정 방위선은 등 각으로 진행하기 때문에 항해시에 매우 유용한 선이다.
그림 2-7 럼 라인(모든 경선에 4 ) 의 각을 유지하는 선은 곡선(럼 라인)이 된다)
일정 방위선을 따라 항해하는 경우 나침반의 수정 없이 갈 수는 있 으나 최단 거리를 항해하는 것은 아니다. 모든 자오선과 적도는 대권 이다 하지만 적도 이외의 위선은 적도 길이보다 작은 원을 이루고 있 지만 가장 짧은 거리는 아니다. 럼 라인은 자오선을 사각(斜角)으로 가로지르기 때문에 자오선에 대해 등각을 유지하며 이 선을 연장해 보 면 나선 모양의 곡선이 된다. 그림 2-7 은 방위각을 45° 로 유지하면서 북쪽으로 가는 럼 라인을 보 여 준다 이 럼 라인이 직선으로 잘 나타내 주는 도법이 메르카토르 도법이댜 이 도법에서는 럼 라인이 직선으로 나타나기 때문에 나침반 과 직선자만 가지고도 항해가 가능하다. 그러나 이 항로가 최단 거리 는 아니다 곧 방위각의 수정 없이 항해롤 쉽게 할 수는 있지만 항해 거리는길어지게 된다.
2) 거리 좌표와 방위 못지 않게 중요한 공간 요소가 거리이다. 매일매일의 출퇴근 거리, 주말 여행, 해외 여행 거리 등 모든 우리들의 일상 생활 이 거리와 관련되어 있다. 거리에는 물리적 거리와 기능적 거리가 있 댜 물리적 거리는 두 지점 간의 실제 거리를 물리적 단위로 나타내는 것이며, 기능적 거리는 같은 물리적 거리라도 이동에 소요되는 시간·비 용·소모되는 에너지 등과 관련한 거리 개념이다. 대부분의 지도는 기 능적 거리보다 물리적 거리를 많이 취급한다. (1) 물리적 거리 거리의 기준은 미터법이 세계적으로 널리 사용되고 있다 . lm 는 적 도에서 극까지 거리의 천만 분의 일이다. 미터법 외에도 야드, 마일 등의 단위도 사용되는데, 단위 간의 환산은 통계표를 참고하면 된다. (가) 지도의 축척 지표상의 두 지점 간의 거리를 알고 싶을 때 야외에 나가 실측을 한 다는 것은 매우 어렵기 때문에 대개 지도에 의존한다 . 그러나 지도는 지표면을 축소하여 나타내고 있으므로 그 축소율을 알아야 실제 거리 롤 계산할 수 있다. 이 축소의 비롤 축척이라 하며, 엄밀한 의미에서 지구는 구체이고 지도는 평면이므로 한 지도 내에서도 장소와 방향에 따라 축척은 다를 수 있다. (나) 축척의 표현 지도상에 축척은 문장식, 비례식(분수식), 그래프식(막대식)으로 표 현된다. ®문장식 표현 l &S l 년에 제작된 대동여지도에는 〈1 백리를 1 척으로, 10 리를 1 촌으로
킬로미터
한다 〉 라고 축척이 설명되어 있다. 또 〈이 지도는 800 마일을 1 인치로 한다 〉 와 같이 축척을 문장으로 표현하는 경우가 있는데, 이러한 축척 표현 방법을 문장식 축척이라 한다. 이러한 표현은 독자들에게 혼동을 줄 수 있는데, 긴 거리를 실제 거리로 짧은 거리를 지도상의 거리로 생각하면 된다. 두 길이 간에 환산을 할 경우에는 단위에 특히 주의를 기울여야 한다. 두 거리를 같은 단위로 표시하는 것이 좋지 않냐는 의 견도 있지만 이 경우 실제 거리가 너무 큰 숫자로 나타나기 때문에 독 자들에게 거리에 대한 실감을 주지 못하며 컴퓨터 등의 처리에 있어 오차가 생길 가능성이 높다는 단점이 있다 . 오늘날 문장식 축척 표현 은별로쓰이지 않는다. ®비례식 표현 이 방법은 문장식보다 단순하다. 비례식은 지도상의 거리와 실제 거 리 간의 비율로 1:so , (XX)이나 1/ 50, (XX)으로 나타낸다. 지도상의 길이는 1 로 나타내는 것이 상례이고 뒤의 숫자 또는 분모는 실제 거리이며 양 쪽의 단위는 같아야 한다. 실제 거리를 알고자 할 때 이 방법으로 축 척이 표현된 경우가 편리하여 많이 쓰이지만 지도를 확대하거나 축소 할 경우는 곤란하다. 지도의 내용이 축소 또는 확대된다 해도 축척값 은 달라지지 않기 때문이다. 지도를 축소하거나 확대할 필요가 있는 경우는 막대식으로 표현하는 것이 매우 편리하다.
® 막대식(그래프식) 표현 이 방법은 그림 2 ― 8 와 같이 선이나 막대를 등분하여 축척을 나타낸 댜 선이나 막대에 눈금이 있어 실제로 지도상의 거리를 측정하기에 매 우 편리하다. 더구나 지도를 축소하거나 확대할 경우에도 이 막대가 같 은 비율로 축소·확대되기 때문에 축척을 그대로 사용-할 수 있는 이점 이 있다 . 막대의 눈금은 0 에서 10 이 나 100 등 10 의 배수로 구분하며, o 의 왼쪽 부분에 눈금을 더욱 세분하여 나타내줌으로써 보다 정확한 측 정에 이용한다. (다) 축척의 환산 지도에 어떤 방식으로든 축척이 표현되어 있는 경우 그를 이용하여 거리를 계산할 수 있지만, 지도에 축척이 표시되어 있지 않은 경우가 종종 있다 예를 들어 축척을 알 수 없는 항공 사진이나 또는 축소·확 대된 지도의 경우, 이들 지도나 사진상에 나타난 두 지점 간의 실제 거리를 이미 알고 있다면 축척을 계산할 수 있다 . 즉 지도나 사진상의 두 지점 간의 거리가 분자가 되고 두 지점 간의 실제 거리를 분모로 하여 계산한다. 그러나 실제 거리를 모르는 경우에는 거리를 파악할 수 있는 사물을 이용한다 . 즉 축구장, 정구장 등은 일정한 길이로 크 기가 정해져 있으므로 이들이 지도나 사진상에 나타나 있으면 이를 이 용하여 축척을 계산할 수 있다. 소축척 지도에서는 사물의 위치를 이용하여 축척을 파악할 수가 없 다. 이 경우 거리표나 축척이 표시된 다른 지도와 비교하여 축척을 파 악할 수 있다. 또 소축척 지도에는 경위선이 나타나 있는 경우가 많으 므로 경위선의 길이를 알면 축척을 알 수 있다. 위선 간의 거리는 위 도 0°-1° 간의 거리 (110.5673km) 와 위도 890 ----90°간의 거리 (1 11. 6993km) 의 차가 1.1 32km 에 불과하다. 이 차이를 무시하고 평균 위도 10 간의 거리 를 11 1. 321km 로 하여 계산한다. 그러나 경도 lo 간의 거리는 위도에 따 라 차이가 심하다. 적도상에서 경선 lo 간의 거리는 111 . 321km 이나 극
에서는 0km 이다. 각 위도에서와 경선 간의 거리는 cos( 위도) X 11 1. 3 21km 이다. 위도 45° 에서의 경선 간의 거리는 cos4 5 ° X 111 .32 1 km =0.7 0 7 1 X 111 .32 1 =78.7150km 이다 이제 위도 45° 에서의 두 경 선 간의 지도상의 거리를 알면 축척을 알 수 있다. 또 문장식, 비례식, 막대식 간에 서로 환산울 해야 하는 경우가 생 긴다 축척이 문장식으로 〈 1cm 가 1km 이다〉라고 되어 있을 때 비례식 (분수식)으로는 lc m/ 1km=lcm / 100, (XX) cm 이다 . 이를 그래픽으로 표현할 경우 1cm 의 선을 긋고 시작점 위에 0 을 끝점 위에는 1km 를 써 넣으면 된다 분수식 표현에서 분자는 항상 1 이 되도록 하여야 하며 분모의 숫자가 0 단위로 끝나지 않을 수도 있다는 점을 기억하여야 한다. (라) 축척 비교 축척에서 분모가 클수록 소축척이며, 분모가 작을수록 대축척이다. 죽 1/ 2 과 1/4 중 어느 것이 큰 값이냐 하는 문제와 같으며 1/ 2 이 1/4 보 다 대축척이다 . 축척은 절대적으로 대축척이냐 소축척이냐를 구분하는 한계는 없으며 어디까지나 상대적인 것이다. 일반적으로 축척 1 : 1 , CXX),CXX)을 기준으로 이 보다 분모가 작으면 대축척 이 라 하고 크면 소축척이라 하기도 한다. 또 대축척 , 중축척 , 소축척 등 세 단계로 구분 하는 경 우는 축척 1 : 1, CXX) , CXX)과 1 : 2so, CXX)을 기 준으로 삼는다 . 또 한 가지 알아 두어야 할 사항은 축척과 지도의 크기, 지표 면적 간의 상관 관계이다 . 예를 들어 그림 2 ---9에서와 같이 같은 크기이나 축척이 다른 네 개의 지도에서 C 지도는 A 지도 축척의 배가 되고, B 지 도는 D 지도의 1/3 축척이지만 지표 면적은 아홉 배이다. 죽 축척의 배 수를 제곱한 값이 지도의 크기가 되는 것이다 . 죽 축척이 1/ 2 이면 면 적은 1/2X 2=1 /4, 축척이 1/4 이면 면적은 1/4 X4= 1/ 16 이 된다. 이상의 내용을 바탕으로 축척을 계산하는 몇 가지 문제를 풀어 보 자.
(A) 1:4 0 .0 0 0 (B) 1:30 ,0 00 (C) 1:20 . 0 00
〈문제 1〉 축척이 1: SX) ,000 인 지도를 45% 로 축소하면 축척은 얼마가 되는가? GJ> SX),0 00 X4 5/100 =2 00,000 〈문제 2 〉 축척이 1:100,cro 인 지도상의 두 도시 간 거리가 0 . 7cm 였는 데 다른 지도에서는 두 도시 간 거리가 0 .5 cm 였다. 이 지 도의 축척은 얼마인가? Gr 0.7 X 100,CX X) =0 .5 XX , X =1 40,CX X) 〈문제 3 〉 축척이 1:100,000 인 지도에서 크기가 12cmX5cm 인 저수지 가 있댜 실제 크기는 얼마인가? C!B 12 cm X 5 cm =& l cm2, 지 도상 1 cm =1 00,000 cm =1 km, l cm2 = lkm2, 면적 은 &J km2
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(마) 거리 측정법 ®축척으로거리 아는법 축척이 그래프식으로 표현된 지도에서 거리의 측정은 매우 간단하 댜 실이나 가는 종이를 이용하여 지도상의 거리를 파악한 다음 그를 그래프식으로 표현된 축척자에 대어 보면 실제 거리를 알 수 있다. 다 만 곡선 거리를 정확하게 측정하기란 힘들다. 또 자를 이용하여 지도 상의 거리를 잰 후 축척을 곱해 주면 실제 거리를 알 수 있다. 거리 측정기(곡선계)를 이용하면 더욱 손쉽게 거리를 측정할 수도 있다(그림 2-10). ®좌표로거리 아는법 좌표를 이용해 거리를 측정하는 것은 피타고라스의 정리를 이용하 면 된댜 직각 삼각형에서 C 가 빗변이면 C 2 =A 2 +B 서다(그림 2-ll(A)).
(A) 피타고라스 정리
즉 거리 D= 占 7 급戶)]고직각좌표를이용하면 D= ✓ (x 2-x 1 )2+(y 2 - yJ 로 된다 여기서 X1, X1 과 % %는 두 점의 좌표를 말한다. 그러나 이 방법의 단점은 거리가 멀어짐에 따라서 실제 거리와의 왜곡도 심해져 가급적 단거리 측정에 적용시킬 수 있다는 점이다. 피타고라스 정리를 이용한 두 지점 간의 거리 환산은 평면인 경우 매우 유용하나 구체인 경우는 경위도의 위치와 함께 삼각 함수 도표를 이용해야 한다. 즉 구하고자 하는 지표상의 두 지점과 극을 연결하여 이루는 삼각형에서 극점의 각을 아래 공식으로 얻는다(그림 2-ll(B)).
\ . 墨儒 \ 9Hl . .‘ _ •• • .
cos D = (sin a X sin b ) + (cos a X cos b X cos p ) (D 는 A, B 두 지점 간의 호의 길이, a 는 A 점의 위도, b 는 B 점의 위도, P 는 A 와 B 점 간의 경도차) 그 다음 이 변이 지구 둘레 3600 에 대한 비율을 얻게 되고, 이 비율 로 지구 대권의 길이 (40, CXX) km) 를 배분하면 지상 두 지점 간의 거리를 얻을 수 있다 . 만약 복잡한 여러 직선이 연결된 두 지점 간의 거리는 각 직선마다 좌표를 이용하여 거리를 구한 후 이들을 모두 합하여 방 식으로 계산한다. 직선이 매우 많은 경우는 컴퓨터를 이용하면 쉽게 구할 수 있다 . 또 선이 곡선인 경우는 여러 개의 직선으로 구분하여 길이를 얻을 수 있다 . 이때 주의할 것은 구분하는 직선의 길이가 짧울 수록 정확도가 높아지므로 직선의 길이는 정확성의 한계에 맞추어 정
한다. ®구간거리표활용 지상에서 직접 거리를 실측한다면 지상 거리와 지도상 거리 간의 오 차를 최소화할 수 있지만 실제 측량에는 시간, 경비, 인력이 요구된 다 따라서 지도상에 구간 길이를 표시해 주거나 거리표를 범례로 제 시해 주면 많은 도움이 된다. 그림 2-12 에서 보는 바와 같이 도로의 구간마다 지상 거리를 표기해 두면 여러 구간을 합쳐서 먼 지점 간의 거리를 합산하여 얻을 수 있 댜 구간 표식을 위해 지명에나 주요 도로의 분기점에 별표나 화살표 를해둔다. 또 그림 2-13 과 같이 주요 지점 또는 도시 간의 거리를 도표로 제시 해 주면 구간 거리를 합산하는 번거로움을 덜 수 있다. 오늘날 교통망 도를 보면 지도 모서리에 거리표가 제시되어 있어 행렬을 맞추어 두 지점 간에 거리를 파악할 수 있다. 그림 2-13(A) 보다는 그림 2-13(B) 가 보다 지면을 절약할 수 있는 이점이 있다. (바) 오차 요인 위에서 언급된 어떤 방법을 쓰든 지도에서 환산하는 경우에는 오차 가 생기게 마련이다. 즉 거리를 재는 방법이나 기구, 그리고 거리를 계산하는 과정 등에서 오차를 낼 수 있으며 이들을 외적 오차 요인이 라 한다. 기구는 여러 번 실험하여 가장 안전한 것을 사용하며 기타 계산이나 측정을 할 때에는 최대의 주의를 기울이는 수밖에 없다. 외적 오차 요인을 줄이더라도 지도에서 거리를 측량하는 경우는 구 체를 평면으로 투영할 때의 과정에서 생기는 왜곡으로 오차가 생긴다. 이런 오차를 내적 오차 요인이라 한다. 내적 오차 요인에는 경사 오 차, 단순화에 기인한 오차, 축척 오차 등이 있다. ®경사오차 지도상의 거리를 측정할 때 우리는 평면상의 거리를 측정하는 것이
(A)
(A) 경사오차 (B) 경사 계산
댜 그러나 실제 지표는 구체이며 또한 굴곡을 지닌다. 따라서 완전히 평탄한 지형의 경우를 제외하면 대부분 평면 지도상에서 측정된 거리 는 실제 거리보다 짧게 된다. 그림 2-1 4 에서 나타난 바와 같이 경사가 급할수록 오차는 커진다. 경사 오차를 보완하기 위해서는 피타고라스 정리를 이용하는 것이 좋댜 그림 2-14(B) 에서 빗변 C 가 실제 거리이며 지도상에는 b 로 나타 난댜 여 기서 C = ,Ja2.급亢 가로 구할 수 있다 (a 는 고도차) . ®단순화에 기인한오차 단순화에 기인한 오차란 복잡한 길, 철도, 등산로 등을 지도에 나 타낼 때 이들을 단순화시켜 표현하는 과정에서 생기는 실제 거리와의 오차를 말한다 강물이나 해안선이 단순화되어 표현됨으로써 카누나 요트를 타는 사람들이 착각을 일으킬 수도 있다. 경사 오차와 마찬가 지로 단순화에 따른 오차도 실제 거리보다 짧게 · 나타난다 . 문제는 지
도 제작자가 얼마나 단순화했는지를 알기 어렵다는 것이다. 다만 분명 한 것은 축척이 작을수록 또 실제 선이 복잡할수록 단순화 정도가 크 다는 것이다. 따라서 보다 정확성을 기하기 위해서는 대축척 지도를 이용하는 것이 좋다. 경우에 따라서는 직관에 의존하는 것이 좋을 때가 있다. 예를 들어 시골길은 굴곡이 심함에도 불구하고 고속 도로보다 더욱 단순화되어 나타난다. 이런 경우 철도보다는 고속 도로가, 강은 킬보다, 고속 도 로는 국도보다 덜 불규칙하다는 판단에 근거하여 오차를 짐작한다. 또 지형이 험하고 기반 암석이 단단한 곳의 선형(線形)이 평탄하고 모래 가 분포하는 지역보다 더 불규칙하다는 경험들을 근거로 판단한다면 보다 정확한 거리를 얻을 수 있게 된다. ®축척 오차 아무리 정확한 지도라도 축척의 오차는 있을 수밖에 없다. 좁은 지 역일수록 또는 대축척으로 나타낼수록 축척 오차는 작아진다. 소축척 지도의 경우 투영 접점이나 접선에서 멀어질수록 오차는 심하게 된다 . 또 정사 투영이 심사 투영이나 사각 투영의 경우보다 오차가 작다. 두 지점 간을 연결한 직선이 대권으로 나타나는 정거 방위 도법의 경우 대권이 지도의 중심을 지나기 때문에 중심을 지나지 않는 다론 지점들 간의 거리는 실제와 다르다. 또 수정한 원추, 원뿔 도법도 부 분적으로 축척이 맞기는 하나 거리 측정용으로는 별로 사용되지 않는 댜 결론적으로 모든 점에서 어느 방향으로든지 축척이 맞는 지도는 없댜 따라서 축척 오차는 지도 투영법에 따라 주의 깊게 살펴보아야 한다. ®기호오차 기호 오차는 지표 현상을 기호로 표현하는 과정에서 과장이나 축소 가 됨으로써 생기는 오차이다. 예를 들어 축척 1:50, CXX)지도에서 4m 폭 의 도로를 1mm 굵기의 선으로 나타낸 경우 1mm 를 축척에 따라 환산 하면 50m 가 되기 때문에 실제와는 굉장한 오차가 생긴다. 또 행정 구
역의 경계선은 실제 지표상에는 없는 선이 지도상에 나타나 있는 것으 로 오차 발생의 요인이 될 수 있다 . 특히 기호 오차는 소축척의 지도 일수록심하다 . 사진이나 위성 영상에서도 이런 현상이 나타난다. 사진은 모든 주위 물체들을 비례적으로 나타내지 못한다 . 물체로부터 반사되는 빛에 의 해 사진이 만들어지므로 광량이 많거나 반사량이 많은 물체는 사진상 에 크게 나타나기 마련이다. 그리하여 지도 제작자들은 사진을 찍기 전에 크기를 잘 알고 있는 물체를 놓고 사진을 찍은 후 그 물체와 바 교하여 현상들의 크기를 알아 내는 방법을 쓰고 있다. 인공 위성 영상에서도 열영상의 경우 매우 더운 물체는 대체로 크게 나타나며 레이더 영상에서는 특수 재료로 건축된 건물이 크고 밝은 점 으로 나타난다. 더구나 선형(線形)의 경우 실제보다 사진에서 훨씬 커 보인다 즉 송전탑이나 기차는 잘 안 나타나도 송전선이나 철길은 잘 나타난다 . 또 인공 위성 영상에서 탐지망의 크기가 6lm X 6lm 인데도 18m 폭의 도로가 나타나는 것은 이론적으로 설명하기가 매우 어렵다 . 이러한 요인들이 측정의 경우 오차를 일으키게 되며 독자들은 세심한 주의를기울여야한다. ®종이 오차 폴라스틱, 유리, 금속 등과 같이 단단한 물체보다 종이는 기온과 습도에 따라 신축성을 더 많이 갖는다. 연구에 따르면 미국에서 축척 1:24,00 ) 지도 제작용으로 쓰이는 용지는 하루 1cm 정도의 신축되는 것 으로 알려져 있다 . 이러한 신축성은 정밀한 측정을 요하는 경우 큰 오 차를유발할수 있다. 결론적으로 위에서 언급한 오차 발생 요인들은 지도상에서의 측정을 무색하게 하는 것으로 비록 아무리 정확성을 기하여 측정할지라도 그 측정치가 실제와는 다를 수밖에 없디는 사실을 인지하고 있어야 한다.
(2) 기능적인 거리 기능적인 거리는 실제 거리 못지 않게 우리 생활에 많은 영향을 미 치고 있댜 즉 도로의 폭이나 포장 상태, 도로의 곡률, 안전도, 쾌적 함, 혼잡성 등은 단지 물리적인 거리의 원근보다 일상 생활에 더 큰 영향을 미친다. 똑같은 물리적 거리라 하더라도 교통 수단에 따라 그 리고 교통 상황에 따라 시간과 비용이 달라진다. 이에 따라 심리적으 로 느끼는 거리감도 다르게 마련이다. (가) 실용적인 거리 두 지점을 연결하는 도로가 여러 개일 때 교통 사고 발생율이나 도 로 조건에 따라 먼 길을 돌아 가는 경우가 있다. 또는 일방 통행, 고 도 제한, 중량 제한 등에 의해 제한을 받는 경우가 종종 있다. 이런 제한 사항들은 지도상에 표시되지 않는 경우가 많다. 또 교통 수단을 닙卜꾸어야 하는 경우도 그 내용을 지도상에서는 파악할 수 없다. 지도 에 나타나지 않는 이런 상황들이 실제로 우리가 겪고 있는 거리이다. (나) 행동 거리 (행태적 거리) 행동 거리라 함은 비용, 에너지 또는 두려움 등과 관련된 거리 개념 이다. 인간 활동은 시간, 경비, 노력, 정보 등의 낭비를 최소화하는 쪽으로 이루어진다. 오늘날 옆집과의 통화나 국제 통화의 경우, 시간 적으로는 같댜 우표 값도 같은 도시 내에서든 다른 도시 간이든 같 다 이렇게 물리적 거리의 원근과는 전혀 관계 없이 시간이나 비용이 결정되는 경우가 많다. 이러한 행동 거리를 효과적으로 지도화하는 것 은 매우 어렵다. 따라서 제도자들은 그림 2-15 에서와 같이 기존 지도 에 행동 거리를 덧붙여 나타내는 경우가 많다. 행동 거리를 나타내 주는 대표적인 예가 어떤 도시를 중심으로 소요 되는 시간대를 동심원상으로 나타내 주는 지도이다. 여기에서 동심원 은 등치선으로 등시간대를 나타내 준다. 물론 여행 시간은 대략적인
(A ) 구간 거리 시간
것이댜 도로 상태, 기후 여건, 밤과 낮 등 환경에 따라 조금씩 달라 질 수 있다. 시간 이외의 여행의 안락성, 에너지 소모량, 도로의 안전 성 등과 같은 요소들은 거의 지도화되지 못한다. 이는 이들 정보를 수 집하기가 쉽지 않고 또 평균적인 정보가 개인적 차원에서는 별로 의미 없는 경우가 많기 때문이다. 3) 면적 면온 점, 선과는 달리 2 차원적 형태를 지니며 지리적 공간으로는 지 역이댜 지표 공간은 동질적 또는 기능적으로 구분될 수 있으며, 그 하나 하나의 구분된 공간 죽 지역의 크기를 파악할 필요성이 종종 생 긴다 실제 지표는 곡면이기 때문에 면적을 정확하게 계산하는 것은
.(A ) 격자망 이용 면적 계산
매우 어렵지만 평면 지도상에서 지역의 면적을 계산할 수 있는 여러 가지 방법들이 있다 . (1) 면적 계산법 지역의 면적을 계산하는 가장 단순한 방법은 방안지를 이용하는 것 이댜 그림 2-16(A) 와 같이 격자망을 지역 위에 얹어 놓고 지역의 경 계 내에 들어 있는 사각형의 수를 세어 계산한다. 가장자리의 부분적 으로만 걸쳐 있는 사각형은 전체 수의 반으로 계산한다. 사각형의 크 기가 작을수록 보다 정확한 면적값을 얻을 수 있지만 계산 시간이 많 이 소요된다.
정坪형 s[ s ]A = s 2
또 수학적인 방법으로 면적을 구하기도 한다. 지역의 형태가 사각 형, 삼각형, 원인 경우는 기하학적으로 쉽게 계산할 수 있지만 대부분 지리적인 지역의 형태가 단순하지 않기 때문에 그림 2-17 과 같이 여러 공식을 적용하여 계산한다 . 지역의 형태가 다변형인 경우는 여러 개의 삼각형과 사각형으로 나 누어 계산한 후 합치면 되고, 경계선이 직선이 아닌 경우는 그림 2-18 과 같이 여러 층으로 나누어 계산한다. 이때 주의할 점은 가로선이 지역의 끝에 닿도록 하고 세로선은 안
킴로미터
쪽과 바깥쪽이 절반이 되도록 긋는다. 이 다음 가로선을 모두 합친 후 세로 선의 길이를 곱해 주면 면적을 얻을 수 있다 . 물론 길이는 축척 에 따라 실제 길이로 환산해야 한다. 가로 평행선의 간격이 갑을수록 정확한 면적을 얻을 수 있다. 다른 방법으로는 꼭지점들의 위치를 알고 있을 때 좌표를 이용하여 면적을 구할 수 있다. 지역의 꼭지점이 지리 좌표(경위도)로 컴퓨터에 입력되어 있는 경우가 많이 있는데, 이때 그림 2-19 와 같이 x 축 또는 Y 축(대개 Y 축으로)으로 여러 개의 사다리꼴을 만들어 계산하고, 다음 으로 이 지역에 속하지 않은 지역을 사다리꼴로 구한 후 전체 지역의 값에서 뺀다. 그림 2-19 에서 면적은 다음과 같이 계산된다 .
1(A4i l (B) b
ABCDEF 면적 =( BCC y b y면적-tC Dd y C y면적 +DF fy d y면적 +FAa yfy면적 +ABb y a y면적 ) 이를 좌표로 나타내면 아래와 같다. ABCDEF 면적 =1 /2 ( (X2+X 갑 (Y2-Y 갑 )+1/2 ( (X3+X4) (Y3-Y4) ) -1 /2( (X4+X5) (Y5-Y4))+1 /2( (X5+X1) (YcYs))+1 /2( (X1+X> ( Y2-Y1)) 이 식을 일반화하면 아래와 같다.
그림 2-20 경 • 위선의 왜곡(경위선을 잇는 사변형의 모향은 달라도 면적은 일정
면적 =1/2{ y 1 (xcx2)+ yz(xc x3)+y 3( x2-x4)+… … Yn(xn-1-xl)} 앞의 공식은 컴퓨터를 이용하여 면적을 구할 때 편리하다. 불규칙한 형태일수록 꼭지점의 수는 많아지며 꼭지점의 수를 많이 할수록 보다 정확한 면적을 얻을 수 있다. (2) 면적 왜곡 위에서 설명한 면적 계산은 지도상의 어느 지점들이나 수직으로 투 영된 지도에서 좁은 지역의 면적을 측정하고자 할 때 적합한 방법이 댜 그러나 넓은 지역의 면적을 계산할 경우 정적 도법으로 제작된 지 도를 이용하여 경 • 위선에 따른 축척을 고려하면서 측정하는 것이 바
람직하다. 정적 도법의 세계 지도는 그림 2-20 와 같이 거리, 모양, 방 위 등 왜곡되어 나타난다. 이러한 왜곡은 지도 가장자리로 갈수록 더 욱심하다. 대표적인 정적 도법으로 원추 정적 도법을 들 수 있는데, 이 도법에 서는 경선이 평행이며 위선 간격은 적도에서 멀어질수록 짧아진다. 다 른 정적 도법들은 인위적으로 수정 변형한 비투시 도법이다. 정적 도 법은 특히 공간 분포의 차이를 나타내 주는 통계값을 지도화할 때 유 리하다 . 면적을 구하고자 할 때 반드시 정적 도법만을 이용하여야 되는 것은 아니댜 어떤 지도이든 경 • 위선이 나타나 있고 경 • 위선 간의 간격으 로 면적을 구할 수 있다. 또 각 경 • 위선 간의 간격은 대개 부록에 도 표로제시되어 있다. 4 야의 측량 야외에서 지표를 측량하는 방법으로 많이 사용되어 왔던 방법은 나 침반 측량, 평판 측량, 삼각 측량 등이다. 이들 측량법이 한때는 지도 학과 같이 취급되어 오다가 최근에는 지도학과 분리되어 지도학에서는 별로 취급하지 않게 되었다. 그러나 지도학자나 지리학자들이 야의 조 사나 답사를 하면서 조사 지역에 대한 간단한 지도를 만들 때 측량은 필수적이므로, 본 장에서는 측량의 가장 기본이 되며 다른 측량 원리 의 바탕이 되는 나침반 측량을 간단히 소개하기로 한다. l) 기본 실습 여러 지점 간에 공간적 위치 관계는 거리와 방위로 나타낼 수 있다. 먼저 두 지점 간 위치를 방위각으로 나타내 보자 . 그림 2-21 에서 A-
X 店북
B, B 一 C, c-A 의 자북 방위각을 측정해 보자. 방위각은 북쪽 방향 를에 지대해나 는목 자표북 지선점을이 그시은계 후방 시향계으 로방 향이의루 는각 을각이 측므정로하, 면세 A 점— 1BA=, 10B°,, BC 一 C=120°, c-A=225° 이다 세 점 간의 방위각을 알고 거리를 알면 세 점을 도면 위에 나타낼 수 있다. 또 A, B 두 지점을 지도상에서 확인할 수 있고 C 지점을 지도상에 서 확인할 수 없을 때 A 와 B 점에서 C 점을 향한 방위각을 측정한 후, 두 방위각선울 지도상에 그리면 두 선의 교차점이 생기는데 이것이 C 점 의 지도상 위치다. 죽 C 점은 직접 가지 않고서도 그 위치를 지도화할 수 있다 즉 A-C 방위각은 45°, B- C 방위각은 120° 로 두 점에서 방 위선이 교차되는 지점이 C 점이 된다. 방위각이 정확하게 측정되었는 지를 확인하려면 두 지점 간에 역방위각 관계를 이해하면 된다. 그림 2-22 에서 A-B 방위각이 10° 일 때, 그 역방위각(죽 B--+A 방위 각)은 190° 이다 2) 또 !::AB C 내각의 합이 180° 이면 정확하게 측정된 것이다.
2) 방위각이 180° 이하일 때 그 역방위각은 180° 을 더한 값이고, 방위각이 180° 이상 일 때 그 역방위각은 180° 을 뺀 값이다.
다음으로 거리 를 정확하게 측정하여야 한다. 거리 측정 에는 도보(보 폭), 거리 바퀴, 줄자, 삼각 측량법 등 여러 가지 방법이 있으며 평탄 한 길에서는 자전거나 자동차의 거리기를 이용할 수도 있다. 여기서는 도보(보폭)에 의한 거리 측량을 설명하기로 한다 . 보폭에 의한 측량이 란 각자가 자기의 보폭이 얼마나 되는지를 알고 이동한 걸음수를 곱하 여 거리를 측정하는 것이다. 자기의 보폭을 아는 방법은 평평한 바닥 에 줄자로 10m 의 거리를 표시한 후 보통 걸음으로 10 회 정도 걸어 본 후 평균 걸음 수를 계산하여 알 수 있다. 또 경사도에 따라 보폭이 다 르다는 사실에 유의하여야 한다. 경사가 급할수록 평지에서의 보폭보 다좁게 된다. 거리와 방위가 정확히 측량되었는지를 검토하는 것은 정확한 지도 작성에 필수적이다. 실제로 야외에서 나침반을 이용하여 방위각을 측 정하고 어떤 지점의 위치를 나타내는 데에는 여러 문제가 있을 수 있 댜 나침반의 사용 미숙으로부터 오차가 생길 수 있으며, 나침반 조작 이 올바르다 하여도 주변에 강한 자성 물질이 있는 경우 오류가 발생 한다 또 방위각이 정확하게 측정되었다 하더라도 거리 측정이 잘못되 면 올바르게 나타낼 수 없다. 2) 나침반측량 나침반 측량의 근본 요소는 방위각과 거리이다 . 또 기준선과 방위각 들로 측량하는 것과 방위각 거리 등을 반복하는 방법이 있으나 필요에 따라 병행하여 쓰기도 한다. 여기서 우선 기준선과 방위각의 측량부터 살펴 보자. 편의상 미국에서 사용되는 예를 들기로 한다. 우선 약 20 에이커 정도되는 공원이나 농촌 지대를 택한다 . 이 조사 지역은 대중에게 공개되어 있어야 하며 비교적 평탄한 지역으로 몇 그
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측량 전에 자신의 보폭과 나침반 사용법을 잘 숙지하고, 조사 지역 을 전반적으로 파악하기 위해 일단 조사 지역을 한 바퀴 돌아본다. 그 다음 주위를 잘 살펴볼 수 있는 중심 지역에 기준선을 정한다. 기준선 의 길이 는 2 (X)--300피 트 정 도가 적 당하다. 그림 2-22 에서 A 와 B 는 기준점이며, A, B 점을 이은 선이 기준선이 다 우선 A 점에 서서 B 점을 향한 방위각과 B 점까지의 거리를 측정한 다(방위각은 f!£', 거리는 118 보). A 에서 다시 집의 동쪽과 서쪽의 방위 (4° ' 21° ), 분수대 (15° ), 정 원의 남서 끝 (40° ), 정 원의 정 자 (600 ) 등을 측정하고, 필요하면 보측으로 거리를 파악한다. 다시 B 지점에서 A 점 에서와 같은 방법으로 주요 물체들, 즉 집의 동쪽과 그 사이 및 서쪽 끝 (325°' 320°' 312 °), 분수대 (3080), 정원의 남서 끝 정자 등의 방위 각을 측정하고 또 필요하면 거리도 측정한다. 거리 측정은 걸어갈 수 있는 지점에 대해서만 가능하다. 이렇게 모든 주요 물체에 대해 방위각을 측정한 후, 먼저 노트나 스 케치북에 기준점 A, B 지점을 적절한 축척으로 나타낸다 . 그 다음 각 물체에 대해 측정한 방위각대로 선을 그어 물체의 위치를 그려 넣으면 된댜 나침반으로 방위각을 정확하게 측정하였다면 서너 지점으로부터 측정한 방위각 선이 한 점에서 만나야 하는데, 일반적으로 세 곳에서 한 물체에 대한 방위각을 측정하였을 때, 이 세 방위선이 한 점에서 만나지 않고 삼각형을 이루는 경우가 있다. 삼각형이 클수록 오차가 큰 것이며 다시 측정하여야 한다. 나무와 같이 큰 면적을 차지하지 않는 물체는 한 점으로 나타낼 수 있으나, 정원이나 건물과 같이 면적을 크게 차지하는 경우는 물체의 모양과 크기 등을 고려하여 축척에 따라 올바르게 지도화해야 한다. 이 과정에서 각별한 주의가 필요하며 교차점을 중심으로 물체의 모양 과 크기를 나타내야 한다. 야외에서는 대략적인 스케치를 하고 실습실 에 돌아와서 보다 정확하게 그린 다음 그림펜으로 정리하는 것이 바람 직하다.
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그림 2-23 는 그림 2-22 의 1 에서 7 로 가면서 측정한 내용을 기록한 것 이다 즉 답사한 길은 폭 넓은 두 선 으로 길게 표시되어 있으며 각 마디 의 시작과 끝마다 복선으로 끊어 나 타내었댜 우선 폭이 넓은 복선 옆의 공란에 답사 날짜를 기록하고 본선 에 가로 이중선을 그어 출발을 알리 면서 ®번부터 시작한다. ®번에서 ®번의 방위각 랐를 기록하고 또 걸 옴 415 (또는 직접 거리를 측정했을 때의 거리)를 첫 마디가 끝나기 전에 기록하고 두 줄로 그어 첫 마디를 마 감했다 다시 ®번이 시작되면서 ®번까지 의 방위각 25° 가 기록되고 또 바로 출발점에서 왼쪽으로 보이는 교회의 방위각 352° 를 기록한 후 ®까지의 걸음 290 과 그곳에서 양쪽 길의 방위 각 즉 왼쪽 230°, 오른쪽 118° 울 기 록하고 다시 걸어 양 목장 울타리 지 점까지의 걸음 645 와 울타리각 980 와 양 축사의 940 를 얻었다. 다시 계속 걸어 ®까지 왔을 때 걸음수 1230 을 기록하면 둘째 마디의 기록을 마친
것이다 주의할 것은 한 마디는 연속된 걸음수로 계산되며 각 마디가 시작할 때마다 1 부터 시작한다는 사실이다. 또 만약 노트의 상단 끝까 지 기록했으며 그 옆이나 다음 페이지에 다시 연속한다는 것이다. 또
측량선 밖의 물체에 대한 방위선은 대략적인 선이고 측량선의 길이도 반드시 실제 길이와 비례로 나타나지 않는 경우도 있다는 것이다. 이렇게 노트한 사실을 지도화할 때는 자북을 기준으로 한 것이라는 사실을 잊지 말아야 한다 각 마디의 주요 지점아나 방위각이 나타난 지점에서 꼭 자북의 방위를 확인하고 물체의 위치와 형태를 그리도록 한다 자북선의 표시가 각 지점마다 확인하기 어려우면 지도화하는 투 명지 밑에 그래프 용지를 자북선과 일치시켜 깔고 지도를 그리는 방법 도 있다 그림 2-23 에서 A 부터 J를 거쳐 다시 A 로 돌아오는 과정을 실 내에서 연습해 보는 것도 좋다. 죽 그림 2-24(A) 처럼 노트한 후 그 노 트로 지도를 그려 그림 2- 乃과 대조시켜 보는 것이 좋은 연습이다. 야외 조사에서는 여러 가지 예기치 못한 일들이 많이 생기는데 이런 사항들과 주변 환경 요소를 세밀하게 기록해 두면 쓸모가 있다. 복잡 한 지형 조건상 거리를 측정하기 힘들 때도 있고, 나침반을 삼각대 위 에 올려 놓고 측정해야 함에도 때로는 손 위에 놓고 측정하여 오차가 발생하기도 한다 . 나침반은 장소에 따라 또는 같은 장소라도 시간에 따라 작동 상태가 다를 수 있기 때문에 세심한 주의를 요한다. 따라서 나침반에 의한 측량은 답사 지역을 빠른 시간 내에 파악하고 지도화할 수 있다는 장점이 있지만, 지도의 정확도 면에 있어서는 그리 만족스 럽지 못하다는 한계가 있다 . 3) 오차의 배분 그림 2-24(B) 에서와 같이 페쇄 측량의 경우 A 점에서 시작하여 B, C, D, E, 다시 A 점에 이르기까지 측정된 방위각과 거리대로 그렸을 때 출발점과 끝점이 일치하지 않는다면 측량이나 또는 지도화 과정에 서 오차가 생겼기 때문이다. 지도하 과정에서의 오차는 방위각과 축척 의 비를 주의 깊게 확인해 보면 되지만 측량상에서 생긴 오차의 경우 는 다음과 같이 처리한다. 오차의 길이가 전체 길이의 1/20 이상일 때
B C
는 재측량을 하고, V20 이내이면 오차를 각 지점마다 조금씩 배분하 여 수정하는 것이 무난하다. 통상 측량에서 5% 정도의 오차는 인정하 고 있댜 그러면 오차의 배분을 어떻게 하는가? 그림 2-24(A) 에서 A', D' 점은 이미 확인된 실제 지점이다. A, B, C, D 점은 답사로부터 측정한 방위각과 거리값으로 표시한 것으로 측 정값으로 표시된 D 점과 실제 D' 점이 일치하지 않고 있다. 이때 D- D' 의 길이가 전체 오차이며 이 오차를 B, C 지점에 고르게 배분하는 것이 오차배분법이다. 오차를 고르게 배분하기 위하여 B, C 지점에 D-D' 와 평행하는 직선 을 D-D' 길이만큼 긋고 이를 3 동분하여 각 마디마다 V잣 식 수정한다. 즉 그림 2-24(A) 에서 B 지점은 DD' 길이의 V3 되는 지점 즉 B' 에, 또 C 지점은 DD' 의 입3 되는 지점인 C' 에 나타낸다. 보다 정확하게 오차를 배분하기 위한 방법으로 각 마디의 길이와 오차의 길이를 비교하여 마 디의 길이만큼 오차의 길이를 교정하기도 한다. 즉 그림 2-24(B) 에서 AB 의 길이는 AD 길이의 3/5 이므로 C 는 DD' 의 3/5 가 되는 지점으로 수 정하는 것이 더 정확하다. 폐쇄적인 측량의 경우 출발점과 도착점이
일치하지 않을 때 이 방법으로 수정하면 된다. 결론적으로 나침반 측량에 의한 지도화 작업은 야외에서 돌아오자 마자 곧바로 즉 야외 조사 과정에서 관찰하고 측정한 내용들을 생생하 게 기억하고 있을 때 행하는 것이 바람직하다. 나침반 측량은 지도상 에 수많은 삼각형을 얹어 놓은 것 같은 인상을 풍기며 이 삼각형이 세 분화될수록 지도가 세밀해진다. 나침반 측량의 핵심은 방위각과 거리 로 결정된다는 사실은 기억할 필요가 있다 . 우리 나라의 유명한 대동 여지도는 나침반 측량과 같은 방법으로 제작된 지도라 볼 수 있다 . 4) 대동여지도의 제작 방법 대동여지도에서 도시 위치에 관한 자료는 두 가지 면에서 수집되었 댜 하나는 각 고울의 경도와 위도인 편경도(偏京都)와 북극고(北極高) 위치이며, 다른 또 하나는 서울을 중심으로 서울에서 본 각 도시의 방 위각과 서울로부터 각 도시까지의 거리이다. 이 두 자료로부터 전국 도시의 위치를 나타낼 수 있었다. 이때 사용된 방위표는 아래와 같다.
표 2-2 경도로부터 각 도시 간 방위 및 거리(대동여지도)
가장 먼저 경도(서울)의 위치가 결정되면 각 도시의 위치는 표 2-2 로부터 방위와 거리에 따라 손쉽게 나타낼 수 있다. 대동여지도에서 사용된 방위는 24 방위로(각 방위 간 간격은 15°), 서양에서 널리 사용 된 16 방위 (각 방위 간 간격 22.' )보다 더 세밀하였음을 알 수 있으며, 또 서양보다 훨씬 앞서 나침반을 발명하여 위치를 정하는 데 사용하였다 .
제 3 장 지도의 두영법 지도의 투영은 지도학 관계 서적과 중·고등 학교 교과서에서 많은 분량을 차지하고 있으나 여전히 이해하기 어려운 부분이다. 투영이란 입체의 그림자를 평면에 비추어서 나타낸 것이다. 즉 벽에 손의 그림 자를 이용하여 오리나 개 등의 모양을 나타내는 것과 같은 원리로 구 체인 지구를 평면에 나타내는 것을 지도 투영이라 한다. 구체인 지구 를 평면으로 나타내는 과정에서 방위나 면적, 거리, 모양 등의 요소가 실제와는 많은 차이를 보인다 . 1 지구의와 평면 지구의는 실제 지구와 가장 유사하게 축소된 지도로 거리, 방위, 면 적, 모양 등 여러 공간적인 속성들이 올바르게 나타난다. 따라서 지구 의는 실제 지표 상태와 비교할 때 왜곡 정도가 매우 적어 지표 공간상 의 지리적인 상관 관계를 연구할 때 많이 이용될 수 있는 지도이다. 그러나 간편하게 사용할 수 없다는 단점 때문에 널리 이용되지 못하고 있댜 지구의 사용의 단점으로는 우선 한 번에 반구 이상을 볼 수 없 다는 것이다. 또한 크기면에서 1:5 0 ,000 축척으로 만들면 크기가 너무
(A )
커 서 운반이 나 보관이 힘 들 고, 1 : 125,C XX ),C X X) 축척 으로 만들면 야구공만 한 크기로 운반과 보관에는 편하지만 이용 가치가 크게 떨어진다. 더 구나 지구의상에서는 각종 기구나 기법을 사용하여 지표면의 공간 관 계를 파악하는 데 불편한 점이 많다. 구체에서의 거리나 면적의 측정 은 구체 삼각법을 이용하여야 하는데 구체 삼각법은 평면상의 기하학 적 방법보다 훨씬 복잡하고 실용적이지 못하다 . 또 지구의 제작에는 비용도 많이 들며 제작 과정도 매우 복잡하다. 따라서 모든 지도 제작 시설들은 평면 지도 제작에 적합하게 설치되어 있으며, 보관과 운반에 도 평면 지도가 훨씬 편리하여 널리 이용되고 있다 . 그러나 평면 지도 의 경우 구체인 지구상에서의 방위, 거리, 면적, 모양 등의 공간 속성 울 어떻게 하면 왜곡 없이 평면상에 올바르게 나타내느냐 하는 것이 중요한 과제다 . 효과적인 방법의 하나로 지구의를 여러 개의 평면으로 에워싸고 투영한 후 펼치는 방법이 있다. 에워싼 평면의 수가 많을수 록 구체에 접근해 간다. 따라서 사면체, 육면체, 팔면체 등으로 면을 증가시키는 방법이 있다(그림 3-l(A)). 또 한 가지 방법은 지표면을 조각달 모양으로 잘라 펼치는 방법이 있다(그림 3-l( B)). 두 방법 모두 공간 속성의 왜곡을 최소한으로 줄일 수는 있으나, 이용면에서 매우 불편하고 모양도 좋지 않아 오늘날 별로 사용되지 않고 있다 . 지구 타원체를 평면위에 나타내는 데에는 네 단계를 거친다. 먼저 기복이 심한 지표면을 단순화시킨 타원체를 만든 후, 다음으로 이 타 원체를 다시 원(圓)형태인 구로 바꾼다. 그 다음 구를 평면으로 변형 시키고, 마지막으로 용도에 따라 수직적인 지도나 또는 사각적(斜角 的)인 지도로 만든다. 결국 지구 타원체가 평면상에 옮겨지면서 지표 상의 위치 관계가 달라지는데, 이 과정에서 세 가지 특징적인 현상이 나타난다. 첫째, 양극의 경우 실제로는 한 점인데, 투영 방법에 따라 지도상에서는 적도와 같은 길이의 선으로 나타나기도 한다. 둘째, 구 체와는 달리 평면은 주변부에서 잘리게 된다. 셋째, 지표를 축소하여 평면에 나타내기 때문에 실제로는 여러 개의 점이 지도상에서는 한 점
그림 3-2 투영면의 형 태 (평 면, 원추, 원주)
으로 나타나게 된다 . 즉 일정 크기를 갖는 지역이 한 점으로 표시되게 된다 . 이런 관계를 이해함으로써 투영으로 인한 지도의 왜곡 개념을 이해하는 데 많은 도움이 된다. 2 투영법 분류의 요소 벽에 그림자를 비추는 놀이를 할 때 그림자가 달라질 수 있는 요소 에는 세 가지가 있다. 우선 그림자가 나타나는 벽의 모양, 즉 벽이 평 면인가, 곡면인가 또는 각진 구면인가에 따라 다르게 나타난다. 또 불 빛의 위치가 어디인가에 따라 달라지며 또 손 모양에 따라 그림자의 모양이 달라질 수 있다. 여기서 벽은 투영면이고, 불빛의 위치는 투영 시점(광원의 위치)이며, 손은 지구이고, 이 세 요소에 의해 생기는 그 림자는지도이다.
l) 두영면의 형태 지도를 평면에 나타낼 때 어떻게 하면 왜곡을 최소화하면서 공간 속 성을 정확하게 나타낼 수 있는가에 유의하여야 한다. 투영면의 형태는 그림 3-2 에서 보는 바와 같이 평면에 투영하는 방법과 원추나 원주(원 통) 모양으로 지구를 에워싸서 투영한 후 이를 펼쳐서 평면으로 나타 내는 세 가지 방법이 있다. 이들을 각각 평면 도법 ·원추 도법 ·원주 도법이라 한다. 평면 도법은 투영면과 지구와 접하는 접점 지역이 매 우 정확하며 투영이 매우 단순하다는 장점이 있으나, 투영면과 지구가 접하는 지점이 매우 좁으며 대부분의 지역이 투영면과 접하지 않기 때 문에 왜곡이 심한 단점이 있다. 이러한 단점을 보완할 수 있는 방법이 원추 • 원주 도법이다. 이 두 도법은 지구와 투영면이 선상으로 접하기 때문에 정확성이 평면 도법보다 더 높다 . 일반적으로 평면 도법은 정 확성을 요하는 지점에 투영면을 접해서 지도를 제작할 수 있는 장점이 있다 한편 원추 • 원주 도법도 지구를 회전시켜 원하는 경위선에 접하 여 투영할 수 있으며, 일반적으로 중위도 지역은 원추 도법으로, 적도 지방은 원주 도법으로 지도화하는 것이 유리하다. 2) 투영면의 위치 투영면의 위치라 함은 투영면을 지구상 어느 부위에 접하느냐이다. 평면 도법의 경우는 투영면이 지표상의 한 점에 접하고, 원추나 원주 도법인 경우는 선상(위선 또는 경선)으로 접한다. 왜곡되는 지역을 보 다 작게 하기 위한 방법으로, 그림 3 급과 같이 투영면을 지구 내부에 두고 투영 하는 방법 이 있는 데 이를 할선 secan t투영 이 라 한다 . 할선 투영보다 왜곡을 더 적게 할 수 있는 방법으로는 접점에서부터 지구 내부로 투영면을 이동해 가면서 접하는 부근 지역을 투영하는 방 법이 있댜 이 방법은 왜곡이 현저히 줄어들며 이론적으로는 가능하나
\ 빽왜곡이증가됨-
실제로 제작 이용하기가 매우 복잡하고 어렵다. 가장 간편하면서 많이 사용되는 방법은 투영면을 지표에 접하여 투영하는 것이다. 적도상의 어느 지점에서 접할 경우는 적도 e q ua t o ri al 투영이라 하고, 양극에서 접할 경우는 극p olar 투영이라 하며, 양극과 적도 이의의 점에서 접하 는 경우는 사각(斜角, ob liq ue) 투영이라 부른다 . 일반적으로 원추 도법 은 사각 투영, 원주 도법은 적도 투영, 평면 도법은 극투영에 가장 적 합하다 . 3) 투영의 시점 그림 3-4에서 보는 바와 같이 투영 시점을 무한대에 두는 경우와 또 접점의 대척점에 두는 경우, 지구 중심에 두는 경우에 따라 지도의 형 태가 달라진다. 시점을 무한대에 두고 지도를 그리는 것을 정사 o rt ho grap hic 투영, 투영면과 지구와의 접점의 대척점에 시점을 두고 지도를
G
그리는 것을 평사 s t ereo g ra ph ic 투영, 지구 중심에 시점을 두고 지도를 그리는 것을 심사g nomon i c 투영이라 한다. 정사 투영은 2 차 대전 중 항공기의 급속한 발달과 더불어 발달하였으며 우주로부터 지구를 바라 보는 것과 같은 효과를 나타낸다. 정사 투영은 좁은 지역에 있어서는 형상이 실제와 같게 나타나 정형의 특징을 갖는다. 심사 투영은 대권 이 직선으로 나타나기 때문에 항해사, 항공기 조종사들에게 매우 중요 하게 사용되며 지진파와 전파의 진행 방향을 나타내는 경우에도 유용 하댜 그림 3-5 는 평면에 투영하여 얻은 지도로 시점의 위치에 따라 정사 도법, 평사 도법, 심사 도법이라 한다. 4) 공간속성의 왜곡 구체인 지구를 평면에 나타낼 때 왜곡은 피할 수 없으나 가급적이면 왜곡의 정도를 적게 하는 것이 바람직하다. 투영면을 지구에 접하여 투영할 경우 축척에 따라 약간씩 다르지만 연구 결과에 의하면 대략 150km 정도의 지역은 비교적 정확하게 나타나지만, 그 이상의 지역은
정사 평사 심사
왜곡이 심하므로 실제보다 얼마만큼 왜곡되는가를 잘 알아 둘 필요가 있다 왜곡 정도를 알기 위한 가장 좋은 방법으로는 투영하여 제작된 지도의 경 • 위선과 지구의상에서의 경 • 위선을 비교해 보는 것이다 . 경선이 한 곳에 수렴되는 정도가 어떠한가, 경 • 위선이 직각으로 교차 되고 있는가, 위선의 간격이 위도에 따라 점점 좁아지고 있는가 또는 넓어지고 있는가, 위선 길이의 변화는 없는가 등 여러 가지 면에서 왜 곡 정도를 비교해 볼 수 있다 . 또 시각적으로 지도의 표면과 지구의상 의 표면을 육안으로 비교하여 판단할 수도 있다. 지도에서 왜곡되어 나타나는 공간 속성 및 왜곡의 정도는 투영 방법 에 따라 다르다. 평면 투영에서는 접점에서 멀어질수록 왜곡이 심해지 며, 원추 • 원주 투영은 접선에서 멀어질수록 왜곡이 심해진다. 할선 투영인 경우 투영면이 평면이면 하나의 원으로 지구와 접하게 되고 투 영면이 원추, 원주일 경우는 각각 두 개의 원으로 접하게 되는 데 원 에서 멀어질수록 왜곡이 심해진다(그림 3--{j 참조). 결국 지구와 접하는 면적이 넓을수록 그만큼 왜곡이 적어진다. 어떤 투영 방법이든 거리, 면적, 모양, 방위, 방위각 등 모든 조건을 왜곡 없이 나타낼 수는 없으며 투영법에 따라 특정 조건을 바르게 나타낼 수는 있다 그러므로 독자는 지도의 사용 목적에 따라 특정 조건을 만
평면d 원[추 원주曰
족시킬 수 있는 투영법에 의해 제작된 지도를 선택하여야 한다. 5) 공간 특성에 따른 분류 공간 특성 con fo rmal ity에 따라 투영법을 크게 네 가지로 분류할 수 있댜 첫째는 정각 또는 정형 도법이다. 정각이라 함은 지도상의 두 지점 간의 방위각이 지구의상에서와 같음을 의미하며, 정형이라 함은 지도
상의 어느 지역의 형상이 지구의상의 그 지역과 닮은 꼴 로 나타남을 말한댜 정각이 되기 위해서는 경 • 위선이 직각으로 교차하여야 하며, 축척의 비가 모든 방향으로 같아야 한다. 대부분 정각 도법은 동시에 정형의 조건도 갖춘다. 둘째 는 정 적 equ i v a lency or equ a l-area 도법 이 다. 이 도법 은 지 구의 상 의 어떤 지역의 면적과 지도상의 그 지역의 면적의 비율을 같게 하는 것이다 면적을 같게 하기 위해서는 한쪽 방향의 축척이 동일 면적의 축척보다 긴 경우 다른 쪽은 짧게 축소한다 . 결국 형상은 왜곡이 되더 라도 면적을 같게 하는 도법이다. 따라서 정적과 정각 조건은 동시에 만족시킬 수 없다 . 셋째는 정거 equ i d i s ta n cy 도법이다. 이 도법은 지도상의 어느 일정한 경선이나 위선을 기준으로 할 때 지도상 두 지점 간의 거리가 지구의 상에서와 같은 거리가 되도록 나타내는 도법이다. 이 기준이 되는 경 • 위선을 표준 경 • 위선이라 한다. 또 한 지점을 선택해 좁은 범위에 걸쳐 그 지점에서 사방으로 지구의상에서와 같은 거리가 되도록 할 수 도 있으며, 특정한 두 지점 사이를 선택하여 두 지점 간의 거리를 정 확하게 나타낼 수도 있다. 그러나 넓은 지역에 걸쳐 모든 방향으로 거 리를 정확하게 나타내기는 어렵다 . 넷째는 방위 az i mu t h 도법이다 . 지표상의 모든 거리를 동일한 축척으 로 지도상에 표시하지 못하듯이 지표상에서의 방위와 지도상에서의 방 위를 동일하게 나타낼 수는 없다. 그러나 한 지점 또는 두 지점 간의 대권이나 정방위를 직선으로 지도에 나타낼 수는 있다. 지구의상에서 는 대권은 직선이나 방위는 직선이 아니다. 3 기본 두영법 투영법을 투영면, 투영면의 위치, 투영 시점 등과 공간 특성에 따
言二) 門)
라 여러 가지로 분류했지만 일반적으로 모든 투영법은 평면(방위, azim uth a l) 도법, 원주 c yli nd ri cal 도법, 원추 co ni c 도법을 기본 투영으 로 한다 그러나 실제 사용되는 대부분의 지도에 있어 이 기본 투영으 로 제작되는 경우는 극히 일부에 지나지 않으며 대부분 지도는 기하학 적인 기본 모델에 수학적인 변화와 작도상의 수정을 가하여 또는 여러 방법을 결합하여 제작한다. 기본 투영만을 기준으로 할 때 투영법은 ® 평면 및 그와 연관된 도법 ® 원주 및 그와 연관된 도법 ® 원추 및 그와 연관된 도법 ® 기타 도법으로 분류할 수 있다. l) 평면 및 그와 연관된 도법 위에서 언급한 바와 같이 이 도법은 투영면이 평면이며 투영 시점에 따라 다시 세분된다. 죽 투영 시점을 무한대에 둘 경우 정사 도법 orth o gr a ph i c pro je c ti on , 접 점 의 대 척 점 에 둘 경 우 평 사 도법 ste r eo- grap h ic p ro je c ti on , 지구 중심에 둘 경우 심사 도법 gno mon ic p ro je c ti on
이라 한다. 평면 도법은 방위가 정확하기 때문에 일명 방위 도법이라 고도 한다 방위 도법에서 지도의 중심점을 지나는 모든 대권은 직선 으로 표시된다. 또 중심점에서 같은 거리에 있는 모 든 점은 지도상에 서도 같은 거리로 나타나며 이 같은 거리를 연결하여 이루어진 원을 수평원 ho ri zonc i rcle 이라 한다. 또 왜곡 정도는 중심점으로부터의 거리 에 비례하며, 왜곡 정도는 경 ·위선의 간격으로 측정될 수 있다 . 평면 도법은 투영 접점의 위치에 따라 극 중심 도법, 적도 중심 도법, 사각 중심 도법으로 구분된다 . 그러나 이 도법의 단점은 중심점에서 멀어짐 에 따라 왜곡이 심해지며, 한 도면에 반구( 半球 ) 이상을 나타낼 수 없 다는 것이다(그림 3-7 참조). 정사 도법은 극 중심 또는 적도 중심으로 투영하기도 하지만 주로 사각으로 투영하여 많이 사용된다. 그것은 사각으로 투영할 경우 마치 지구의와 같이 보이기 때문이다. 경 • 위선은 타원형을 이루며 면적이 나 형상이 많이 왜곡되고 반구 이상을 나타낼 수 없으나 어린이들에게 지도에 대한 개념을 쉽게 이해시킬 수 있기 때문에 아동용 지도나 예 술적인 표현 및 광고 등에 많이 이용된다 . 이 도법은 르네상스 초기에 종종 사용되었으나 최근에는 별로 사용되지 않는다 . 2 차 세계 대전 초 세계 지도를 이해시키는 데 크게 인기가 있었고 오늘날 지구의 지도라 할 때는 정사 도법이나 지구의를 찍은 사진을 의미하기도 한다. 평사 도법은 지표상의 모든 원, 즉 경 • 위선이 지도상에서도 모두 원으로 나타난다. 반구로 지도화할 때는 경 • 위선이 호(孤)의 형태로 나타난다 . 과거에는 평사 도법이 반구를 나타낼 때 독점적으로 사용되 었으나 주변부의 왜곡이 크기 때문에 최근에는 많이 사용되지 않는다. 지도의 중심부는 주변 지역보다 왜곡이 적고 경 • 위선이 직교하므로 형상도 비교적 정확하다. 심사 도법은 모든 대권이 직선으로 나타난다. 지표상의 두 지점 간 의 최단 거리는 두 접점을 지나는 대권상에 있으므로 항해 • 항공시에 이 대권 표시는 매우 중요하게 이용된다.
기타 평면 도법과 관린된 것으로는 지도 중심점에서 거리나 방위가 정 확한 정 거 방위 도법 azim uth equ i d i s t a n t pro je c ti on , 면적 과 방위 를 정 확히 나타내 주는 정 적 방위 도법 azim uth equ a l-area pro je c ti on , 아이 토 프 정 적 도법 Ait of f equ a l-area pro je c ti on 등이 있다. 2) 원주 및 그와 연관된 도법 이 도법은 위선이 수평 직선으로 나타나기 때문에 두 가지 이점이 있다 그 하나는 위도와 기후대와의 밀접한 관계를 잘 나타내 준다. 다른 하나는 위선이 직선이기 때문에 동서 간의 위치 확인이 용이하다 는 것이댜 예를 들면 곡선상의 위선에 숙달된 사람들이 흔히 미국 영 토의 남쪽 끝을 텍사스 Texas 주로 잘못 알고 있는데 실제는 플로리다 주이댜 이 도법의 또 다론 장점은 경 • 위선을 나타내지 않고 지도 가 장자리에 조그맣게 경 ·위도 표시를 함으로써 지도 내부의 경 ·위선 위치를 쉽게 확인할 수 있다는 것이다. 특히 원주 도법은 저위도 지방 울 나타낼 때 적합하다 . 경선은 둥간격의 직선이고 표준 위선은 정확 하게 나타나지만 표준 위선에서 위아래로 멀어질수록 위선 간의 간격 이 컬거나짧아진다. (1) 장방형 도법 장방형 도법은 경 ·위선이 직교하며 직사각형 모양으로 나타난다. 중앙 위선이 표준 위선이며 축척과 일치하도록 등분한다. 우선 표준 위선을 실제 경선 간격과 일치하도록 등분한 후 수직의 경선을 긋는 댜 모든 경선과 중앙 위선에서는 축척이 정확하다. 이 도법은 도시나 작은 나라 또는 주(州) 지도를 그릴 때 주로 사용한다. (2) 메르카토르 도법 메르카토르 Merc art or 는 1 效년 원주 도법의 원리와 특성을 지도로
메르카토르 도법에서는 극지방이
나타냈댜 이 도법은 원주 도법을 수정한 것으로 경 ·위선이 직교하며 적도상에서의 경선 간격만이 실제와 일치한다. 위선 간격은 고위도로 갈수록 확대되며 경선은 모든 위도상에서 등간격이기 때문에 위도 600 에서의 축척은 두 배로 확대되고, 위도 800 에서는 여섯 배로 확대 된다 따라서 실제 면적이 약 1 /8 에 불과한 그린랜드 섬이 남아메리 카보다 더 크게 나타난다. 또한 이 도법에서는 극지방이 나타나지 않 는댜 이 도법의 가장 큰 특징은 정각선이 직선으로 나타난다는 점이다. 즉 지도상의 두 지점을 잇는 직선과 경선이 이루는 각이 일정하기 때 문에 방위각을 수정하지 않고도 목적지로의 항해가 가능하다. 실제 지 구상에서는 경선이 극에서 한 점으로 수렴하기 때문에 동일한 방위각 울 유지하려면 곡선이 된다(그림 2-7 참조). 지구상에서 대권상의 두 지점을 항해하려면 계속적으로 타각을 수정하여야 한다. 따라서 대부 분의 항해용 지도는 메르카토르 도법을 기본 투영법으로 하여 제작된다 .
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(3) 갈 Gall 원주 도법 이 도법은 그림 3 -9에서와 같이 남북 위도 4 5° 에서 지구를 잘라 원 주에 투영하는 도법이다. 위선은 수평 직선으로 경선과 직교하며 투시점은 적도상의 접점에 대한 대척점에 둔다 . 남·북 위도 45° 에서 투영면이 접하기 때문에 이 부분은 축척이 정확하지만 적도 지역은 실제보다 축소되고 극으로 갈 수록확대된다. (4) 시뉴소이드 도법 이 도법에서 위선은 실제와 같은 간격으로 평행 직선이다. 중앙 경 선만이 직선이고 다른 경선은 그림 3- 10 에서 보는 바와 같이 사인 S in e 곡선을 이룬다 . 위선의 길이는 아래 식에 의해 구할 수 있다.
그림 3-10 시뉴소이드 도법
경도 f의 길이 = 위도 lo 의 길이 Xcoscp (싼근 위도) 이 도법에서 축척은 중앙 경선과 각 위선 상에서만 정확하고 주변으 로 갈수록 왜곡이 심하기 때문에 세계 지도를 제작하는 데에는 적합하 지 않댜 따라서 적도 및 그 부근의 지역들 죽 남아메리카, 아프리 카, 오스트레일리아 등의 지역을 표현할 때 많이 이용된다 . (5) 몰바이데 도법 1005 년 독일의 몰바이데 Kar l. B.Mollwe i de 에 의해 고안되었으나 1857 년 〈 homolo gr a phi c 〉이라는 이름으로 바비넷J. Bab i ne t이 소개한 후 세계 에 널리 알려졌다. 〈 Homolo gr a p h i c 〉이라는 말은 그리스어로 〈고르게
그림 3기 1 몰바이데 도법
그려졌다 〉 는 뜻이다. 위선은 수평의 직선이고 경선은 등간격의 타원이 댜 그림 3-11 에서 보는 바와 같이 적도 길이는 중앙 경선의 두 배로 둥간격으로 구분되고, 반구는 원으로 나타난다. 이 도법은 두 개의 수 평 위선이 만드는 면적이 실제와 같게 그려지기 때문에 정적 도법이 댜 적도에서 극까지의 거리를 1 로 할 때 적도로부터 각 위선까지의 거리는 표 3-1 과 같다. 이 도법에서 타원인 경선을 그리려면 그림 3-12 에서와 같이 장축의 길이를 a, 단축의 길이룰 b 라 할 때 a -b의 양 끝점을 x y축을 따라 회 전시키면 된다 이 도법의 위선 간의 간격은 극으로 갈수록 좁아지며 (극부분은 적도의 약 25% 정도), 축척은 남·위도 40°44 지역이 가장 정확하기 때문에 중위도 지방의 지도를 제작할 때 적합하다.
그림 3-13 에케르트 N 도법
(6) 구드 도법 시뉴소이드 도법이나 몰바이데 도법에서는 유럽이 지도 중앙부에 잘 나타나는데 비해 북아메리카는 매우 왜곡되어 나타난다. 만약 북아 메리카를 지도 중앙부에 두면 아시아는 두 쪽으로 갈라지며 지도의 가 장 중요한 부분을 태평양이 차지하기 때문에 이를 보완하기 위해 시카 고 대학의 지도학 교수인 구드 PaulGoode 가 고안하였다(그림 3-12 ). 경선 체계는 몰바이데 도법과 같으나 다른 점은 몰바이데 도법이 하 나의 중앙 경선을 갖는 데 대해 구드 도법은 각 대륙마다 중앙 경선이 있댜 이 도법의 특징은 정적이며 모양도 실제와 유사하다는 . 것이다. 이 원리는 시뉴소이드 도법과 에케르트 도법에도 적용된다. 그후 구드 는 적도에서 위도 40°44 까지는 시뉴소이드 도법을, 40°44 이상 지역은 몰바이 데 도법 을 적 용하여 구드의 단열 도법 Geode's int e r rup ted homolog rap h ic p roj ec ti on 울 고안하였다 이 도법 은 통계적 인 분포 상황 울 나타내는 데 매우 적합하다. 그러나 바다가 연속적으로 나타나지 않기 때문에 세계적인 연관성을 나타내기에는 부적합하다.
표 3 군 적도에서 각 위선까지의 거리 (Ecke rt IV)
(7) 에케르트 도법 이 도법은 독일의 에케르트 MaxEcke rt가 16 세기 아피아누스 A pi anus 의 자극을 받아 고안한 도법으로 양극을 점대신 적도 길이의 반으로 나타내었다. 모두 여섯 개의 도법 중 네번째가 유럽에서 가장 널리 이 용되고 있다. 첫번째와 두번째 도법은 경선이 직선이고, 세번째와 네 번째는 경선이 타원이며, 다섯번째와 여섯번째는 시뉴소이드 도법과 같이 모든 위선상에서의 경선 간격이 등분되어 있다. 또한 첫째, 셋 째, 다섯번째 도법은 위선의 간격을 같게 하였고, 둘째, 넷째, 여섯 째 도법은 정적이 되도록 하였다. 경선이 극쪽으로 수렴하는 정도가 시뉴소이드 도법이나 몰바이데 도법보다 작기 때문에 중위도 지방은 크게 왜곡되지 않는다. 네번째 에케르트 도법에서의 위도 간 거리는 표 3-2 와 같다. 3) 원추 및 그와 연관된 도법 이 도법은 지구에 원추를 접하여 투영하거나, 그를 약간 수정하여 지도를 제작한다. 이 도법은 위선이 동심원상으로 경선은 방사상으로 나타나며 특히 중위도 지방을 지도화하는 데 적합한 도법이다.
표 3-3 위도에 따른 반경의 길이(원추 도법)
(l) 단순 원추 도법 이 도법은 시점을 지구 중심에 두고 지구를 둘러싼 원추에 투영한 후 펼친다 . 위선은 동심원상이며 위선의 간격이 균등하지 않기 때문에 원형대로 사용할 수는 없다. 투영 방법은 표준 위선을 정하여 이 위선 에 접하는 원추에 투영하는 데 원추를 펼쳤을 때 표준 위선의 반경은 위도(p)에 따라 다음과 같은 식으로 얻어진다. r = Rxcotp (R 은 지구의 반경, r 은 각 위도에서의 반경)
노a =-b으-a
지구의 반경을 1 이라 할 때 위도에 따른 반경의 길이는 표 生伊} 같 댜 이 도법은 표준 위선과 모든 경선상에서 축척이 같으며 표준 위선에 서 남북으로 갈수록 축척이 과장된다. 이 도법은 정적이나 정각은 아 니지만 경위선이 직교하며 좁은 지역에서는 비교적 정확한 편이다. 이 도법은 작도가 단순하고 또 비교적 정확하며 여 러 부분으로 구분하기 편리하기 때문에 지도책 제작에 많이 쓰인다 . 즉 제도자가 한 장의 지 도에 세계 전체를 그릴 수도 있고 또 여러 지역으로 구분하여 여러 장 에 표시할수도 있다 . (2) 표준 위선이 두 개인 원추 도법 이 도법은 표준 위선이 하나인 단순 원추 도법이 표준 위선에서 멀 어질수록 축척이 과장되기 때문에 이 결점을 보완하기 위해 표준 위선 을 위 아래로 하나씩 두개로 한 것이다. 두 표준 위선 간의 간격은 지 도 크기의 입3 정도로 하는 것이 가장 좋다 . 두 표준 위선 간의 간격은 실제와 동일하게 설정하며 원의 반경과 중심점은 그림 3- 15 에서와 같
이 구할수 있다. 위선은 호상으로 나타나며, 경선은 위선을 등분하는 직선으로 중심 점에서 만난다. 축척은 표준 위선 내에서 다소 축소되며 바깥쪽으로는 약간 확대된다. 좁은 지역에서는 이 오차가 무시할 수 있을 만큼 작 댜 예를 들어 미국을 지도화하였을 때 전 지역에 걸쳐서 오차는 2% 가채 안된다.
표 3-4 정적 원추도법에서의 반경
(3) 정적 원추 도법 위선 간의 간격을 조정함으로써 정적의 지도를 만들 수 있다. 하나 의 표준 위선을 갖는 정적 원추 도법은 1772 년 람베르트 Lambe rt에 의 해 고안되었으며, 두 개의 표준 위선을 갖는 정적 원추 도법은 1805 년 알베르 Albers 에 의해 발표되었다. 후자의 경우 위선은 동심원상의 호 이며 경선은 동심원의 중심점에서 방사상의 직선이다. 두 표준 위선 사이에 지도 전체 면적의 2/ 3 가 포함되며 표준 위선의 반경은 정적이 되도록 정해진다 . 반경 계산은 매우 복잡하며 표 3-4에 제시되어 있 댜 이 도법은 미국 지도 제작에 이용되는 데 지도의 중앙부는 축척의 왜곡이 1% 이내, 주변 지역도 1 . 25% 이내로 종이의 수축 팽창 비율보 다도작다. (4) 람베르트 정각 도법 이 도법은 항공용 지도 제작에 널리 사용되며 수백 마일 내에서는 축척에 큰 오차가 없으며 방향도 직선으로 나타난다. 동심원 호상의 위선과 방사상의 직선인 경선이 이루는 사각형의 면적은 실제와 같다. 표준 위선은 두 개로 미국에서는 북위 33° 와 45° 롤 기준으로 한다. 축 척의 오차는 중앙부는 0.5 %, 플로리다 주에서는 2.25% 이다. 표준 위 선을 29° 와 45° 로 하면 플로리다 주의 축척 오차는 1.2% 감소하며 중앙 부는 오차가 다소 커진다. 이 도법은 독일의 수학자 람베르트 Lambe rt 가 수학적인 논리를 바탕으로 정적 및 정각이 되도록 고안한 것이다. (5) 다원추 도법 이 도법의 근본 원리는 지구를 위선에 따라 여러 대로 구분한 후 각 위선대에 외접하는 여러 개의 원추를 씌워 시점을 지구 중심에 두고 투영한 다음 수합하여 만든다. 중앙 경선은 수직이며 실제와 축척이 같은 위선 간의 간격으로 구분된다. 위선은 동심원이 아니며 저마다
중심점이 다르다. 각 위선의 반경은 r=R X co tp로 구할 수 있다. 각 위선은 실제와 같이 나누어지고 나누어진 점들이 연결되어 곡선의 경 선을 이룬다 . 이렇게 제작하면 적도는 직선이 되고 극은 실제와 같은 거리에 점으로 나타난다 . 축척은 중앙부가 적고 주변으로 갈수록 커진 댜 이 도법은 정각이나 정적 도법이 아니지만 중앙 경선에서 569 마일 내의 어느 지점에서나 오차는 1% 이내이다. 따라서 지형도 제작에 적 합하며 「미국 지질 조사서」 809 호와 U.S Coast and Geodeti c Survey Sp ec i al Publi ca ti on 5 에 나와 있는 표를 이 용하면 제 작하기 도 쉽 다. 이 도법은 미국의 지형도, 해안도, 측지도, 육군용으로 많이 사용되고 있댜 미국 전도에서도 널리 쓰이며 프랑스의 1:5 0 ,CX X) 지도 제작에도 이용되고 있다 . 이 도법의 단점은 중앙 경선이 같은 부분들은 정확히 일치하는데 동 서 방향은 잘 맞지 않는다는 것이다. 그러나 그 오차가 종이의 수축 팽창율보다 적기 때문에 별 문제가 되지는 않는다. 이 도법은 미국 해 안 조사단의 창단자이 며 단장인 페르디 난드 하슬러 Ferdin a nd Hassler 가 1820 년 고안하였다 . (6) 다면체 도법 독일, 오스트리아, 이탈리아, 에스파니아에서의 지형도 제작은 이 도법을 많이 이용한다. 이 도법을 이용하면 작은 구체에서의 사각형이 평면에서는 사다리꼴 형태로 나타난다. 위선은 수평이며 경선은 한 점 에 수렴하는 직선이 된다. 이 도법을 수정하여 응용한 도법도 많으며 지형도 내에서는 다원추 도법과 구분하기 어려울 때가 많다. (7) 본느 도법 이 도법은 프랑스 지도학자 본느Rig obe rt Bonne(1727-1795) 가 고안한 것으로 직선의 중앙 경선과 이에 직교하는 원형의 표준 위선으로 구성
되어 있으며 원의 반경은 r=R X co tp이다. 중앙 경선은 실제와 같게 나누어져 있고, 모든 위선은 동심원상이다. 이런 점은 단순 원추 도법 과 같지만 각 위선이 실제와 같게 구분되고 경선은 이 구분점들을 연 결하는 곡선이라는 점이 다르다. 이 도법은 모든 사각형의 밑변과 높이가 실제 축척과 같기 때문에 정적이다 모양은 중앙 경선을 따라 정확하며 동서로 멀어질수록 왜곡 이 많이 된다 . 극은 점으로 표시되지만 위선의 중심점은 아니다. 이 도법으로 반구 또는 세계 전도를 그릴 수 있으나 주변부의 왜곡이 심 해 하나 이상의 대륙은 제작하지 않는다. 또 네덜란드, 벨기에, 스위 스와 같이 면적이 작은 나라들에서는 지형도 제작에 이용하기도 하며 아시아 및 유럽 대륙을 나타내는 지도책에서도 쓰인다 . 그러나 주변부 가 많이 왜곡되는 단점 때문에 최근에는 이용도가 줄고 있다. 4) 기타 두영법 지금까지 투영법을 근거로 평면, 원주, 원추 도법들과 연관된 도법 에 대해 설명하였다. 이 세 가지 투영법은 실제 사용되고 있는 지도 제작법 중 극히 일부에 지나지 않는다. 기하학적인 기본 모형에 수학 적인 변화 및 작도상의 수정을 가하여 여러 종류의 지도 제작 방법이 있을 수 있다 . 수정 투영법을 사용하는 이유는 단순히 왜곡의 정도를 줄이기 위한 경우 등 여러 가지가 있다 . 여러 가지 이유 중 면적, 거 리 모양, 방향 등을 실제와 같도록 하거나 보기 좋게 하기 위한 경우 도 있다 보기에 좋은 지도는 어떤 공간적인 특색은 없지만 왜곡 정도 도 매우 크지 않기 때문에 수정 투영법으로 제작하기에 적합하다. 이 러한 수정 투영법에는 지도책에 많이 나타나는 구면 투영법, 양극이 나타나는 밀러의 원통 도법, 미국 표준 지형도에 쓰이는 다원추 투영 법 등이 있다. 수정 투영법을 이용하는 또 다른 경우는 기하학적인 투영으로 나타
나는 구체의 지구를 더 확장하여 지구 전체를 나타낼 때이다. 즉 단순 평면 도법이나 단순 원추 도법을 수정하여 동시에 전 세계를 나타나게 하거나, 극지방이 나타나도록 원주 도법을 연장한다. 어떤 경우는 여 러 투영법으로부터 가장 잘 나타나는 지역들을 모아 결합하거나, 지구 전체를 나타내는 투영에서 왜곡이 심한 부분을 단절시키기도 한다. 또 다른 수정 투영법은 지도의 형태를 수정하여 모양, 면적, 방 향, 거리 등 공간 특성이 유지되게 한다. 잘 알려진 메르카토르 투영 법이 바로 이에 속한다. 결론적으로 각 투영법은 특유의 장점과 제한점을 지니며 지도 사용 목적에 따라 적절한 투영법을 선택하여야 한다 . 어떤 목적에는 적합한 투영법이라도 다른 목적에는 부적합할 수 있다 . 그러므로 지도 제작자 는 각 투영법의 특징을 잘 알고 그 특징을 잘 나타내 주어야 독자들이 지도를 올바르게 이용할 수 있다. 대부분의 경우 좁은 지역을 나타내는 지도를 많이 사용하기 때문에 지구의 구배(句配)는 별 문제가 되지 않는다. 지형도의 경우 각각의 지도가 남북으로는 잘 맞는데 동서 방향으로 잘 맞지 않는다. 이것은 많은 지도를 편집하여 짜집기할 때 문제가 되며 좁은 지역에서는 큰 문제가 되지 않는다. 따라서 지도 제작자에게 있어서는 지도 투영의 문제보다 왜곡된 지도를 어떻게 배열시키느냐 하는 것이 더 중요한 문 제이다.
제 4 장 원격 탐사 지도학에 이용되는 자료는 크게 두 부류로 나눌 수 있다. 하나는 정 부 기관에서 발행되는 통계나 문헌으로부터 얻을 수 있는 비공간적인 자료이며, 다른 하나는 항공 사진이나 인공 위성 영상과 지도 등으로 부터 얻는 공간적인 자료이다 . 비공간적 자료는 사물의 내면성, 즉 양 과 질적인 면을 나타내며, 공간 자료는 공간적인 속성 즉 위치, 방 위, 거리, 면적, 고도, 깊이, 체적 등을 잘 나타내주므로 매우 유용 한정보의 근원이 된다. 최근 인공 위성을 통하여 지구에 관한 수많은 정보가 수집되고 있 댜 또 이들 정보의 처리와 지도화 작업이 급속히 발전하고 있다 . 특 히 컴퓨터를 이용한 자료의 처리 능력 향상은 이 분야의 급속한 발전 울 기대하게 한다 . 그리하여 원격 탐사는 지도학 연구에서는 물론 지 리학에서도 절대적으로 중요한 위치를 차지해 가고 있다. 1 전자기파 에너지 태양 에너지가 지상 물체에 닿으면 물체의 표면 상태와 물체 내부의 성질에 따라 에너지의 일부는 반사되고 일부는 홉수된다. 흡수된 에너
|’ 파장 ---+I
지도 물체의 절대 온도 0°K(-273°C, -459 .lt F) 이상에서는 다시 복사 에너지로 방출된다 . 이렇게 물체에서 반사되거나 복사되는 광선으로 인간은 물체를 보게 된다. 혼한 예로 밤에 검은 첫덩어리는 어둠 속에 서 잘 보이지 않지만 열을 받은 뜨거운 쇠는 빨갛게 보인다. 보다 높 은 온도로 가열하면 주황, 노랑, 하얀색으로 변해 간다. 이것은 온도 에 따라 색깔이 다르기 때문이다. 그러나 우리가 주위에서 색을 구분 할 수 있는 것은 어느 정도 열의 차이에서도 비롯되겠지만, 엄밀하게 말하면 물체가 태양 에너지를 선별적으로 반사하기 때문이다. 죽 물체 가 초록색으로 보이는 것은 물체가 다론 색은 전부 홉수하고 초록색을 띠는 파장만을 반사하기 때문이다. 반사의 혼한 예로는 밤에 촛불을 켜면 주위의 물건이 보인다든지 또 밤에 달이 보이는 것 등이 있다. · 태양 에너지는 소리와 마찬가지로 파동의 원리에 의해 움직인다. 파 동은 파장, 주파수, 파동 속도 동 세 가지 속성으로 분석되며, 이들의 길이 ·빈도·속도 등은 물체의 성질에 따라 다르기 때문에 물체를 분 석하고 파악하는 데 있어 매우 중요한 요소이다. 파장 즉 파동의 길이는 그림 4-1 에서와 같이 한 파동의 정점에서 다 음 파동의 정점까지의 거리를 말하며 보통 µm (lm 의 백만분의 1) 단위 로 측정되는데, 태양에너지는 매우 짧은 것부터 긴 것까지 수많은 종 류의 파장을 내포하고 있다. 또 빈도는 일정한 시간 내에 통과되는 파
태양에너지 반사에너지
동의 정점수를 말하며, 속도는 빛의 속도와 같으며 일정하다. 파장과 주파수 간에는 서로 반비례하는 관계가 성립한다 . 죽 파장이 길면 주 파수가 적고 파장이 짧으면 주파수가 많아진다. 원격 탐사에서 주파수 를 이용하는 경우는 레이더에 의한 방법이 있으며, 그밖에 대부분의 탐사 방법은 주로 파장을 이용한다. 태양에서 오는 수많은 파장의 에너지는 편의상 그 특성에 따라 여러 대(帶, band) 로 구분한다. 주요 대로는 감마선대, X 레이 X 대, 자외선 대, 가시 광선대, 적 외 선대, 마이 크로파대, Radio Waves 대, Power
t ele p hone 대 등이 있으며 이 모두 를 합친 것을 전자기 파 분광대 라 한 댜 여기서 주의할 사항은 인간의 시력으로 포착할 수 있는 범위는 매 우 좁은 파장 지 역 인 가시 대로 파장이 0 .4 --0 .7µ m지 역 에 불과하다는 것 이다 즉 이 파장대만 본다는 말이다 이 가시 광선대를 지나 0.7µ m보 다 긴 파장은 그림 4-2 에서 보는 것처럼 에너지 반사율이 커서 사물 판별에 많은 도움을 주지만 우리 눈으로는 직접 보지 못한다. 수많은 연구를 거듭한 결과 오늘날 이러한 파장들을 포착하는 방법으로 사 진, 열 탐지, 레이더 동을 이용하고 있다. 모든 파장의 에너지를 지상에 보낼 수 있고 또 이들을 포착할 수 있 는 여러 방법들이 개발되어 있다면 모든 사물을 정확하게 파악할 수 있겠지만, 어떤 파장의 에너지는 대기 중에 수증기, 이산화탄소, 오 존 등에 의해 홉수되거나 차단되기 때문에 지상까지 도달하지 못한다. 그림 4 군에서 보는 바와 같이 에너지가 방해받지 않고 지상까지 도착 될 수 있는 파장대를 창이라고 하는데, 이 창을 통해 들어오는 에너지 를 쉽게 지상에서 포착하여 기록할 수 있기 때문에 원격 탐사에서 이 창은 매우 중요하게 취급된다. 가장 중요한 창은 사진으로 포착될 수 있는 0.3 - l.2µ m 파장대이다 . 이 파장대는 우리 눈으로 볼 수 있는 가시 광선대에 인접한 근적외선 대로 인류에게 많은 정보를 주어 왔다. 그 다음으로 중요한 창은 8-14 µm의 중적외선 파장대와, 3. 5- 5 .Sµm의 마이크로 파장대, lmm-lm 의 레 이더 파장대이다. 이들 창을 통해 들어오는 에너지는 열 감지, 다분광 (多分光) 감지, 또는 마이크로파 감지, 레이더 감지 등 다양한 방법으 로 감지되어 우리에게 정보를 제공해 준다. 또 파장이 1cm 이상인 에 너지는 대기 중에 차단되지 않고 지상까지 쉽게 도달되며 무선기(無線 機)나 라디오로 감지된다. 각 파장대의 온도는 흑체 Blackbod y를 기준으로 측정할 때 가시 광 선대가 가장 높으며, 가시 광선대에서 멀어질수록 장파쪽으로는 서서 히, 단파쪽으로는 급격히 온도가 떨어진다. 따라서 온도의 측정으로도
회소의수
파장대를 파악할 수 있다. 이렇게 육안으로는 직접 파악하기 어려운 여러 파장과 온도를 보조 기구의 도움으로 감지한다는 것은 지구상에 나타나는 모든 정보를 더욱 정밀하게 파악한다는 뜻이 되며, 앞으로도 원격 탐사의 감지 방법에 대한 계속적인 연구가 필요하다. 정보를 감지하고 기록하는 방법으로는 능동적인 방법과 수동적인 방법이 있다. 능동적인 방법은 레이더와 같이 전파를 목적물에 보내서 목적물에 부딪친 후 되돌아오는 전파로 그 물체나 주위 환경을 파악하 는 방법이고, 수동적인 방법은 태양 에너지가 물체에 도달되어 반사 또는 복사되는 에너지를 사진이나 열 탐지기를 이용해 포착하는 방법 이댜 사진의 경우는 물체에서 반사되는 에너지의 양에 따라 필름이나 인화지가 화학 반응을 일으킴으로써 색깔이 나타나게 된다. 열 탐지기 를 이용하는 경우 물체에서 나오는 에너지를 감지한 후, 감지된 에너 지의 양을 계수(숫자)화해 기록한 후, 이 기록된 계수에 따라 다시 색 깔이나 농도를 부여하여 지면에 영상으로 나타나게 한다. 이렇게 자연 적인 풍경 그대로를 나타내지 않으면서 사진과 같은 효과를 내는 것을 영상이 라 한다(그림 4-3 참조) . 2 다분광감지 다분광 감지 Multis p e c tr al Sens i n g란 물체가 발산하는 여 러 파장의 에 너지를 동시에 모두 포착하는 것을 말한다. 물체를 한 방향에서 보는 것보다는 여러 방향에서 보는 것이 물체의 성격을 보다 잘 파악할 수 있듯이, 물체에서 나오는 하나의 밴드만으로 감지하는 것보다 물체에 서 나오는 여러 파장을 다 포착함으로써 더욱 정확하게 물체를 판별할 수 있다는 장점이 있다. 경우에 따라서는 사물과 배경 또는 사물 간에 도 하나의 밴드 포착만으로는 분명하게 구분될 수 없는 것이 여러 밴 드를 포착함으로써 구분할 수 있는 경우가 많다 . 즉 한 현상으로부터
여러 밴드의 전자기파를 감지함으로써 보다 많은 속성을 파악할 수 있 게 된다 이 다분광 감지는 사진과 같은 방법 이외에 열이나 레이더 등을 통 해서도 이루어진다. 영상이 한 파장으로 이루어질 때는 흑백 영상이 되지만 여러 파장의 흑백 영상들을 중복 투사하면 소위 〈거짓 색깔 fals e color> 영 상이 된다. 부연하면 0 . 4 µm파장의 파랑, o.5m1 파장의 초록, 0.7 µm파장의 빨강을 한데 합쳐서 만든 인공 위성의 컬러 영상 온 우리 눈에 보이는 자연적인 색과는 다르기 때문에 이를 거짓 색깔 이라 부른다. 컬러 영상은 흑백 영상보다 훨씬 심도 깊은 분석력을 제 공해 주기 때문에 선호도가 훨씬 높다. 따라서 여러 파장을 한데 합치 거나 또 합쳐져 있는 여러 파장들을 분리할 때 사용되는 분광 분해기 는 원격 탐사에서 매우 유용하며 귀중하고 값바싼 기구이다. 영상에서 색상의 변화나 색의 농도(明度)의 차이는 실제 현상에 따 라 다르게 나타나지만, 경우에 따라서는 경계가 뚜렷하지 않아 현상들 간의 경계의 구별이 어렵기도 하다. 이때는 필름의 유액에 나타나는 광학적인 밀도를 측정하는 기구를 이용하여 밀도의 차이로 경계를 파 악하며, 또 자료가 테이프에 기록되어 있는 경우는 전자 기구로 경계 를 파악하기도 한다 . 색을 구분할 때는 일반적으로 흰색을 기준으로 하여 점차 어두운 색들을 등급짓는다. 모두 256 가지 (O(Wh it e) 에서 255(Blue) )의 색을 등급으로 하여 경계를 알 수 있다. 여러 색들이 섞 여 있는 복잡한 경우도 기구를 이용하여 색을 잘 정리 정돈하면 판별 을쉽게 할수있다. 3 탐지기 체계 인간이 원격 탐사에 의하여 지상의 정보를 획득하기 시작한 것은 이 미 백 년이 훨씬 넘었다. 항공 사진은 지상의 자료 파악과 지도화에
이용된 최초의 원격 탐사 기구였다 . 최근에는 훨씬 더 뛰어난 해상력 의 사진이나 영상을 얻을 수 있는 고성능 기구들이 개발되어 있으며, 앞 으로도 원격 탐사 방법은 더 많이 여러 분야에 사용될 것이 분명하다. 이들 정보들은 가시 광선대 밖의 파장들까지도 영상으로 기록되는 데 사진과 같은 방법으로 분석 또는 해석되어 이용된다. 따라서 오늘 날은 어떻게 필요한 사진을 얻는가 하는 문제보다 이 많은 사진과 영 상들을 어떻게 잘 보관하고 신속 정확하게 처리할 수 있느냐 하는 문 제에 더 신경을 쓰고 있다 . 또 비록 통계적인 방법과 컴퓨터 기술이 사진과 영상을 분석하고 해석하는 데 이용되고 있지만 아직도 상당한 정도는 인간의 지식과 판단이 사진이나 영상 분석에 중요한 역할을 담 당하고 있는 것이 현실이다 . 1 却년경에 인간은 주변 환경이나 먼 곳의 지상 정보를 얻어 지도화 하기 위해 연( 商 ), 풍선, 비둘기 등에 자동 촬영 사진기를 매달아 지 상 사진을 얻었다. 특히 비둘기는 일정한 높이를 유지하면서 일정한 방향으로 날기 때문에 자동 촬영기를 주기적으로 작동하게 함으로써 일련의 연속적인 지상 사진을 얻는 데 크게 기여하였다. lSW 년 이탈리아에서 라이트 W i lbur W rig h t는 처음으로 비행기에서 지상을 촬영하였다 . 그때는 주로 지상에서 수동으로 조작하는 카메라 를 사용하였다. 그후 1915 년 공중 촬영용으로 고안된 카메라가 출현하 였는데 군사용으로 많이 사용되었으며 1 차 대전 말까지 많은 발전이 이루어졌다. 상업용이나 과학용 항공 사진도 꾸준히 발전하여 1930 년 대에 이르러 미국온 공중 조사를 실시하여 여러 부문에 걸친 지상 상 태를 파악할 수 있게 되었다 . 특히 미국 농림부가 작황을 항공 사진을 이용하여 체계적으로 파악했으며, 지형도 작성을 위한 지질 조사나 벌 채를 위한 삼림 보유고 파악에도 항공 사진이 활용되었다 . 또 주(')사) 나 지방 행정 당국에서는 지역 개발 계획이나 자원 파악에 항공 사진 울이용하기 시작했다 . 2 차 대전 발발과 함께 항공 사진 판독은 비상한 관심의 대상이 되었
댜 전 쟁 전에 이 미 군 지휘관들은 항공 사 진 판 독 능력이 전과에 커 다란 영향을 미 칠 것 이라 예 견했 었다. 전쟁 초기 독일은 서부 유럽의 군사 시설과 수송 시설에 관한 공격 정보를 항공 사진으로 얻어 이용 했다 영국은 1940 년 됭케르크 Dunk i rk 에서 후퇴한 후부터 유럽 대륙에 관한 정보 수집을 항공 사진 판독에 의존하였다 . 항공 사진은 대량으 로 생산되었으며 아울러 많은 판독자들이 양성되었다 . 또한 이들은 대 부분 퇴역 후에도 계속적인 관심을 가지고 항공 사진 분석에 많은 공 헌을 했다 또한 전쟁 기간 동안 지도도 절실하게 필요하게 되어 자연 히 항공 사진을 이용한 사진 측량술이 발달하게 되었으며 빠른 지도 제작과 사진은 그 당시 직접 접근할 수 없는 지역에 대한 정보 획득에 크게 기여하였다. 특히 비행기, 카메라, 필터, 필름 유액(乳液) 등의 발전은 항공 사 진이 지상에 관한 주 정보원의 역할을 계속할 수 있도록 하였다 . 다렌 즈-카메라의 발전으로 서로 다른 파장을 감지하는 필름과 필터를 조 합 하여 같은 풍경을 동시에 찍을 수 있게 되어 가시 광선대와 근적외 선대의 분광 사진을 얻을 수 있게 되었다. 높은 해상력의 흑백 사진, 연 속 촬영, 컬러 필름의 개발은 지도화 작업에 큰 도움을 주었다 . 1950 년 이전에는 로케트를 이용하였으나 1%() 년 이후는 궤도 및 정 지 위성에 정밀한 탐지기를 탑재하여 높은 고도에서 지표에 대한 영상 울 얻고 있다. 또한 사진술의 발전과 더불어 사진이 아닌 영상으로도 정보를 얻을 수 있게 되었으며, 앞에서도 언급한 바와 같이 전기 신호 로 기록된 전자기파 에너지가 지상으로 보내지면 곧바로 계수화된다. 이 계수화된 정보에 다시 색을 배분하면 사진과 같은 모습으로 영상이 나타난다. 앞으로 사진이나 영상의 선명도는 더욱 높아질 것이 확실시되며, 오 늘날은 지상 900km 고도에서 사진이나 기타 탐지 기구로 지상 정보를 탐지하고 있다. 그러면 먼저 영상의 두 가지 형태인 아날로그 사진 체 계와 디지털 스캐닝 체계가 어떤 것인지에 대해 살펴보기로 하자.
조잡한낱알 미세 한낱알
4 아날로그 체계 l) 흑백 사전 지상 정보는 사진과 영상으로 나타나는데 사진은 파장이 0.3-1.2µ m 의 전자기 파로 구성 되 며 이 파장대는 가시 대 (Vi si b l e band, 0.3 -- 0 .7 µ m)
대기 중산란과 투과곡선
와 근접 적외선대 (The near infrae d band, 0.7- 1.2,um)로 구분된다. 흑백은 0.3- -0.7 µ m 범위로 흑백 사진에 사용되는 전색성 유액 Panchromatic emul- s i on 은 파장이 0. 3-{) . 7µ m인 대를 포착하며 이 범위는 육안으로 파악되
는 가시 분광대이다(그림 4-4 참조). 한 물체가 주위 환경과 같은 색 또는 같은 농도일 때는 잘 파악되지 않지만, 주위 환경과 다른 색이나 다른 농도일 때 또는 그림자가 나타 나는 경우는 식별이 용이하다. 가시 광선대나 근가시 광선대(近可視 帶) 지역은 안개, 아지랑이, 연무(煙 霧 )등이 짧은 파장을 홑뜨려 놓기 에 물체가 선명하게 나타나지 않는다. 이런 경우 짧은 파장쪽을 차단 하는 필터를 사용하여 현상을 파악한다. 이처럼 어느 특정 파장을 제 외한 다른 파장들을 차단시키는 기구를 필터라 하며 선명치 못한 파장 대에서는 이 방법으로 사진을 얻으면 보다 선명한 사진을 얻게 된다 (그림 4-5). 필름 유액은 육안으로 직접 보이지 않는 파장들에도 민감하게 반응 하므로 우리 눈으로 구분할 수 없는 현상을 분별할 수 있게 한다. 즉 적외선 파장들을 포착함으로써 우리 눈으로 구분하기 어려운, 살아 있 는 나무와 위장용으로 쓰인 죽은 나무, 오염된 물과 깨끗한 물, 바다 와 육지를 경계짓는 선명한 해안선, 침엽수와 활엽수 등의 식별을 쉽 게 한다. 2) 컬러 사전 지난 반세기 동안 컬러 사진의 발전은 놀랄 만큼 진전되어 왔다. 초 기에는 컬러 사진이 흑백 사진보다 훨씬 비쌌고 해상력도 별로 좋지 않았으나 오늘날은 컬러 사진 인화, 현상비와 질적인 면에서 흑백 사 진과 거의 같은 정도로 향상되었으며, 환경 묘사의 상세함은 흑백보다 뛰어나다. 육안으로는 흑백 사진의 회색 등급을 불과 몇 단계밖에 구 분하지 못하지만 컬러 사진에서는 많은 등급을 구분할 수 있다. 따라 서 경치를 컬러 사진으로 찍었을 때 보다 쉽고 확실하게 사물을 식별 할 수 있다. 사물을 판별하는 기본 요소로는 사물의 위치, 크기, 모 양, 색, 구조 등이 있다. 그러나 사물의 성질 및 상태, 예를 들어 병
든 식물이나 수분이 부족한 식물 등의 식별은 색의 차이에만 의존해야 한다 . 2 차 대전 중에 거짓 컬러 및 위장 탐색 camoufl ag e dete c ti on 필름이 개발되었는데, 이 필름을 사용하여 죽은 또는 인공적으로 만든 나무와 살아 있는 나무를 쉽게 구분할 수 있다. 재래식 필름이 파랑, 초록, 빨 강색에 민감하게 반응하는 것과는 달리 이 필름은 적의선, 초록, 빨강 색 파장에 민감한 세 개의 유액층으로 이루어진다. 거짓 컬러 필름은 재래식 필름과 달리 적외선, 즉 긴 파장의 빨강색은 인화지에 빨갛 게, 그리고 빨갛게 나타나는 파장은 초록으로, 또 초록빛으로 나타나 는 파장은 파란색으로 나타난다. 이 거짓 컬러 필름은 재래식 필름보 다 현상 분별력이 더 우수하다. 즉 일반 컬러 사진은 우리가 보는 색 과 같은 색으로 나타나기 때문에 물체와 그 배경이 같은 색일 경우 식 별하기 어렵다. 그러나 거짓 컬러 필름에서는 적의선을 흡수하는 색은 파랑 또는 자주색으로 나타나고, 적의선을 반사하는 색은 빨강 또는 자홍색으로 나타난다. 따라서 살아 있고 건강한 침엽수는 반사율이 높 기 때문에 거짓 필름에서는 빨강색으로 나타난다. 이렇게 적외선의 반 사와 흡수율에 따라 색이 다르게 나타남으로 위장한 전쟁 무기나 위장 창고들을 쉽게 거짓 컬라 사진으로 식별할 수 있어 군사용으로 많이 사용되어 왔다. 오늘날 거짓 컬러 필름은 군사용 의에도 토지 이용, 작 황, 지체 구조, 수종(樹種), 식물의 병폐, 수질 오염 등을 파악하는 데 널리 이용되고 있다. 장파 감지는 안개, 매연 등의 방해를 받지 않 기 때문에 도시 내의 토지 이용 지도화에 매우 유용한데 문화적인 경 관은 파란색으로 나타나며 식물은 빨강색이나 노랑색으로 나타나 뚜렷 하게 식별할 수 있으므로 많이 사용된다. 앞으로는 환경 오염 탐지와 감시에도 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
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3) 다렌즈사전 두 개 이상의 렌즈를 가진 카메라가 본격적으로 지형 탐사에 이용된 것은 1~ 년대 이후이다 각각의 렌즈는 서로 다른 필터를 사용하며 각각 다론 필름에 노출된댜 즉 같은 물체에서 나오는 각각의 다론 파
장들을 동시에 포 착 하 는 것 으 로 , 가시 광선대와 근 가시 광선대 파장을 이용하는 데 조명의 변화가 없어 판독에 매우 유리하다 . 그러나 이 다렌즈 사진의 단점은 영상 규격이 보통 사진보다 작고, 정 밀한 판독을 위해서는 보통 사진보다 더 많은 영상들이 있어야 한다는 점이댜 4) 사전상의 측정 사진상의 측정이란 사진으로 어느 지역의 고도, 거리, 면적 등을 측량하여 지도화에 사용하는 것을 말한다 . 사진은 기후와 지형 등 조 건이 맞지 않아 실지 측량이 어려운 곳도 쉽고 빠르고 값싸게 측량할 수 있다는 장점이 있다 . 반면 촬영으로 인한 오차나 촬영 결과를 측 정, 수정해야 하는 단점도· 있다. 즉 사진상에서 정확한 측량을 하려면 촬영할 때의 카메라 고도, 지형의 기복과 경사, 기준 고도, 기준 고도 보다 높은 곳과 낮은 곳의 위치 오류와 축척 관계, 사진 중앙부와 주 변부의 축척과 왜곡 관계 등을 잘 파악하고 있어야 한다. 물론 사진상에 나타난 지표는 정적 도법으로 제작된 지도에 나타난 지표와는 축척에서 차이가 있다 . 사진 촬영시 렌즈에서 오는 왜곡과 필름을 인화지에 현상할 때 생기는 왜곡은 제의하고라도, 완전히 평탄 한 지형을 수직 방향에서 촬영하는 경우 정적 지도와 거의 같겠지만; 지 형의 기복이 심한 곳은 카메라의 원근에 따라 축척이 지역에 따라 다 르게 나타난다 . 또 기준 고도보다 높은 지점들은 사진의 중앙점에서 바깥쪽으로 쏠려 나타나고, 기준 고도보다 낮은 지점들은 중심점을 향 하여 몰리는 경향이 있다. 따라서 사진을 곧바로 지도화하는 것은 매 우위험하다. 사진의 왜곡은 기울지 않은 기준면에 연직되는 지형도를 기준으로 수정한다 . 기울었다는 것은 비행기에 탑재된 카메라 렌즈가 바로 밑 지표면에 대해 수직 방향에서 얼마나 기울어져 있는가를 말한다. 일반
적으로 카메라 바로 밑 지표면을 보는 각도가 30 이내로 기울어진 경우 는 수직으로 간주하며 완전 수직 사진은 매우 드몬 실정이다 . 지형도 와 비교하면서 수정 기구를 이용하여 기울어진 부분만큼 각도를 바로 잡아 사진을 다시 찍음으로써 왜곡을 수정한다. 일반적으로 약 23cm X23cm(9 i nchX9 i nch) 크기의 사진에서 렌즈로 인한 왜곡이 1mm 정도 일 때 거리 오차는 무시되나 고도 오차는 수정되어야 한다 . 필름에서 필름으로 서로 사진을 찍는 경우는 별로 큰 차가 없지만 필름에서 인 화지에 사진 찍거나 현상할 때는 인화지 자체가 필름보다 수축이 심하 기 때문에 왜곡에 주의하여야 한다. 특히 주의해야 할 사항들은 축 척, 환치(換 置 ), 시차등이다. (1) 축척 사진상에서의 축척은 지도화 과정에서 매우 중요한 사항이기 떄문 에 잘 알아 둘 필요가 있다. 수직 사진에서 두 지점 간의 축척 비율은 일반적인 축척 비율과는 달리 나타난다. 일반적인 축척은 카메라의 초 점 거리 대 기준 고도에서의 카메라 높이, 즉 RF=C f/H로 나타나는데 (여기서 RF 는 축척, C f는 초점거리, H 는 지상으로부터 카메라까지의 높 이이다) 항공 사진의 축척은 고도에 따라 축척이 다르기 때문에 이 공 식을 그대로 사용할 수는 없다 . 예를 들면 그림 4-7 에서 두 개의 탑 A, B 가 고도가 높아짐에 따라 어떻게 축척이 달라지는가를 알 수 있다. 죽 그림에서 두 탑 A 와 B 의 지상에서의 실제 위치는 사진상에서 a 와 b 지점에 나타나야 하는데 수 직 사진에서는 탑 꼭대기만 보이므로 사진상에서는 a’ 와 b' 지점에 나 타나게 된다. 따라서 사진 상에서는 실제 두 탑 간의 거리보다 더 멀 리 나타나 결과적으로 실제 축척 1:18, (XX)이 사진에서는 1:20 , (XX)으로 나타난다. 건물의 높이가 높을수록 이런 현상은 더욱 심하다. 그림에 서는 두 탑의 기저부가 보이기 때문에 교정이 가능하지만, 언덕이나 야산 같은 경우는 기저부가 보이지 않기 때문에 그 실제 위치를 정확
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히 파악하기 어렵다 . (2) 환치 환치 (換置)란 말은 위치가 잘못됐다는 뜻으로 사용되며, 항공 사진 에서 환치는 다음 두 가지 경우에 나타난다 . 첫째는 사진을 촬영하는 카메라의 고도와 피사체의 높이에 따라 물체의 위치가 다르게 나타나 는 경우이다 . 죽 그림 4-7 에서 탑 A 의 정확한 위치는 a 이나 사진에서 는 밀은 잘 안 보이고 위가 잘 보이므로 감에 나타난다. 만약 사진을 좀더 낮은 고도에서 찍었다면 aa' 간의 간격이 더 클 것이 분명하다. 즉 낮은 고도에서 나타날 aa' 간의 간격은 현재의 aa' 간의 간격보다 넓 게 나타나 환치가 더 심하게 된다 . 또 한 탑의 높이가 높을수록 환치 가 심하게 나타난다. 그러나 사진의 중심점에서는 모든 것이 환치 없 이 정확하게 나타난다. 항공 사진의 중심점은 그림 4 용과 같이 기점 표시의 뾰족한 곳을 연결할 때 서로 만나는 교차점이 된다. 두번째 환치가 생기는 경우는 중심점에서 물체가 사방으로 밀려 나 타나는 방사상 환치로 이 환치는 아래 공식으로 나타낼 수 있다.
D
R,i= hxd- H 즉 방사상 환치 (Rd : Rad i ald i s p lacemen t)는 물체의 높이 (h)X 중심점으 로 부터 물체까지의 거리 (d) 가 촬영하는 카메라의 고도 (H) 에 반비례
하여 나타난다는 것이다. 그림 4 -9에서도 알 수 있듯이 중심점에서 멀 리 있을수록 그리고 물체의 높이가 높을수록 환치는 커지나, 반대로 카메라의 고도는 높을수록 환치는 적어진다. 카메라의 고도가 높을수 록 환치량은 적어지나 그 대신 자세한 정보 파악이 어려워지며, 반대 로 고도를 낮게 촬영하면 환치량은 많으나 상세한 정보를 얻을 수 있 다는 장단점 이 교차되어 있다. (3) 시차 시차p arallax 란 관찰점이 다름에 따라 물체의 위치가 바뀌는 것을 말하며 환치도 일종의 시차이다. 우리의 두 눈 중 한 눈으로 물체를 볼 때는 물체의 크기나 상세한 면을 분명히 분별하나 물체까지의 거리 감이 분명치 않으며, 두 눈으로 볼 경우는 각각 다른 각도에서 물체를 보기 때문에 (물체의 거리가 대략 600m 이내인 경우) 물체의 크기나 상 세한 면은 물론 물체까지의 거리도 보다 정확하게 보인다. 한 장의 항 공 사진은 한 눈으로 지형을 내려다보는 것과 같다 . 따라서 위치의 시 차가 생긴다. 이를 바로 잡기 위해서는 각각 다른 위치에서 찍은 한 장면에 대한 두 장의 사진을 동시에 봄으로써 사물을 3 차원적으로 인 식하게 되고 정확한 위치를 파악할 수 있게 된다. 두 개의 중첩된 사진으로 시차를 구하는 경우는 두 사진을 그림 4- 1 따 같이 조심스럽게 배열해야 한다. 즉 중심점 princ ip al p o i n t s 과 결합 중심점 Conju g a t e princ i pa l p o i n t s 이 일직선이 되게 배열시킨 후 이 두 지점 간의 평균 거리 b 를 얻는다. 그러면 시차의 차이는 그림 4-10 에 서 나타난 바와 같이 XX’ 와 YY' 간의 거리의 차이가 되며, 이때 두 지점 간의 고도 차 (4e) 를 알고자 하면 아래 공식을 이용하면 된다. H 4e= 一b X 시차의 거리
r
여기서 H 는 평균 카메라 고도이다. 시차는 카메라가 움직이는 위치 축과 평행으로 나타나며, 물체의 높이, 카메라의 초점 거리, 카메라 간의 거리, 카메라와 물체 간의 거리에 따라 좌우된다. 카메라와 수직 되는(사각이 아닌) 지형 사진에서는 그림 4-11 과 그림 4-12 에서 보는
그림 4-12 기선을 겹 쳤 을 때 C 각은 같아야 한다
바와 같이 함으로써 제 3 의 물체의 위치를 파악할 수 있다. 죽 각 장에 서 중심점과 결합 중심점을 찾아서 선으로 연결하고 이 기준선이 일치 되게 한 후 제 3 의 물체를 바라보면 aa'c 의 삼각형을 얻게 된다(그림 4- 12). 이때 ac 및 a'c 의 각도로 c 의 위치를 알 수 있게 된다 . 죽 수직 사진에서 c 와 a 지점의 고도차는 별 영향을 안 받는다. 최근에는 고도로 발달된 기구들이 고안되어 이런 사진의 기하학적 인 수정에 많은 도움을 주고 있다. 그중에서도 특히 도움되는 기구는 수직 사진 관찰기 O rt hop ho t osco p e 이다 . 이 기구는 지형의 기복에 의한 영향과 사진의 기하학적인 왜곡 등을 제거하여 측량학적으로 올바른 〈영상 지도〉를 만들 수 있게 해주는 기구이다. 5 디지털 체계 사진은 물체에서 반사되거나 복사되는 파장이 0 .3 -1. 如 n 이내의 전자 기파의 분광을 파악하여 기록한 것이다. 이 파장 범위 외의 전자기파 는 사진 이외의 다른 방법으로 탐지해야 한다. 사진 이외의 탐지 방법
A 인공 위성 1972, 9
으로는 여러 가지가 있으며, 아래에서 설명하겠지만 이들 방법도 시각 적으로 정보를 분석할 수 있도록 사진처럼 영상으로 나타낸다. 이와 같이 사진 이외의 정보 수집 방법을 디지털 탐지기라 부르며 처음에는 지상 정보가 전기의 충격 전파로 숫자로 기록되었다가 나중 에 영상으로 변화시킨다(그림 4-13 참조). 이 디지털 탐지기에 비해 사진은 풍경을 있는 그대로 필름에 나타내기 때문에 아날로그 탐지기 라부른다. 디지털 탐지기는 2 차 대전 기간 중 시험 사용되었으나 이때는 전자 기파 분광대 중 적외선 파장을 이용한 군사물 파악이 주 목적이었다. 그러다가 탐지기의 발달과 더불어 오늘날은 사진 파장대를 포함해 모 든 분광대를 사진 이의의 탐지기로 탐지할 수 있게 되었다. 탐지기의 발전과 더불어 비행체의 발전도 최근에 빠르게 이루어지고 있다. 1940 년대는 비행기가 탐지기를 탑재하고 비행했지만 195 7\민에는 Sp ut n i k 1 호가 성층권 훨씬 위로 비행했으며, 1 %0년 Tir os 1 호는 체계적으로 궤 도를 돌면서 자동 카메라로 지상을 감시할 수 있게 발전되었다. 그러 나 이때 사진들은 비행 고도에 영향을 많이 받았으며 인간이 우주선에 탑승하여 목표물을 촬영하는 경우는 매우 독특하면서 값진 정보를 얻 울수 있었다. 최근에는 수많은 우주 정보 수집 체제들이 활동하고 있으며 궤도를 도는 일련의 인공 위성이 지도학을 위한 정보 제공에 가장 중요한 역 할을 하고 있다. LANDSAT 1 호가 1972 년 7 월 23 일 발사되 어 1976 년 중 순까지, LANDSAT 2 호가 1975 년 1 월 21 일 발사되어 1978 년까지, 3 호 가 1978 년 3 월, 요豆} 1982 년 7 월, 5 호가 1984 년 미국에 의해 발사된 이래 소련을 비롯한 여러 국가들이 인공 위성을 발사하였다. 한국도 1992 년 8 월 11 일 우리별 1 호를 발사해 세계에서 스물디섯번째 인공 위 성 보유 국가가 되었으며 앞으로 우주 정보 수집과 더불어 지도학에 많은 도움을 줄 것으로 예상된다.
회전 거 울 영상
l) 주사 장치 주사(走 査 )는 일정한 한 단위 지역의 광량치(光 量 値)를 검사하는 것 을 말한댜 카메라는 넓은 지역을 한 번에 주사하지만 사진 이외의 대 부분 탐지 기구는 지상을 수많은 칸 cell 으로 나누고 한 번에 한 칸씩 주사하는 체계로 되어 있다 . 그림 4-14 에 나타나 있듯이 이 작은 칸을 IFOV(Insta n ta n eous _Fie ld of V i ew) 라 하며 크기는 영상의 선명도(해상 력)와 밀접한 관련이 있다. 즉 크기가 작으면 작을수록 선명도가 좋다. 비행체는 비행 방향에 따라 비행하지만 주사기는 비행 방향과 수직 선으로 주사하면서 주사선에 따라 나타나는 에너지를 수집한다 . 비행 기의 희전 거울이 IFDV 에서 반사되는 에너지를 탐지기에 다시 반사시 킨댜 이 움직이는 거울의 속도는 비행기의 속도와 잘 조화되어 비행 기가 전진하는 동안 옆으로 모두 주사할 수 있는 속도로 움직이고 있 댜 지상의 좁은 칸에서 받은 전자 신호 형태의 정보들이 자기 테이프
그림 4-15 가장자리 축척 왜곡 ((A) 는 항공 사진, (B) 는 열 영상)
에 저장되었다가 나 중 에 호P-J-으 로 처리되어 영상으로 나타나는 것이다 . 2) 주사된 자료의 기하학적 수정 주사된 자료의 왜곡 수정은 사진에서 나타난 자료의 수정보다 훨 씬 더 복잡하여 지도에 사용될 수 있게 완전히 수정한다는 것은 거의 불 가능하댜 이 말은 주사된 자료로 처리된 영상은 정확한 지도 제작에 그대로 사용하면 안 된다는 뜻이다 . 보편적으로 지도 제작에 이용되는 영상은 다른 방법으로 얻어진 정확한 측량적 형태로 나타난 자료를 사 용한다. 주사된 자료의 왜곡은 주사 기구 그 자체와 주사 기구를 탑재한 비 행체의 동요에서 결과된다. 바행체의 동요 때문에 완전히 평행선인 주 사선에 따른 주사가 곤란하며 이에 따라 비행 방향에 따른 일정한 축 척이 유지되지 않으므로 축척의 변화가 심하게 된다. 왜곡은 네 가지로 구분할 수 있다. ® 가장자리 지역의 축척 왜곡 ® 해상력 크기 ® 일차원의 기복 환치 ® 비행 자체에서 오는 왜곡 등네 가지이다. (l) 가장자리 지역의 축척 왜곡 주사 기구에 부착된 거울의 회전이 일정한 속도로、움직이므로 일정 한 시간으로 탐지하는 지상 거리는 주사선의 가장자리로 갈수록 더 커 진댜 어떤 CRT( 브라운 관)는 자료를 나타낼 때 이렇게 똑같은 속도로 기록된 왜곡을 자동적으로 보완하게 프로그램되어 있어서 결과적으로 정상적인 영상은 오히려 가장자리가 압축되어 나타난다(그림 4-15 참 조). 이렇게 가장자리가 왜곡되어 나타나는 것을 가장자리 축척 왜곡이 라 한댜 이것은 비행 방향에 수직되는 주사선에서만 나타나며 이 왜 곡을 수정하기 위해서는 다음과 같은 공식을 이용하여야 한다 . 영상
위에서 P 지점에 대한 실제 Y 지점 은 우선 아래와 같 이 짜 를 구한 다음 찾는다. Vp XV ma x Vp = Yma x (여기서 V p는 바행선에서 점 P 까지 영상 위에서의 거리, Vrn ax 는 비행 선에서 영상 끝까지의 거리, Vrn ax 는 주사 기구가 주사하는 전체 지역의 1/2) 이렇게 일단 V p가 계산된 후 Y 지점의 정확한 지상 거리는 Vp = H tan g en t 짜로 구한다 여 기서 H 는 비 행체의 고도를 말한다 . (2) 기복 환치(변위) 기복의 환치는 비행 방향에서 바라본 기복의 이상함을 말하는데, 즉 사진에서 기준선보다 높은 곳은 멀리 치우쳐 나타남을 말한다. 이 잘 못은 비행선과 수직되는 방향으로 나타나는 환치이다. 사진에서 기복 은 2 차원으로 나타나나 이 기복의 환치는 엄밀한 의미에서 1 차원적이 댜 이 기복의 환치는 기준 고도를 중심으로 기준 고도보다 높은 고도 의 물체는 비행선에서 볼 때 바깥 쪽으로 기울어져 나타난다. (3) 해상도 크기 한 번에 관망할 수 있는 장, 즉 IFOV 가 비행선에서 좌우로 멀어질 수록, 죽 중앙보다 가장자리 쪽의 장의 크기가 더 커진다. 우리가 보 는 색의 값은 각 IFOV 에 있는 모든 물체에서 반사 또는 복사되는 에 너지의 총합인데 물체가 내는 양이 같다면 자연히 넓은 장의 반사값은 좁은 장의 반사 에너지 값보다 낮게 된다 . 이렇게 반사된 에너지값이 다르면 같은 물체라도 다르게 영상으로 나타나기 때문에 지도학에서는 가장자리에 주사된 자료값은 주의해서 해석해야 된다.
:지표의 모양: 영:상 이미지 바좌우 요:동에 :사선 비행 왜:곡 전:후 요동에
(4) 비행 자체에서 오는 왜곡 주사된 자료는 비행선에 따라 비행기가 전진하면서 계속적으로 수 집되어 기록된다. 반면 사진은 바행선에 따라 간헐적으로 정지된 상태 에서 얻어진 샘플이다. 따라서 비행의 동요는 사진 자료보다 주사된 자료가 더 많은 영향을 받게 된다. 그림 4-1 錢즌 비행에서 오는 왜곡에 서 결과되는 여러 가지 왜곡을 보여준 예이다. 주사 기구들은 가시광, 근적외선, 열 등의 파장 범위 내에서 그리 고 우주선에서의 다분광 스캐너와 같이 동시적으로 정보를 수집하는 데 쓰인다. 3) 열 감지 태양에서 오는 에너지 온도 곡선은 가시 광선대 파장 지역이 가장 높고 그 다음은 적외선의 짧은 파장 부분이다(그림 4-2 참조). 그러나 태양 에너지를 받은 지구에서 복사되는 에너지의 고온 파장대는 온도 와 물질에 따라 다소 차이가 나타나기는 하지만 거의 10µ m에서 가장
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높게 나타난다. 따라서 이 복사열을 감지하는 기구는 빛보다도 3-14 m 파장내의 열을 추적하는 것이 주 목적이다. 그러나 3-5/m 파장대 를 감지하는 기구는 빛과 열을 다 받기도 한다. 열감지기는 지상을 탐지하기 위해 회전하는 거울에 들어오는 에너 지를 탐지하는 광자(光子) 탐지기를 사용하고 있다. 주사선에 따라 들 어오는 에너지는 그 양에 따라 전기 충격파로 변환된다 . 이 충격파가 테이프에 기록되었다가 나중에 TV 화면에 나타난다. 그러나 필름에 직 접 기록된 열 영상은 중간 처리 과정 없이 죽시 스크린에 나타난다. 열 감지 기구의 자체 온도가 적의선을 방사해 자료에 영향을 주기 때 문에 감지기는 아주 낮은 온도로 보관하고 사용하도록 해야 한다. 3- 5.5 /m 파장대에서 사용되는 감지기는 영하 200°C 상태로 냉각시켜야 하며 긴 파장에서 작동하는 기구는 절대 온도 0°K 로 냉각하는 것이 가 능하다. 열 감지선에 따라 나타나는 변화는 물질의 성질과 지표면의 형태의 변화에서 나타나는 온도의 차이로 생긴다 . 이 온도의 차이가 화면이나 사진에서는 색이나 농도의 차이로 나타나게 되며 낮 시간 중에도 온도
의 차이가 나타난다. 그림 4-17 은 토양과 암석, 물에 대한 하루 중의 온도 차이를 보여 준 것이다. 밤에도 자료를 수집할 수 있는 열 감지 방법은 사진보다는 훨씬 유 리하지만 정보의 상세함이 사진보다 못하다는 단점이 있다 . 그러나 산 불 지역 파악, 수질 오염(오염된 물은 온도가 높음), 가축 분포 파악 등에 매우 유용하게 이용되고 있다. 4) 다분광 감지 다분광 감지 는 MSS (Multis p e c tr al Scanner) 라는 감지 체 계 를 사용하 여 지표에서 반사되거나 복사되는 두 에너지를 동시에 기록할 수 있는 감지 방식이다. 그림 4-18 은 MSS 체계를 설명한 그림이다. 열 감지는 열 파장만 수집, 기록하는데 반해 다분광 감지는 복사 에너지를 받아 여러 분광으로 나누어서 각각 기록하는 것이다. 그림 4- 18 은 다섯 개의 분광으로 분류한 후 전자화해서 테이프에 기록하는 것을 설명한 것인데 경우에 따라서는 스물네 개도 가능하며 MSS 의 최 종 형태는 아날로그나 디지털 어느 형태로든 나타낼 수 있다. 이 다분광 체계는 비행기나 우주선에서 모두 사용할 수 있으며 Landsat 1 호와 꼬i는 해상력 00m 인 네 개의 분광 체계로 0.5- {).6µ m, 0.6 -0.7µ m, 0.7-0.B µ m , 0.8 - 1.lµm , 즉 밴드 4, 5, 6, 7 을 사용하였다. Landsat 3 호는 00m 의 같은 해상력이나 열 파장 (10 . 4-12.6µ m)을 추가했 고, Landsat 4, 5 호는 TM(Thema ti cMa pp er) 이라는 감지 체계를 첨부했 는데 이것은 자료를 일곱 개의 밴드로 얻게 되어 있다. 일곱 개의 밴 드 중 여섯 개는 해상력 30m 인 반사 에너지롤 기록하게 되어 있고 나 머지 하나는 열 밴드 (10 .4 -12.6µ m)로 해상력이 120m 이다. TM 체계를 좀 더 설명하면 표 4-1 과 같다. 각 밴드의 이용면에서 알 수 있듯이 이 다분광 감지기는 한 가지 밴 드로 만든 영상으로는 잘 구분이 안 되는 여러 현상의 파악이 여러 밴
표 4-1 TM 체계
드로는 용이하기 때문에 여러 밴드를 이용한다. 인공 위성 Landsa t 5 호는 4 호와 같은 감지 체계를 갖고 있다. 이 다( 多 ) 채널 감지기는 작 물이나 식생 판별, 토양 수분 상태 파악, 암석 구조 파악 등에 매우 유리함이 입증되었고 응용면에서 다분광 영상의 이점은 제도자가 분광 의 신호로 영상상의 사물을 분별할 수 있다는 것이다. 이 분광의 신호 는 전자기파의 여러 밴드 안에서 특정 물체가 나타나는 색을 기록한 것이댜 따라서 한 영상에서는 확인이 곤란한 두 물체가 여러 분광의 감지로 얻는 여러 영상으로는 분별이 용이하다. 5) 마이크로파감지 마이 크로파 감지 Mi cro wave Sensin g 파장은 약 0 .l cm-1 00:: m 로 대 기 권의 방해가 없는 파장으로 눈으로 볼 수는 없으나 안테나로 포착이 되는 전자기파 분광대의 한 부분이다. 이 마이크로파 감지의 한 특징 은 에너지가 약해 매우 민감한 기구가 있어야 포착되지만 장점으로는 안게비,구름,연기 등의 방해를 받지 않고 통과할 수 있다는 점이며
빛과 열감지기에 바해 매우 분명한 광경을 주어 환경 분석가에게는 아 주 좋은 감지기이다. 6) 수동 마이크로파 탐지 마이크로파 방사 계량기, 즉 수동 감지기는 지표에서 복사되고 전 도되고 반사되는 에너지를 감지한다. 복사 에너지는 물체의 온도와 연 관 있고 전도 에너지는 물체의 특성과 관계 있으며 또 반사 에너지는 낮에 많이 나타난다. 수동 마이크로파 감지는 파장이 길고 안테나로 감지하는 것을 제의하면 열에 민감한 탐지기이기 때문에 열 감지에 비 유된댜 같은 안테나 크기라면 보다 짧은 파장이 해상력이 좋기는 하 지 만 수동 감지 의 파장은 약 20- --1 00 '.:m 범 위의 마이크로파의 분광대 에 서 작동된다. 좁은 빔 안테나가 부착된 마이크로파 방사 계량기는 비행선과 직각 되게 움직이는 주사 기구에 부착되고 수신된 신호는 에너지 등급에 따 라 색깔을 부여하면 거짓 색깔 영상이 만들어지며 그냥 디지털 방식으 로 나타낼 수도 있다. 문제는 넓은 지역을 감지하는 경우 해상도가 나 쁘기 때문에 마이크로파 영상을 이용하는데 한계가 있다는 것이다 . 그 러나 미래에는 이 부분도 발전되어 더 좋은 영상을 얻게 될 것이 예상 된댜 현재로는 이 수동 마이크로파로 얻는 자료는 토양의 수분 상태 를 점검하든가, 해양 표면 상태를 지도화하든가, 설원 지역의 눈의 저 장량을 파악하든가, 얼음이 덮은 지역의 한계를 파악하든가 기타 여러 가지 지질 탐사에 이용되고 있다. 7) 레이더 감지 레이더는 파장이 약 lmm-lm 로 마이크로파 파장대 내에서 작동하나 에너지를 스스로 공급하여 정보를 얻기 때문에 능동 체계 ac ti ves y s t em
신호
라 부른다. 이 파장은 구름이나 안개를 통과하며 자체 에너지로 밤낮 으로 작동할 수 있는 장점이 있다. 즉 언제나 어떤 기후 상태에서나 활용할 수 있기 때문에 다른 감지기를 쓸 수 없을 때나 기후 조건이 나빠 사진 촬영을 할 수 없는 지역을 지도화할 때 매우 유리한 도구이 다 영상도 사진과 같은 형태로 나타나기 때문에 많은 분석가들이 사 진 해석 기술을 그대로 이용하여 영상을 분석하고 있다. 레이더는 특수 전자 에너지 파장을 이용하여 목적물에 보냈다가 그 목적물에서 되돌아오는 에너지를 감지하는 것이다(그림 4-19 참조). 레이더 체계는 목적물의 방향을 결정하고 또 에너지를 목적물에 보 내서 되돌아 오는 에너지를 탐지하여 전송한 맥박(주기적 신호)이 목적 물에 닿았다가 되돌아 오는 시간으로 거리도 측정할 수 있다. 매 맥박 온 적은 정보에 불과하지만 매 초에 수천 번 왕래하는 전파의 종합은 사진과 같은 영상을 만들 수 있는 충분한 정보가 된다 . 레이더로 제작되는 영상 사진은 옆에서 본 레이더 SLAR(sid e -looki ng airbo rne radar 체계가 그림 4-20 에 나타나 있듯이, SLAR 안테나는 비 행 선과 직각을 이루는 대(帶)를 주사하고 있다. 따라서 비행기가 앞으로 나아감에 따라 새로운 대가 영상화된다. 물체에서 반사되는 에너지 강 도가 영상화되며 물체의 위치는 비행기에서 보낸 후 되돌아오는 전파
2
의 시간으로 결정된다. 레이더 영상의 해상력은 가까운 범위가 가장 좋으나 긴 안테나를 사 용하던가 짧은 파장을 이용하면 해상력을 향상시킬 수 있다. 그러나 짧은 파장은 구름과 대기 등 기후에 제약을 많이 받으며 비행기가 사 용할 수 있는 안테나의 높이는 한계가 있는 제약점이 있다. 먼 거리의 해상력을 높이기 위해 고안된 것이 합성 개구 레이더 syn - the ti c- ap er t ure rader 이 댜 이 레 이 더 는 비 교적 짧은 안테 나로 목표물에 서 되돌아오는 전파를 영상으로 만든다. 안테나의 효율성은 거리의 멀 고 가까움에 달려 있으며 이 체계에서 1m 높이의 안테나는 수백 미터 높이의 일반 안테나와 같은 효과가 있다. 항공 사진 판독의 열쇠가 되 는 물체의 크기·모양·구조·색·그림자 등이 레이더 영상 분석에도 똑같이 사용되고 있다. 색의 차이는 안테나에 되돌아오는 신호의 차이 에 기인되며 이 되돌아오는 에너지는 보내는 에너지 자체와 탐지하는 물체의 표면에 따라 달라진다. 죽 보내는 전자기파 에너지는 파장과
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분극(分極), 방향 등이 변화될 수 있고 반사되는 에너지는 물체 표면 의 거친 상태, 경사, 수분 함유 상태, 유전체(流轉體) 혹은 전도체(傳 導體 )인가 또 송신에 대한 속성 등과 밀접하게 관련되어 있다. 매끈한 표면과 물은 어두운 색, 모래와 암석은 옅은 색으로 나타난다. 되돌아 오는 신호가 없으면 검은 색으로 나타나며 단단한 물체나 건물, 지각 등 에너지가 관통하지 못하거나 신호가 차단되는 경우는 그림자를 남 긴다 SLAR 은 측면 투시각 때문에 마치 태양 고도가 낮은 때 생기는 그림자가 레이더 자체의 성질로 잘못 생기는 경우가 있어 그림자의 제
그림 4-22 분극 Polariz a ti on
위치를 수정한 후 이용하여야 한다 . 이 수정은 답사를 통해서 확인한 후 비행기에서 보는 모양과 같은 모양으로 수정되어야 한다 . 전자기파 에너지는 수직면이나 수평면 또는 다른 면에 파와 진동이 나타나는데 에너지가 어떤 특수 면에 대해 진동이 나타날 때 이것을 분극이라 부른다. 레이더는 수평적으로 또는 수직적으로 신호를 보내 면 돌아오는 신호는 분극화되어 나타난다 . 영상은 같은 분극, 즉 수평 으로 갔다가 수평으로 오는 또는 반대 분극, 즉 수평으로 갔다가 수직 으로 오는 분극으로 영상을 만들 수 있는데 분극이 서로 다르기 때문 에 다른 영상이 된다(그림 4-22 참조). 또 서로 다른 밴드로 같은 지역 의 영상을 만들어도 다르게 나타난다 . 두 개의 밴드와 두 개의 분극화 로 작동하는 경우 네 가지의 서로 다른 영상을 동시에 만들어 내며 이
A 늘그
것은 마치 다분광 주 사 기구와 다렌 즈 카매라가 분석가에게 많은 추가 정보를 제공해 주는 것과 똑같이 많은 정보를 준다. 8) SLAR 영상의 측정 SLAR 의 기하학적인 면은 사진 영상이나 주사된 영상과는 다르다. 주사된 영상은 각도가 기하학적인 면에 매우 중요한 요소이나 레이더 영상의 기하학의 근본 세 가지는 축척 왜곡, 기복 환치, 시차 등이다 . (1) 축척 왜곡 레이더는 두 가지 형태의 기록 체계 즉 사면(斜面)과 평면의 두 가 지 형태로 영상이 나타나게 되는데 평면의 경우는 별 문제가 없지만 사면으로 정보를 수집한 경우는 수집한 사물의 크기와 거리가 실제와 같지 않기 때문에 지상에서의 크기 및 거리와 같게끔 수정해 주어야 한댜 사면 자료를 평면 자료로 수정하는 방법은 지형은 평면이고 비 행 고도도 알고 있다는 가정하에 피타고라스의 정리를 이용하여 다음 과 같은 공식을 이용한다 . SRA2 = H2 -tG紅, 여 기 서 평 면 거 리 G 恥 2 = (S 恥 2-H2) ; (2) 기복 환치 SLAR 영상에서 기복 환치는 사물이 비행선 쪽으로 기울어져 나타나 는 것을 말한다. 즉 비행기에서 레이더파를 내보내면 높은 부분은 아 래 기초 부분보다 비행기에 가깝기 때문에 높은 부분에 부딪친 전파가 먼저 되돌아와 기록되면 영상에서는 건물이 안쪽으로 기울어져 나타나 게 된다 따라서 레이더 영상온 시차 수정이 중요하다.
(3) 시차 만약 한 물체를 바행선에 따라 다른 두 지점에서 각각 영상화했다면 지형이 다르게 나타나 지형의 환치가 시차의 원인이 된다. 이런 경우 입체경으로 수정이 필요하다 . 레이더 영상은 환치가 바깥쪽보다 안쪽 으로 치우치기 때문에 입체 레이더 영상은 한 비행선에 따라 두 개의 다른 고도로 얻고 있으나 이 결과는 고도에 대한 시차를 생기게 한다 . 그러나 이것은 그림자 방향이든가 역광에 대한 문제는 없게 된다. 사 진에서와 같은 방법으로 고도에 대한 시차도 수정을 해야 한다. 9) 자의선 감지 자외선 감지 Ultr av io l et sens i n g는 태양에서 오는 에너지의 반사에 의 존하기 때문에 다른 외부의 에너지원이 없는 한낮 동안에만 가능하다. 대기중의 오존층이 짧은 파장의 에너지를 차단하기 때문에 0.28µ m보다 짧은 파장의 에너지는 지표면까지 도달하지 못한다 . 따라서 자외선 같 온 짧은 파장의 원격 감지는 긴 파장의 감지보다 훨씬 덜 발달되었다. 0.29µ m보다 짧은 파장을 포착할 수 있는 필름은 이미 개발되었으며 매 우 해상력도 높으나 이런 짧은 파장에서 사진을 얻으려면 특별한 렌즈 가 필요하다. 보통 렌즈로는 0 . 36µ m이하는 포착할 수 없기 때문이다. 자외선을 탐지하고 기록하는 데에 주사 기구들이 사용될 수 있다 . 즉 주사 기구로 얻은 전파가 테이프에 기록되어 사진과 같은 영상으로 사용될 수 있으며 짧은 파장들이 공기중에 산란되면서 생기는 간섭을 전자적으로 제거하면 자외선 사진으로 나타나는 현상보다 더 자세한 영상도 얻어낼 수 있다. 종래의 지도학에서는 자의선 감지를 별로 이용하지 않았다. 그러나 의학이나 기타 공기 중 에너지의 분산이 아주 적은 분야에서는 자외선 감지가 많이 이용되어 왔으며 지도와 같은 도형도 제작하여 사용했다.
선형 영상모드
10) 다선형 배열 감지 최근에는 비행기나 우주선에서 자료를 탐지하고 기록하는 감지기를 대신하여 비행선에 수직되는 직선에 여러 작은 탐지기를 많이 탑재하 여 그림 4-25 와 같이 비행선과 수직되게 선상으로 감지하는 것아다. 한 선을 감지하는 데 경우에 따라서는 약 10 , 00'.)개의 탐지기를 이용 하기 도 한다. 따라서 이 방법을 Pushbroom Sc anni n g이 라 한다. 우주선 이 앞으로 진행하면서 탐지기로 감지하려는 경관을 조망하는 속도는 우선 선의 전진 동작이 해상도에 따라 한 광경에서 다음 줄의 광경으 로 움직이는 속도와 같게 조절되어 있다. 이 다배열 탐지기는 전자기파 분광대의 범위 내를 탐지하며 고정 회 로를 사용하기 때문에 움직이는 부분도 없고 전체 무게도 매우 가볍 다 또 전력 사용도 매우 적으며 기하학적인 면도 실제와 같으며 수명 도 길다 모든 이런 현상들은 우주선의 사용에 매우 긍정적인 점들이
지만 우주 공간상에서 일단 고장이 나면 수리하기 어렵다는 단점도 있 댜 프랑스의 SPOT 위성이 이 선형 배열을 이용하고 있으며 앞으로 미 국을 비롯한 다른 나라 우주선들도 이 감지법을 이용하리라 예상된다. 6 자료출처 l) 인공 위성 영상 현재까지 지상 정보를 가장 적절하게 수집하기 위한 민간인의 위업 은 Landsa t에 의한 것이다 . 다섯 개의 Landsat 위성이 궤도에 올려졌으 며 이 Landsat 위성은 고도 900km 에서 18 일마다 한 번씩 지구를 돌아 원 위치로 오기 때문에 18 일 간격으로 같은 곳의 정보를 얻을 수 있게 된댜 한 영상의 크기는 지상크기로 185kmX185km 이며 계속적인 영상 을 얻을 수 있다는 것이 큰 장점이다. 따라서 이 Landsat 영상들은 학생, 기술자, 과학자들 간에 매우 인 기가 높으며 특히 지형, 토지 이용, 지질, 천해 shallowseas 환경, 식생 등 연구에 매우 중요한 자료를 제공해 주고 있다. 이 Landsat 영상을 주문하려 면 NCIC, 즉 Nati on al Ca rtog rap h ic Info r mati on Cen t er( 본부의 주소는 507 Nati on al Cente r Resto n , VA 22cm. U.S.A) 또는 EROS Data Cen t er( 주소 : Sio u x Falls, SD 57198. U.S.A) 로 연락하면 된댜 영상 주 문시는 경위선이나 IndexMa p에 나온 위치로 정확하게 관심 지역을 알 려 주어야 한다. 특히 한국 지역은 미국에 주문하는 것이 다른 지역보 다 값이 싼 편이다. 앞으로 〈우리별 1 호〉에서 많은 정보를 얻으리라 기대된다.
2) 항공 사전 항공 사진은 1985 년 이전 남한이 것은 국립 지리원에 다 보관되어 있어 언제든지 이용 가능하다. 선진국들의 항공 사진은 수백만 장씩 각 국마다 보관되어 있다. 이 항공 사진은 지역 계획이나 국토 건설 분야에서는 매우 중요한 도구이다 . 미국 USGS(The off ice of U.S Geolog ica l Survey ) 에 서 APSRS (The Aeri al Photo g r a p hy Summary Record S y s t em) 라는 컴퓨터 체계를 개발했는데 이것은 이용자에게 그 지역의 항공 사진 유무와 이용자가 바라는 특수성을 알 수 있는지 또 구입 할 수 있는지 등을 알려줄 뿐만 아니라 사진상의 구름 정도, 사진 형 태, 날짜, 시간, 필름 보유 기관 등도 알려 줘 이용자를 많이 도와 주 고있다. 제도자도 정확한 측량적인 요소를 항공 사진에서 얻고 있으며 미국 은 1930 년대부터 주기적으로 항공 촬영을 실시해 오고 있다 . 사진은 여러 가지 축척과 질로 확대나 축소가 가능하며 언제든지 이용할 수 있댜 또 미국 수백 개의 도시 지역 사진도 유인(有人) 우주 실험실 S ky lab 이나 Landsa t으로 받은 영상으로 NASA 에서 공급하고 있으며 컬러 사진이나 적외선 사진으로 마련되어 있다.
제 5 장 자료의 분류 1 지도의 제작 과정 지도는 자료의 수집, 자료의 일반화, 디자인, 종합 검토의 네 단계 를 거쳐 제작된다. 지도 제작에서 가장 선행되는 작업은 자료의 수집 이다 지도 제작에 필요한 자료의 수집 방법에는 직접 답사하거나 또 는 관찰을 통해 얻는 경우 이를 1 차 자료의 수집이라 하고, 정부나 타 기관에서 발행된 센서스 census 나 연구물, 인공 위성 영상 또는 항공 사진 및 타 지도로부터 얻는 경우를 2 차적인 자료 수집이라 한다. 즉 자기가 직접 수집한 것은 1 차적 자료, 기존의 자료를 재수집한 것은 2 차적 자료로구분한다. 자료를 모두 수집한 다음에는 이 자료를 정리해야 하며, 이 정리 과 정을 일반화라 한다. 일반화란 자료를 단순화, 분류화, 기록화, 추리 화 하는 네 과정을 총칭하여 일컫는 말이다. 1 차 또는 2 차적으로 수집된 자료는 지도화와 관계 없는 자료까지도 섞여 있어 복잡한 경우가 많고, 더구나 인공 위성 영상이나 항공 사진 의 경우 이들을 축소하면 자료의 구분이 더욱 어렵고 복잡해진다. 따 라서 수집된 자료 중에서 지도 제작에 필요한 자료를 추출하고 정리하 는 과정이 필요하며, 이 과정을 자료의 단순화라 한다. 이렇게 단순화
된 자료는 여러 기준에 따라 분류할 필요가 있다 . 각각의 모든 자료를 지도화하기란 매우 어렵기 때문에 자료 를 몇 개의 부류로 분류하고, 분 류된 각 부류의 대표성을 지도화하면 독자들이 훨 씬 이해하기가 쉽다. 대표성이라 함은 평균이나 비율 등 대표값을 말한다 . 이렇게 자료를 몇 개의 부류로 구분짓는 것을 분류화라 한다 . 다음으로 분류된 자료 의 대표값을 부호나 기호로 나타내는데, 이 과정을 기호화라 한다 . 기 호화된 대표값은 독지들에게 기호의 값은 물론 경우에 따라서는 기호 와 연관된 숨겨진 정보도 제공해 주는데, 이 숨겨진 정보를 추리하는 것이 추리화이다. 일반화의 네 단계를 등고선도를 예로 정리해 보자. 등고선도를 만들 때 일정한 지역 내에서, 어떤 방식으로, 그리고 어떤 지점에서 기본 자료를 수집할 것인가 하는 것을 정하는 것이 단순화 과정이고, 수집 된 고도값을 10m, 2bm, 50m, 100m 등 어떤 지표를 가지고 구분하느 냐 하는 문제가 분류화이다. 또 분류된 자료의 대표값에 따라 굵기나 모양을 정해 선 또는 색으로 나타내는 것이 기호화이며, 등고선과 등 고선 사이의 지역 즉, 등고선이 지나지 않는 지역들의 높이도 추정할 수 있는 것은 추리화를 통해서 가능하다. 이렇게 일반화 과정이 끝나면, 다음 단계는 디자인 과정이다. 디자 인은 자료의 기본 특성을 제대로 잘 나타내고, 또 독자에게 그 특성이 제대로 전달될 수 있도록 지도 내의 각 요소들의 배치 • 채색 • 글씨의 크기 • 선의 굵기 • 기호의 모양 • 인쇄 등을 구상하는 것이다. 부적절한 디자인은 마치 몸에 어울리지 않는 옷과 같이 독자들의 관심을 불러 일으키지 못하거나 또는 적절한 의미를 전달해 주지 못하므로, 디자인 온 지도 제작에 있어 매우 중요하다. 지도 제작의 마지막 단계는 지도에 나타난 정보가 어떤 부류의 독자 들에게나 똑같은 정보나 의미가 전달될 수 있도록 검토하는 과정이다 . 즉 독자에 따라 정보를 다르게 받아들이거나 잘못 이해하는 일이 생기 지 않도록 전반적으로 세심한 주의를 기울여야 한다. 아무리 정성을
기울여 재작한 지도라도 검토 과정에서 오류가 발견되는 것이 상례이 기 때문에 종합 검토 과정은 반드시 거쳐야 한다 . 2 자료의 특성 지도 제작을 위해 수집된 자료는 두 가지 측면, 죽 공간적인 측면과 척도 scale 적인 측면으로 구분할 수 있다. 어떤 자료를 지도화하기 전 에 우선적으로 자료의 특성부터 잘 살펴 보아야 한다. l) 자료의 공간적 분류 지리학 자체가 공간적 성격을 강하게 지니고 있으며, 지도학의 주 요 목적은 모든 자료를 공간적으로 표현하는 것이다. 자료는 그 공간 적인 성격에 따라 위치적 속성, 선적 속성, 면적 속성, 체적적인 속성 의 자료로구분된다 . (l) 위치 자료 위치의 속성을 나타내는 자료를 위치 자료라 하며, 그 속성상 지도 상에서 점으로 표현된다. 대축척 지도에서의 가옥의 위치, 어느 지점 의 해발 고도, 수준점, 표고점, 관상대의 위치, 또는 소축척 지도에 서의 도시의 위치 등 많은 자료가 위치 기호로 표현된다. 이 위치의 속성은 엄밀한 의미에서는 무차원이지만, 지도상에 표현할 때는 여러 형태의 점이나 원으로 나타낸다. 이렇게 자료를 점으로 나타낸 지도를 점 지도라 한다. 경우에 따라서는 상당한 면적을 갖는 자료를 위치, 죽 점으로 표현되는 예도 많다. 도시가 일반 여행도에서 점으로 나타난다 든가, 공업 지대, 광산 등이 점으로 나타나는 것이 이러한 예에 속한 댜 면 자료를 점 또는 면 중에서 어느 것으로 나타내야 하는가 하는
문제는 어떤 속성으로 표현할 때 실제와 지도의 내용이 잘 일치하느냐 에 달려 있다 . 따라서 제도자는 그때그때마다 판단을 잘 해야 한다 . 위치로만 나타낸 대표적인 점 지도로는 분포도가 있다 . (2) 선 자료 선 자료는 교통량의 흐름, 수출입, 여객 화물, 통신 등의 이동량을 비롯하여, 경계선 ·강·도로·철도·해안선 ·쇄신의 전파 경로 등 속성 이 선인 모든 자료를 말한다 . 선 자료는 자료의 성질에 따라 즉 인위 적인 선이냐 또는 자연적인 선이냐에 따라 선의 표현을 달리 나타내는 것이 바람직하다. 선은 원래 면적이 없는 1 차원이지만 경우에 따라서 는 강의 크기나 수량, 무역량, 교통량 등 선의 굵기로 흐름이나 이동 의 양을 나타내는 경우가 있으며 기본 속성이 선인 경우 모두 선 자료 로 분류한다. 대표적인 선 지도의 예로는 유선도와 등치선도를 들 수 있다 (3) 면 자료 면 자료는 면적을 내포하고 있는 모든 자료가 이에 속한다. 군 (郡), 도(道), 국가, 대륙 등의 면적부터 각 기후대, 기압대, 문화 지 역, 농업 지역, 개발 지역, CBD 지역 등 많은 면 자료의 예를 찾아볼 수 있댜 면은 속성이 2 차원이지만 경우에 따라서는 1 차원의 선이나 무차원의 점으로 표시되기도 하는데 이는 지도의 내용에 따라 달라질 수 있댜 그러나 가장 바람직한 것은 자료의 속성이 면인 경우 면 기 호로 나타내 주는 것이 가장 적합하다. 길고 좁은 국가나 지역 또는 호수나 삼림지 등은 모두 면으로 나타내는 것이 합리적이다. 단계 구 분도 등이 대표적인 면 지도이다 . (4) 체적 자료 개념적으로 체적은 3 차원이다. 면적과 그 면적 바탕 위에 값이 누적
되어 있는 자료는 3 차원으 로 나타낼 수 있 으며, 모두 체적 자료로 분 류할 수 있다 . 어느 지역의 강수량, 평균 해발 고도, 도시의 인구, 어 느 지역의 농산물 생산량, 토양의 퇴적량 등 많은 자료가 이에 속한 댜 그러나 지도는 2 차원의 평면이기 때문에 3 차원인 체적 자료를 적 절하게 표현하지 못하는 불리한 점이 있다. 따라서 3 차원인 체적 자료 를 0, 1, 2 차원인 점, 선, 면 자료로 전환시킨 후 지도화하는 경우가 많다 해저 기복도나 생산량 등이 체적 자료로 나타나는 대표적인 예 이댜 이상으로 자료를 공간적인 특성에 따라 네 가지로 분류, 설명하였 는데 가장 중요한 것은 지도화 작업의 초기 단계에 자료의 속성을 파 악하는 것이다. 이는 지도화의 근본 목적이 자료의 속성을 나타내 주 는 것이기 때문이다. 그러나 표현할 지도의 내용과 자료의 속성이 일 치해야 하기 때문에, 제도자는 이에 관한 폭 넓은 지식을 갖추고 있어 야한다 . (5) 자료의 연속성과 점진성 자료는 그 분포 상태가 연속적인 경우와 단절된 경우 그리고 점진적 으로 변해가는 경우와 급속하게 변해가는 경우 등으로 구분할 수 있 댜 전 지역에 걸쳐 분포되어 있지 않는 자료, 예를 들어 집 ·공장 · 도 시 · 길 ·철도 등은 단절성 자료들이며, 전 지역에 걸쳐 나타나는 자 료 예를 들어 기온·강수량·등고면·지가 등은 연속성 자료이다. 경 우에 따라서는 인구수와 같은 단절성 자료를 인구 밀도도와 같은 연속 성 자료로 바꾸어 나타내기도 한다. 예를 들어 인구수를 인구 밀도로 바꾸어 나타내면 인구가 거주하지 않는 지역도 인구 밀도의 값이 표시 되므로 연속적인 분포를 나타낼 수 있게 된다. 또한 자료는 기압 분포나 기온 분포와 같이 점진적으로 변화하는 것 과, 토지 이용과 같이 그 속성이 급변하는 것이 있다. 일반적으로 면
자료는 급변하는 경향이 있는 반면 체적 자료는 점진적으로 변화하는 경향이 있다 그리고 단절성인 자료를 연속성인 것으로 바꿀 수 있듯 이 자료를 점진적으로 또는 급변하게 변환시켜 나타낼 수도 있다. 즉 도시의 인구 밀도를 나타낼 때 계산하는 방법에 따라서는 그 주변 지 역과의 경계에서 급변하게 할 수도 있고 점진적으로 변화하게 할 수도 있다 이 자료의 변화 정도를 잘 조절하면 좋은 지도를 만들 수 있다. 2) 척도에 따른 분류 지구상의 모든 자료는 측정을 통하여 얻어진 것이다 . 따라서 각 자 료가 어떤 척도로 측정되었는가 하는 것은 매우 중요하다. 지리적 자료 의 측정 척 도에 는 명 명 척 도 Norr nina l Scale, 순위 척 도 Ordin a l Scale, 구간 척도 In t erval Scale, 비율 척도 Ra ti o Scale 등 네 가지가 있다 . (1) 명명 척도 명명 척도는 자료의 성질을 구분하기 위해 그 명칭으로 나타내는 것 으로 가장 기본적인 척도이다. 즉 논·밭·삼림 ·육지 · 한국 등 명칭으 로 자료가 구분되는 경우로 명명 척도라 한다. 명칭은 그 자료의 성질 을 뜻하는 경우가 많으므로 이 척도를 일명 질적(質的) 척도라 하며, 순 위 • 구간 • 비율 척도는 양적 척도라 한다. 명명 척도는 여자와 남자; 농 촌과 어촌, 광산촌 등과 같이 자료 간에 분명한 경계가 설정되어 있으 며, 또 배타적인 성격이 강한 것이 특징이다. 일반적으로 명명 척도는 면 지도에 많이 나타난다. (2) 순위 척도 순위 척도는 자료 값을 순위별로 측정한 것이다. 즉 자료를 큰 것부 터 작은 것으로, 또는 많은 것부터 적은 것으로, 또는 오래된 것에서 부터 최근의 것으로 등 어떤 기준에 의해서 자료롤 순서대로 나열한
것이댜 대도시 ·중도시 ·소도시, 또는 고속 국도·국도·지방도 등은 순위 척도의 예이댜 그러나 순위 척도는 순서를 나타내 주기는 하나 양적 구분이 안 되는 경우가 많다. 그리고 순위 척도는 명명 척도 속 성을 동시에 가질 수 있다 . (3) 구간 척도 구간 척도는 명명 척도, 순위 척도, 그리고 구간 간의 차이를 모두 알 려줄 수 있는 척도이다. 예를 들어 A 도시의 1 월 평균 기온이 10C , B 도시의 1 월 평균 기온이 5 °C라고 하자. 이때 A 도시, B 도시로 분류한 것은 명명 척도이고, 두 도시를 기온의 고저순으로 구분하면 순위 척 도이며, l0°C 와 5°C 의 값은 두 도시 간의 기온 차이가(구간 간의 차이 가) 5°C 임을 알려 준다. 그러나 구간 척도로 측정된 자료를 통해서 구 간 간의 비율을 파악할 수는 없다. 즉 A, B 두 도시의 기온은 섭씨로 수치상 2:1 이 되지만, 그 기온을 화씨로 환산하면 50°F 와 41°F 로 2:1 이 아니다 또 자료를 1-100 과 101-200 으로 등급 구분한 경 우 101-200 의 값 이 1-100 의 값보다 두 배가 된다고 단정 할 수 없다. 1-100 등급에 속한 실제값 99 와 101- 200%급에 속한 실제값 105 를 배가 차이나는 것으로 이해해서는 안 된다. 이렇게 비율을 나타낼 수는 없지만 구간의 차이 를 측정할 수 있는 척도를 구간 척도라 한다. (4) 비율 척도 구간의 차이룰 나타내면서 동시에 비율로도 나타낼 수 있는 척도를 비율 척도라 한다 . 예를 들어 인구 10 만, 20 만, 30 만의 도시가 있을 때 구간 간의 차이가 나타나면서 또 1:2: 契] 비율로 도시 인구를 비교할 수 있다 비율 척도는 자연적인(절대적인) 0 값을 기초로 하기 때문에 비율에 의한 비교가 가능하지만, 구간 척도는 인위적으로 설정한(상대 적인) 어t 기초로 하기 때문에 비율에 의한 비교가 불가능하다. 비율 척도의 예로는 인구수 의에도 해발 고도·강수량·생산량•개인 소독
등 많이 있다 이 비율 척도 안에는 명명, 순위, 구간 척도의 속성이 모두 내포되어 있기 때문에 가장 고차원적인 척도이다. 즉 비율 척도 는 구간 척도, 순위 척도, 명명 척도로 전환하여 이용할 수 있으며 가 장 세부적으로 측정되기 때문에 가장 바람직한 척도이며 자료를 수집 할 때 가급적이면 비율 척도로 측정값을 구하는 것이 바람직하다. 이상으로 자료의 공간적인 측면과 척도적인 측면을 살펴 보았다. 이 렇게 자료를 분석하는 이유는 자료의 속성을 올바로 파악해야만 그 속 성을 지도화할 수 있기 때문이다. 그림 5-1 은 공간적인 측면과 척도적 인 측면을 결합되어 어떤 형태로 그래픽화할 수 있는가를 보여 준다. 각 그래픽 간의 차이룰 잘 이해할 필요가 있다. 3 지리적 자료의 처리 지도화에 사용되는 기본 자료의 통계값에는 두 가지가 있다. 하나는 관찰한 값이고 다른 하나는 계산한 값이다. 관찰값은 기온 • 강수량 • 해발 고도·수심 ·발전량·공업 생산량·무역량 등 변형시키지 않은 측 정값, 죽 현상 고유의 값이다. 계산값은 계산해서 얻은 값으로 인구 밀도 • 1 인당 국민 소득 • 월평균 기온 • 평균 생산량 등 관찰값을 통계 처리하여 얻은 값을 말한다. 계산값은 필요에 따라 원하는 항목의 수 치를 얻은 것으로 지리적으로 지도화하여 현상을 이해하는 데 있어서 그 가치가 매우 크고 중요하다. 지도 제작에 중요한 계산값으로는 평 균 • 비 • 밀도 • 잠재력 등이 있으며, 전체값 또는 여러 등급별로 계산하 여 얻는다.
접 선 연
l) 평균 평균은 가장 널리 쓰이는 계산값으로, 한 자료 집단의 대표성 또는 중심성을 나타내 준다. 죽 〈어느 집단의 평균 소득이 500 만원이다〉라 고 할 때 이 집단을 대표하는 개인 소득이 500 만원이라는 뜻이다. 또 학력 수준, 학급 평균 등은 중심성과 동시에 그 집단의 성격을 말해 준댜 대표성과 중심성의 측정 방법으로는 산술 평균, 중앙값, 최빈 (最頓)값의 세 가지가 있다.
(l) 산술 평균 산술 평균은 가장 보편적이며 널리 쓰 이는 계산값으로 평균 기온, 평 균 수입, 평균 강수량 , 평균 수입량 등을 말한다. 산술 평균은 개개의 절대값을 모두 합한 합계를 개개항의 전체수로 나누어서 얻는다. 즉 , X= 一xNx ― (X은 산술 평균, xx 는 개개 절대치의 합, N은 전체 항의 수) 공간적으로 평균값을 구할 때에는 가중치를 주어 산술 평균을 내야 하는 경우가 있다. 가령 〈어느 도(道)의 평균 경지 면적이 lkm 2 당 얼 마이다〉라고 한 경우, 이 값은 도내의 모든 군(郡)별 평균 경지 면적 이 아니댜 도의 평균 경지 면적값은 각 군의 크기에 관계 없이 각 군 울 동일한 비중으로 간주하고 계산된 것이다. 그러나 실제로는 면적이 큰 군은 면적이 작은 군보다 경지 면적이 넓은 것으로 나타나야 된다. 이렇게 하기 위해서는 큰 군에 가중치를 주어 계산하면 된다. 이렇게 면적에 가중치를 주어 얻은 공간적인 평균을 지리적 평균이라 하며 다 음 공식에 의해 얻을 수 있다. -X= XaX X (X은 지리적 평균, XaX 는 가중치를 준 개개 군(郡)의 값 X 면적의 합, A 는 전체 면적이다) (2) 중앙값 중앙값은 통계값을 순서대로 나열한 후 전체 항의 중앙에 놓여 있는 값을 말한다. 예를 들어 11 명의 소득자가 있는 경우, 이 집단의 소득 의 중앙값은 소득을 순서대로 나열했을 때 여섯번째 사람의 소득액이
된다 이때 소득이 많은 순으로 또는 적은 순으로 나열하든 관계 없 다 중앙값은 평균치와 일치할 수도 있지만 항상 일치하지는 않는다 . 또한 항목을 4 분 또는 8 분 등 필요에 따라 얼마든지 등분하여 중앙값 을 얻을 수 있다. 지도화하는 데 있어 중앙값이 요건하게 쓰이는 경우 는 단계 구분도 choro p le t hma p에서 지역의 수를 일정하게 하여 항목을 구분하고자 할 때이다 . 만약 지역 간의 면적이 달라서 지도화하기가 부적합할 때는 면적의 크기에 따라 가중치를 준 후 그 값을 나열하여 중앙치를 얻어 지도화하는 것이 좋다 . (3) 최빈값 최반값은 일련의 값에서 가장 많은 빈도를 나타내는 값을 말하며, 따 라서 일련의 값들에 대해 대표성을 갖는다. 예를 들어 한 주택 조합 집단이 있을 때 비록 산술 평균적으로 한 세대당 사람수가 4. 3 명일지라 도 대다수의 가구가 3 식구라면 3 인 가족형 주택을 짓게 될 것이다. 이 때 이 집단의 최반값은 3 인 가구가 된다 . 또 지표의 식생피복(植生被 覆 )을 지도화하는 경우 여러 식물이나 작물이 서로 혼재하여 지도화하 기 어려운 때가 많다. 이때는 단위 면적 내에서 가장 넓은 면적을 차 지하고 있는 식물을(즉, 이 식물이 이 지역의 최빈값이 된다) 대표적인 식생으로 지도화한다. 인공 위성 영상은 각 화소(지역의 영상 단위)의 최빈값을 기계적으로 파악하여 나타낸다. 한 화소의 크기는 MSS( 다분 광 탐지 , Multi sp e c tr a l Scanner) 인 경 우 약 80m X 80m 이 고, TM (Thematic Ma pp er) 의 경우는 밴드 1 에서 6 까지는 30mX30m 이고 band 7 은 120mX120m 이댜 토지 이용·토질·인종·언어 ·종교 등 면지도도 최빈치로 나타내는 경우가 많다. 대축척 지도에서 식생이 그림 5-2 와 같이 나타날 때 소축척 지도인 경우에는 어떻게 나타날 것인가 생각해 보자.
틀暑낄 삼림 EZ 겹 관목
2) 비 비값에는 비(비례), 비율, 퍼센트 등이 있으며 이들은 상대적인 비 교성을 나타낸다 . 비는 두 개 또는 그 이상 값과의 비교 즉 1 : 5:8 처럼 어느 한 값을 기준으로 다른 값을 비교 평가할 수 있는 관계를 말한 댜 비율은 전체값에 대한 한 항목의 비를 말하며, 퍼센트는 전체를 100 으로 했을때 한 항목 값의 비중을 말한다. 이들을 계산하는 방법은 아래와같다.
비례 = -nnba , 비율 = -nN a ' 퍼센트 = na XN 1 00 (n3, nb 는 개별 항목의 값, N 은 각 항목의 합이 다) 이들 바값은 쌀 생산량(비), 전체 소에 대한 젖소의 비율, 무역량의 해에 따른 변화(퍼센트) 등 많은 예가 있으며 비를 이용하여 지도화할 때 매우 조심해야 하는 경우가 있다. 예를 들어 A 군과 A 군 면적의 다 섯 배가 되는 B 군이 있다고 가정하자. A 군에서의 농가는 200 호로 이 중 120 호가 1 대씩 경운기를 갖고 있고, B 군은 농가 20 호로 한 집당 1 대씩 경운기를 갖고 있다. 이 경우 A, B 군의 경운기 보유 대수를 비 로써 지도화하면 A 군 :B 군이 120:20 이다 . 그러나 A, B 군의 경운기 보 유율은 60%:100% 로 독자들에게 그릇된 인식을 갖게 할 수 있다 . 경 운기 대수만 비교하면 A 군이 훨씬 농기계 보급이 잘된 것으로 나타 나며, 보유율만 보면 B 군의 경운기 보유수가 A 군보다 훨씬 많다는 인 상을 주게 된다. 또 이 보유율을 단계 구분도로 색깔이나 패턴으로 표 시하는 경우 B 군의 면적이 워낙 크기 때문에 A 군의 면적은 무시된 채, A, B 두 지역 모두 100% 인 것처럼 독자에게 전달될 수 있다. 따 라서 비를 이용하여 지도화할 때는 밀도값을 이용하여 지도화할 때와 마찬가지로 세심한 분석과 주의가 요구된다. 3) 밀도 밀도는 일정한 지역 내에서 어떤 현상의 조밀성이나 희박성을 나타 내 주는 수치이다. 전국의 인구 밀도·삼림의 피복 밀도 · 가축의 밀도 등 밀도값을 지도화하면, 단위 지역 내에 현상이 얼마나 조밀하게 있 는가를 알 수 있을 뿐만 아니라 지역 간의 비교도 할 수 있다. 밀도는 다음 공식에 의해 얻어진다.
D= A—N (D 는 밀도, N은 전체 현상수, A 는 단위 지역의 면 적 ) 예를 들어 10 명 이 5km2 지 역 에 산다면 인구밀도는 10/5 = 2 로 lkm 1 당 2 명이다 반면 한 현상이 얼마나 넓은 공간을 차지하고 있는가를 알 필요가 있을 때도 있다. 즉 한 학교가 얼마나 넓은 공간을 차지하며 우체국, 저수지, 은행, 이발소, 동사무소 등이 얼마나 넓은 지역에 걸쳐 임무를 수행하고 있나를 알아보는 경우이다. 이때는 위의 밀도 산출 공식을 역으로 이용하면 된다. 즉 D=AIN 이다 . 나아가 학교, 우체국, 은행 동의 평균 거리를 알아야 하는 경우는 S=1.0746AIN 공식으로 구하면 된다. 예를 들면 간척지에서 80km 덕 농 토를 다섯 농가가 고르게 분배받은 경우 한 농가당 평균 면적은 l6km2 가 되고 가옥 간의 평균 거리는 약 4 . 3km 가 된다. 물론 가옥이 농토의 중앙에 입지한다는 전제 하에서이다. 밀도값은 거의 대부분 면적을 기초로 얻어진 수치이므로, 평균이나 비값보다 훨씬 더 땅과 밀접한 관계를 갖는다. 일반적으로 밀도를 구 할 때 막연히 전체 면적이나 단위 면적을 이용하는데, 이보다는 의미 있는 지역의 면적을 기초로 하는 것이 보다 효율적인 밀도값을 얻을 수 있댜 죽 인구 밀도도 단순히 행정 구역 면적을 기준으로 한 단순 인구 밀도보다 경지 면적을 기준으로 한 경지 인구 밀도를 계산하면 지역 간 인구 부양력을 비교할 수도 있다. 또한 통계에 나타나는 수치 를 있는 그대로 이용하는 것보다 다른 자료들을 참고 보완하여 지도화 하면 현실적으로 훨씬 이용 가치가 높은 지도를 만들 수 있다 . 주의할 것은 밀도의 성격이 다름에도 불구하고 한 행정 구역상에 지도화하는 것은 가능한 한 피해야 한다 . 대표적인 예가 도시 인구 밀도도이다. 시가지가 시 행정 구역의 10 분의 1 도 안 되는 경우, 이때는 시가지 인 구 밀도와 시 행정 구역 내 비시가지 인구 밀도를 분리해서 지도에 나
타내 주는 것 이 바람 직하 다 . 다음 공식을 이용하면 간단하게 구분하여 밀도값을 얻을 수 있다. D = DaAa + DbAb (D 는 전체 인구, Da 는 A 지역의 인구 밀도, Aa 는 A 지역의 면적을 의미 하지만 여기서는 전체 면적을 1 로 했을 때 A 지역의 면적 비율, Db 는 B 지 역의 인구 밀도, Ab 는 B 지역의 면적 비율) 이 공식을 사용하는 데에는 제약이 있다. 즉 각 지역 면적과 밀도 중 한 값은 통계 자료에서나 또는 지도 상에서든 파악할 수 있어야 한 댜 시 행정 구역 전체의 면적과 인구, 시가지의 면적과 인구를 알면 자연이 비시가지의 인구 밀도를 계산해 낼 수 있다. 행정 구역 전체의 면적과 인구는 통계 연감에서 얻을 수 있고 시가지 면적은 1 : 25,000 이 나 1:5 0 ,000 등 대축척 지도에서 얻을 수 있으며 시가지 인구는 시 통 계 연감에 각 동의 인구 자료를 이용하면 된다. 그림 5 -3은 실제 시가 지 인구 밀도를 다시 계산하여 얻은 값으로 지도화한 보기이다. 4) 잠재력 잠재력p o t en ti al 값은 예를 들어 미래에 두 도시 간의 흐름이나, 한 도시와 그 주변 지역과의 흐름이 얼마나 될 것인가를 측정할 때 이용 된다 흐름에는 사람, 교통, 금융, 상품, 통신 등 여러 가지가 포함되 며 잠재력값은 미래의 흐름에 대한 예측을 추정한 값이다. 두 지점 간 의 흐름의 측정에는 뉴튼의 만유 인력의 법칙을 이용한 중력 모형의 원리가 있다. I= G —GRi—Pj j
등면도(해남군)
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(I 는 두 지점 간 흐름의 양, G 는 지역에 따른 상수, P i와 E 는 ij지역의 규모(도시인 경우는 인구수), D ij는 ij지역 간의 거리이다) 중력 모형은 두 지점 간 흐름의 양은 두 지점의 규모에 비례하고 두 지점 간 거리에 반비례한다는 것이다 . 또 한 지점과 여러 지점 간 흐 름의 양을 측정할 때는 잠재력 모형을 이용하여 구할 수 있는데 다음 공식을 이용하면 된다. A=M;+j=1 L MD~iji (여기서 P i는 i지점에서의 잠재력, Mi 는 i지점의 규모국 D ij는 두 지점 간의 거리이다) M 을 인구 규모로 간주할 경우 이 잠재력 모형은 인구 잠재력 모형 이 되고, 시장 규모 또는 구매력으로 간주할 경우는 시장 잠재력 모형 이 된다 위의 그림 5 --4는 미국의 도시 지리학자 해리스 H arri s 가 구한
미국의 시장 잠재력 지도이다. 이 잠 재력 모형 은 물 자 유통이나 전 화, 전신, 우편 등의 유통량 측정에도 이용되어 미래 를 계획하고 예측 하는 매우 강력한 도구로 쓰이고 있다. 5) 평균과 변량 평균값이 지도화에 매우 많이 이용되고 있는데, 과연 평균값을 지 도화하는 것이 타당한지에 대해서는 좀더 자세히 살펴볼 필요가 있다. 평균값은 한 집단의 자료를 대표해 주고 서술하는 요약된 값이지만 평 균값이 그 집단을 적절하게 대표하는 값으로 볼 수 없는 경우가 있다 . 즉 평균의 적합, 부적합성에 대한 판단은 변량을 고려하여야 한다. 변 량은 자료가 평균에 얼마나 가까이 집중되어 있는가 또는 평균으로부 터 분산되어 있는가를 나타내는 수치다. 변량( 變量 )이 적은 경우는 자 료가 평균값에 집중되어 있다는 뜻이므로 지도화했을 때 실제와 큰 오 류가 없지만, 변량이 큰 경우는 자료가 분산되어 있다는 뜻이므로 평 균값으로 지도화하는 것은 적합하지 않다. 자료를 측정하는 척도에 따른 평균과 변량과의 관계를 요약하면 표 5-1 과 같다.
표 5-1 척도에 따른 평균과 변량과의 관계
(1) 최빈값과 변량율 우선 자료가 명명 척도로 측정되었을 때 그 평균은 최빈값으로 나타
난다 1, 2, 2, 2, 4, 6 이라는 숫자가 나열되어 있을 때 최빈값은 2 가 된다 이 최빈값에 대한 변량율은 다음 공식으로 구한다. v= 1- jNmo dal (v 는 변량율, R 즌 최빈값, N은 전체수이다) 위 자료의 경우 변량율은 1-3/6=0 .5이다. 모든 명명 척도로부터 계 산된 변량율은 0 에서 1 까지 범위에 있다. 변량율이 0 에 가까울수록 최 빈값이 대표성을 잘 나타낸다는 뜻이며, 1 에 가까울수록 분산도가 커 서 최빈값의 대표성이 약하다는 것을 뜻한다. 위 자료에서 변량율 0.5 는 자료의 집중도가 50% 밖에 안 된다는 뜻이므로 지도화에는 부적합 하다고 할 수 있다 . 보다 자세한 실례를 들어 살펴 보자. 한국 교원대 학교가 위치한 충청 북도 청원군은 금강 지류인 미호천을 중심으로 비 옥한 넓은 평야를 이루고 있어 이 일대 강내면, 강외면의 주업은 농업 이다 그러나 두 면의 농업 특징은 표 5 군에서 보는 바와 같이 차이가 있댜 이 두 면 지역의 농업도를 그릴 때 어떠한 차이가 나타나는지 살펴 보자.
표 5-2 강내 • 강외면의 농업 현황
변량율로 보아 강외면이 강내면보다 더 집중도가 크게 나타났다. 즉 강외면은 특용 작물이 주업이라고 자신 있게 말할 수 있으나, 강내면 의 주업을 벼농사라고 하기엔 대표성이 약하다. 다시 말해서 강외면의
경우 주업인 특용 작물 농가는 7 0 % 이지만, 강내면의 벼농사 농가수는 50% 로, 지도에 강외면은 특용 작물 중심 지역으로 강내면은 벼농사 중심 지역으로 나타낼 때 강내면은 대표성이 약하다. 토지 이용도나 식생도, 지질도 등은 최빈값을 공간적으로 나타내야 하는 경우로, 이때는 개개 현상의 면적을 측정한 후 전체 면적에 대한 변량율을 구하여 변량율이 0 에 가까운 값을 나타내는 현상을 표현하면 보다확실하다. (2) 중앙값과 십분위 양적이든 질적이든 순위대로 나열한 자료의 중간값이 중앙값이다 . 구간이나 비율 척도로 측정된 자료도 물론 중앙값룰 구할 수 있다. 표 5 -3은 우리가 흔히 접할 수 있는 통계로 중앙값과 십분위(十分位)를 어 떻게 얻는가 알아보자. 통계값에 의하면 상수면의 중앙값은 526 으로(총농가 1052-:-2=526) I 등급 내에 있으므로 I 이 중앙값이 된다 . 지리적 중앙값은 495 로 (990 ---;-2=495) 역시 I 등급에 속해 있다 . 중수면은 중앙값이 795 이면 (1590 ---;-2=795), I 등급에서 차례로 내려오면 795 번째 속하는 농가는 III 등 급에 속하므로 III 이 중앙값이 된다. 또 하수면은 356---;-2= 178 로 등급부 터 계산해 내려 오면 Il1 등급 속에 중앙값이 있기 때문에 역시 III 등급 이 대표값이 된다. 상수면온 I 등급이 상수면의 대표값이 되는데 이것 은 I 등급 농가가 936, 기타 Il, Ill, N 등급 농가를 합쳐도 116 이 되 므 I 등급이 대표값이 되어도 무방하다. 그러나 중수면은 중앙값이 되 는 Il1 등급의 농가 수는 720, Il1 등급이 아닌 농가 수는 ITTO 으로 더 많 기 때문에 중수면을 Il1 등급으로 단정짓는 것은 무리가 있다. 하수면도 Il1 등급은 123, 기타는 233 으로 123 을 대표값으로 선정하기에는 부적합 하다 여기서 대표값의 적합성 여부를 쉽게 판별하기 위해 십분위값을 이 용한다. 십분위란 순서대로 나열된 자료에서 10 분의 1(011) 과 1 야촌의
9(019) 간 등급의 차이 를 말한다. 즉 중수면의 경우 10 분의 1(019) 은 159 로 ll 등급에 속하고, 10 분의 9(019) 는 1431 로 W 등급에 속하므로 십 분위 01=019-011= N-ll =2 가 된다. 여기서 만약 9/ 10 과 1/ 10 이 같은 등급에 속한다면 십분위는 0 이 된다. 십분위가 0 이라 함은 중앙값이 대표값으로 적절하다는 뜻이다. 가장 부적절한 경우는 십분위값이 등 급의 총수보다 1 이 적게 나타날 때이다. 즉 상·중·하수면은 모두 네 등급으로 구분되어 있으므로 네 등급인 경우에 십분위가 3 이면 중앙값 이 대표값으로 적합하지 않다는 뜻이다. 결론적으로 십분위값이 0 에 가까울수록 안심하고 대표값으로 지도화해도 된다.
표 5-3 중앙값과 십분위 계산
한편 누적 면적인 지리적 십분위를 측정한 결과, 하수면은 중앙값 이 IIl 등급에서 W 등급으로 바뀐 반면 십분위는 2 에서 1 로 대표성이 강 해졌고, 중수면은 십분위가 2 에서 3 으로 대표성이 약해졌다 . 따라서 이런 경우 농가의 중앙값으로 지도화할 것이냐, 아니면 지리적 중앙값 으로 지도화할 것이냐 하는 것은 지도의 사용 목적과 자료의 성격을 잘 파악한 후 결정하여야 한다. 이 통계는 개별 농가의 소득을 토지 비옥도, 생산량, 자본 투하 량, 노동 투입량 등을 종합하여 수, 우, 미, 양, 즉 I, Il, Ill, N 등급의 네 단계로 구분하여 각 등급의 농가 수와 면적을 집계한 것이 댜 (3) 산술 평균과 표준 편차 지도상에는 최빈값이나 중앙값보다 산술 평균이 많이 사용되고 있 댜 평균 기온이나 평균 생산량 등온 구간 척도나 비율 척도로 측정된 값의 산술 평균이다. 이 산술 평균을 지도로 나타낼 때 제도자는 이 평균이 얼마나 자료의 중심성을 갖고 있는지 살펴본 후 지도화 여부를 결정하여야 한다. 일단 지도화되면 독자들은 맹목적으로 지도를 믿는 경향이 있기 때문이다. 평균의 중심성, 즉 평균으로부터 자료가 얼마나 분산되어 있는가 하는 것은 표준 편차를 구하여 파악할 수 있다. 표준 편차의 값이 작 으면 작을수록 자료가 평균값 가까이에 집중되어 분포한다는 것을 의 미한다. 표준 편차는 아래의 공식을 이용하여 얻는다. s= ~n 또는 s= ~N - (X)2 (여기서 注 표준 편차, 料큰 각 자료의 값, X는 자료의 평균이다) 자료가 면적과 연관되어 있는 경우는 아래 공식을 이용하여 표준 편
I • I• I •9969 58 7%%% 의의 의 사사사례례례 •I •I •I
차를얻는다. s= 2:X2 -( 판 )2 (여기서 a 는 각 지역의 면적, A 는 각 면적의 합계이다) 표준 편차는 자료가 정상적으로 분포되어 있다는 가정 하에 일어날 수 있는 정규 분포 이론에 근거하고 있다. 정규 분포 곡선은 그림 5-5 에서처럼 평균(X)점에 가장 많은 자료가 분포되어 있고 평균값에서 멀 어질수록 자료의 수는 적어진다. 여기서 전체 자료의 68 . 刀%는 평균에 서 표준 편차 土 1 범위 내에 있으며, 자료의 95% 는 표준 편차 土 2 범위 내에, 자료의 97% 는 표준 편차 士 3 범위 내에 존재한다. 바꾸어 말하 면 평균 가까이의 값은 나타날 수 있는 확률이 많고 평균에서 멀리 떨 어져 있는 값일수록 나타날 확률이 적은 것이다. 표준 편차를 통하여 파악할 수 있는 면은 많이 있다. 예를 들어 어
표 5-4 어떤 섬의 고도
느 지방의 3 0 년 간에 걸친 강수량과 그의 표준 편차를 알면 비가 올 확률을 쉽게 예측할 수 있다. 또한 표준 편차는 추정적이고 서술적인 통계로 지도에서도 많이 쓰 이고 있댜 강우량의 변동률, 극단적인 기온이 나타날 확률, 농업 수 확량 예측 등은 표준 편차를 이용하여 파악할 수 있다. 또 표준 편차 는 단계 구분도에 필요한 등급의 한계를 정할 때도 매우 유용하게 이 용된다 즉 평균과 표준 편차를 이용하여 여러 등급을 구분할 수 있으 며 이 등급의 분포에 대해 시차에 따른 비교도 가능하다 . 출생율이나 사망율, 개인 소득 등이 시간의 흐름에 따라 어떠한 분포 변화를 나타 내는가를 파악할 수 있다(면 지도 설명시 범위 동급, 분류법에서도 설명 되어 있음). 일반적으로 표준 편차나 평균은 정부나 여러 기관의 통계 자료에서 쉽게 얻기도 하지만 지도학자들은 이미 지도화된 것에서 평균이나 표 준 편차를 구해야 하는 경우도 많다. 이때는 좀더 다른 방법이 요구된 댜 예를 들면 등고선도에서 평균 고도와 표준 편차를 알아야 하는 경 우이다. 표 5 --4는 가상적인 섬의 고도 자료이다. 이 섬을 개발할 때 모든 지역에 가장 편리하게 도달할 수 있도록 건설할 도로의 평균 고 도와 표준 편차를 파악하면 어느 정도 고도까지 개발했을 때 섬의 몇 퍼센트 정도가 개발될 수 있는가를 알 수 있다. 평균 고도를 파악할 수 있는 방법에는 계산에 의한 방법과 그래픽을 이용한 방법이 있다. 먼저 가상 자료 표 5 --4를 가지고 계산에 의해 평균 고도를 구하는 방 법을알아보자. 앞에서 면적의 평균을 내는 공식에 따라 계산하면 고도 평균은 x=9329 .2 5;102.65= 5X) .9m 이다. 또 누적 면적 그래프로 평균 고도를 구 하려면 우선 Y 축에는 고도를, x 축에는 누적 면적을 표시한 후 그림 硏파 같이 각 고도에 따른 누적 면적을 그려 넣는다. 이 곡선의 아래 면적을 구한 후, x 축의 누적 면적 합계선까지의 길이로 나누면 그 값 이 평균 고도가 된다. 실제 그래프에서 곡선 아래 부분의 면적이
표 5-5 고도의 표준 편 차
13 . 42.c m 3 이고 기준선 (X 축)의 길이가 8.74cm 로, 13.42 / 8 .4 7 =1 .5 3cm 가 된다 이 값을 Y 축에 따라 측정해 보면 SXJ .65cm 가 되는데, 이것이 지 리적 평균으로 가로 점선으로 그은 SXJ . 65 선이다 . 이 선이 계산으로 얻 은 SXJ .9 와 차이가 생기는 것은 그래프의 경우 고도의 최고값을 이용했 으며, 계산값과는 반올림의 형식이 다르기 때문이다. 또 그래프에서 x 축 중간 지점에서의 수직선이 곡선과 만나는 지점 의 Y 축 값이 고도의 중앙값이 된다. 즉 이 점에서 고도가 반으로 나누 어져 있다는 뜻이다. 퍼센트값이나 십분위값도 중앙값과 마찬가지로 x 축에서 정해진 값에 따라 수직선을 그어 곡선과 만나는 지점의 Y 축 값을 읽으면 된다. 고도의 표준 편차는 앞에서 언급한 지리적 표준 편 차 공식에 의거해 계산하면 그 결과는 표 5 -5와 같다 표준 편차 s = ~-(?。~) = 63.4 7 m
이것은 평균에서 위 아래 로 63.4 7 m 즉 고도 初 . 5m 와 154 .S m 사이 지역 이 이 섬의 깁 3 를 차지한다는 것을 의미한다 . 그러나 지리적 표준 편 차를 그냥 그대로 믿어서는 안 된다. 대부분 지리적 자료는 표본을 통 해서 얻어진다. 표집된 자료로부터 계산한 평균값과 모집단으로부터 계산한 평균값이 같은 경우보다는 다른 경우가 더 많다. 여기서 표집 된 자료로부터 계산한 평균이 얼마나 신빙성이 있는가 하는 것은 평균 표준 오차로 판단할 수 있다. 평균 표준 오차는 평균의 표준 편차, 즉 평균의 이동 한계가 얼마나 되는가를 측정하는 것이다. 평균의 표준 편차가 클수록 신뢰도가 떨어지며 또한 표집된 자료의 수가 적을수록 신뢰도가 낮다. 따라서 어느 한 값, 죽 평균으로 일정 지역을 나타낼 때는 표준 오차의 원리를 고려한 다음 지도화하는 것이 좋다 . 표준 오 차는 다음 공식으로 얻을 수 있다. si =N- =s= Sx = SIN (여기서 Si 는 어떤 주어진 값 (X) 의 표준 오차, N은 X의 수이다) N이 클수록 신뢰도가 높고 S:, 의 값이 클수록 신뢰도가 낮아진다. 이 부문에 대한 보다 상세한 이해는 일반 통계학 서적을 참고하기 바란 댜
제 6 장 자료의 일반화 우리는 복잡한 환경에 둘러 싸여 있다. 이 복잡한 환경을 이해하기 위해서는 어떤 개별적이고 독특한 특성보다 전체적이고 보편적인 특성 에 초점을 맞추어 그 기본 질서를 파악하여야 하는 경우가 많다. 보편 성을 추출해 내는 방법에는 여러 가지가 있는데 시각적으로 복잡한 것 울 단순화시킨다든지 또는 어떤 기준에 따라 같은 부류를 등급지어 구 분하는 것 등이 그 예이다. 이렇게 복잡한 자료를 이해하기 쉽도록 만 드는 과정을 일반화라 한다. 자료를 체계적으로 단순화시키지 못하면 여러 현상들의 근접과 혼 재로 인한 혼동이 야기될 수 있다. 따라서 지도는 공간을 체계적으로 단순화하여 나타내줌으로써 지리적 현상들의 질서를 잘 파악할 수 있 게 하여야 한다. 적절하지 않은 자료를 배제하기 위해 먼저 지도화 목 적에 일치하는 자료를 선택하여야 하고, 선택한 자료를 지도 축척과 조화 있게 또 의미가 잘 전달될 수 있도록 표현하는 것이 중요하다. 모든 자료는 일반화 과정을 거쳐서 지도에 나타나게 된다. 예를 들어 지도에 도시를 나타낼 때 시내 도로를 어느 정도의 크기로 표현할 것 인가, 또 어느 정도 규모의 도시까지를 표현할 것인가, 도로와 도시 중 어느 것을 보다 더 부각시킬 것인가 하는 문제 등이 일반화 과정을 통해서 처리된다. 자료의 일반화 과정은 네 단계를 거쳐서 이루어지는
데 다음과 같다 ® 단순화 : 자료의 주요 특성을 부각시키고 나머지는 제거하는 과 정 ® 분류화 : 자료를 순서대로 또는 척도에 따라 정리하거나 분류하 는과정. ® 기호화 : 분류된 자료에 대해 그 특성이 잘 나타나도록 기호를 정하는 과정. ® 추리화 : 지도에 나타나 있는 것 이상의 정보를 논리적으로 추리 해 내는 과정 . 이 네 가지 과정을 거쳐서 자료가 일반화되고, 이 자료에 의해 지도 가 제작되는데 지도에 따라 강조되는 측면이 다를 수 있다. 일반화의 네 과정 중 어떤 면이 강조되는냐 하는 것은 첫째는 지도의 목적, 둘 째로는 지도의 축척, 세째는 그래픽의 한계, 죽 지도 표현 체계의 한 계나 독자의 이해 능력, 네째는 자료의 질, 즉 지도 제작에 쓰이는 자 료의 신빙성과 정확성에 따라 제한을 받는다. 그리고 일반화의 네 과 정은 각 과정마다 명확한 한계로 구분되어 있는 것이 아니며 두 과정 의 처리가 동시에 이루어지기도 한다. 1 단순화 단순화 과정은 많은 자료 중에서 지도에 표현할 자료를 선택하는 과 정이다. 자료를 지도에 표현하는 방법에는 축척에 맞게 표현하는 방법 과 과장에 의해 불필요한 자료를 제거시키고 표현하는 방법이 있다. 도로나 건물, 작은 시냇물 등은 축척 1:2 ,5 00 의 대축척 지도에서는 축 척에 맞게 표현하여도 별 문제가 없지만 소축척 지도에서는 그렇지 않 다. 죽 폭 20m 의 도로가 축척 1 : 2s, ooµl 도에서는 0 . 8mm 로, 1 : 100,(XX ) 지도에서는 0.2mm 로, 1:500, 아立]도에서는 0.04mm 로 축소되기 때문에
이대로 표현한다면 표현 하기도 어려 울 뿐만 아니라 잘 보이지 않게 된 댜 따라서 이런 경우 과장해서 표현하여야 한다. 한편 1 : 25 , (XX)지도를 1 : 100, (XX)지 도로 축소하는 경 우 공간이 1/16 로 축소되 기 때문에 1 :25 ,(X X ) 지도상의 모든 자료를 포함하기가 어렵다. 이런 경우는 불필요한 자료 를 제거하고 필요한 자료만을 찰 선택하여야 한다. 자료의 취사 선택 에 있어서는 자료의 상대적 중요성, 지도의 이용 목적, 그래픽상의 문 제 등을 염두에 두어야 한다. 지도는 대축척으로부터 소축척으로 편집하는 것이 상례인데, 대축 척 지도에서의 어떤 현상의 수를 소축척 지도에서는 얼마만큼 줄여서 표현하여야 하는가 하는 문제가 여전히 지도학의 난제로 남아 있다. 이 문제에 대해 퇴퍼는 축척에 따라 자료의 수를 줄이는 기본 법칙을 제시했는데 그 공식은 다음과 같다. Nc = N.s~ sS (NC 는 축척을 S c 로 나타낼 새 지도에서의 물체 수, NS 는 축척이 S5 인 원 지도에서의 현상의 수이다) 예 를 들어 축척 1 : 250,(X X) 지 도에서 100 채 의 농가가 1 : 1,(X X),(XX) 지 도 에서는 50 채의 농가로 줄어든다. (NC = 100 ~1/1 ,야 ),CXX) = 50) 1/25 0,CX X) 객관적으로는 공식에 의거하여 점의 수나 선을 줄여서 나타내야 하 지만, 실제로는 제도자의 판단이 더 크게 작용한다. 예를 들어 축척에 따라 점 ·선 ·면 자료를 동일한 비율로 줄일 경우 어떤 지역은 특정 자 료가 하나도 안 나타날 수 있다. 그러나 지도의 목적상 특정 자료의
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분포를 나타내야 하는 경우가 있다. 이 럴 때 제도자는 지도화할 자료 및 그와 연관된 요소들을 잘 파악한 후 취사 선택, 과장, 축소의 기법 울 잘 활용해야 한다. 이 점에 대해서는 앞으로도 많은 연구가 뒷받침 되어야 할 것이다. 자료의 수 외에도 형상이나 면적을 단순화하는 경우 특히 지리적인 고유한 특성이 없어지게 되면 안 된다. 예를 들어 심한 사행천의 경우 새로 편집된 지도가 크게 축소되어 축척 비율상 원래의 사행 형태가 나 타나지 않게 될지라도 사행하는 형태로 나타내어 그 특성을 살려야 한 다 또 호수가 많은 빙하 지역의 경우, 지도의 축소로 호수가 나타날 수 없는 때에도 몇 개의 호수라도 그려 넣어 호수 지역임을 나타내 주 어야 한다. 리아스식 및 피오르드식 해안선의 경우도 마찬가지로 축소 된 상태에서도 해안선의 특성이 나타날 수 있도록 해야 한다. 그러나 소축척 지도 지도에서는 이런 특성들을 나타낼 수 없는 경우가 있다. 단순화의 다른 방법으로는 원래의 규모나 형태와 유사하게 약도로 그려서 나타낼 수가 있다. 이때는 복잡하게 굴곡진 선을 완만하게 하 되 어느 지역 또는 어느 부분인지 알 수 있도록 해야 한다. 일단 자료가 선택되면 여러 형태로 정리된다. 즉 자료의 통계값이 도표 지도, 영상 등으로 표현되거나 설명된다. 어떤 자료는 컴퓨터 처리를 위한 수치 d igital 형태로 또는 모니터상에 나타낼 수 있도록 배 열되어 기계적으로 저장된다. 자료의 단순화 처리란 이렇게 선택 정리 된 자료 중 지도 제작에 필요한 부분만을 살리고 그외의 것을 제거함 으로써 독자에게 제도자의 의도를 간명하게 전달하고자 하는 것이다. 단순화의 방법에는 수작업에 의한 방법, 통계학적인 방법, 컴퓨터를 이용하는 방법 등이 있다. 수작업에 의한 단순화 작업은 제도자의 관 점과 지도에 따라 달리 나타나는 단점이 있기 때문에 최근에는 통계학 적 방법이나 컴퓨터를 많이 이용한다. 근래의 지도학은 많은 도표화 된 자료 및 지도로부터 얻은 자료를 통계적으로 처리하여 응용하여 왔댜 특히 계량 기법의 혁명적인 발전으로 이동 평균 mov i n g aver-
age s , 표면 적 합법 surf ac e-fit ting tec hniq u es, 회 귀 분석 reg re ssio n analy- sis, 상관 관계 분석 correlati on analys i s 등을 이 용한 자료의 분석 과 처 리가널리 응용되었다. 또한 컴퓨터의 발전은 단순화 작업에 있어서 보다 정교한 자료의 처 리를 가능하게 하였으며, 방대한 양의 복잡한 자료의 처리도 가능하게 하고 있다. 벡터 Vecto r 또는 래스터 Raste r 방식으로 저장된 자료는 다 중 회 귀 분석 및 상관 관계 분석, 요인 분석 fac to r analys i s, 판별 분석 dis c ri m i na nt analys i s , 곡선 보간법 curvil ine ar int e r p o lati on 등 다양한 방 법으로 처리된다 . 특히 래스터 방식으로 저장된 자료는 비율법 rati oi n g , 주성 분 분석 법 princ ip a l comp o nent analys i s, 밀도 분석 법 densi- ty slic in g 등에 의해 조작될 수 있다. 이들 조작법들은 일련의 자료에 대해 하나의 특정 알고리즘 al go ri sm 을 적용하여 동일한 결과를 반복해 서 얻을 수 있다는 의미에서 보다 객관적이라고 할 수 있다. 그러나 자료를 기계적으로 처리하는 데 있어서 유의해야 할 점은 각 방법에 따른 자료 처리의 한계를 분명히 인식하고 있어야 한다는 것이다. 자료를 단순화하는 과정은 크게 삭제를 통한 단순화 과정과 수정을 통한 단순화 과정 이 있다. 1) 삭제에 의한 단순화 자료를 삭제하면서 단순화시키는 것은 새로 제작되는 지도의 축척 이 작은 경우 선이나 형태가 단순화될 수밖에 없기 때문이다. 삭제를 통한 단순화에는 두 가지가 있는데 하나는 점을 이용하는 것 이고 또 하나는 형태를 삭제하는 것이다. 점 삭제란 복잡한 선이나 윤 곽을 단순화하기 위해 선을 일련의 점들의 연결로 보고 이 점의 수를 줄임으로써 단순화시키는 것이다. 형태의 삭제란 예를 들어 호수가 많 온 지역에서 몇 개의 주요 호수만을 남겨 두고 나머지는 삭제하는 것 이다.
그림 6-3 점 삭제에 의한 단순화(점 다섯 개씩을 묶고 그중 한 점만을 남겨 단순
(1) 점 삭제 축척이 줄어듬에 따라 복잡한 선은 단순화되어야 한다. 점 삭제는 그림 6-2 에서와 같이 선의 굴곡이 있는 곳마다 점을 찍어 표시하고 이 들 점 중에서 전체의 윤곽이 유지될 수있는 점만을 남기고 나머지는 제거하는 것이다. 이 경우 윤곽을 파악하는 제도자의 주관에 따라 서로 다르게 단순화 될 수 있다. 그래서 최근에는 기계적으로 제거하는 방법을 많이 이용
하고 있댜 특히 점이 많을 경우에는 기계적으로 점을 삭제하는 것이 수작업에 의한 것보다 훨씬 능률적이 된다. 기계적으로 점을 삭제하는 방법은 컴퓨터를 이용하여 매 n 번째 점만을 남겨 두고 나머지를 제거 하는 방법과, 모든 점들을 여러 그룹으로 나눈 후 각 그룹마다 무작위 로 한 점씩만을 남겨 두고 나머지를 삭제하는 방법이 있다. 그러나 컴 퓨터를 이용할 때에는 선이나 윤곽의 특성에 대한 고려 없이 점을 제 거하기 때문에 현상의 특성 자체를 잃게 되는 문제점이 있다. 이 문제 를 해결하기 위해 더글러스-푸케 자료의 특성을 감안하여 컴퓨터를 이 용한 점 삭제 방법을 연구하였다. 이 방법은 그림 6--4에서처럼 기준을 정해 놓고 임의로 두 점 A, B 를 연결한댜 A-B 선과의 수직선을 각 점으로부터 그어 가장 긴 선의 점, 즉 C 점과 A, B 점을 연결하여 AC, BC 를 긋는다. 다음으로 A 와 C 사이의 점들은 기준선보다 짧기 때문에 모두 제거한다. 그러나 점 D 는 B, C 점에 대한 수직선이 기준선보다 길기 때문에 남겨 둔다. 선상으로 분포하지 않는 점들도 몇 개의 점만을 남기고 단순화할 수 있댜 그런데 점을 얼마나 남길 것인가 하는 문제는 퇴퍼의 법칙을 적 용하여 할 수 있다. 다만 남기는 점의 수가 결정되어도 어느 점을 남 길 것인가 하는 문제는 오랜 경험과 전문적인 지식을 바탕으로 하여야 하며 기계적으로 단순화하는 경우에도 지리적 중심 또는 무게의 중심 점을 남기는 것이 바람직하다. (2) 형태 삭제 형태 삭제는 그림 6- 5 에서 나타나 있는 것처럼 어느 일정한 크기보 다 작은 형태는 모두 삭제하는 것이다. 일정한 크기란 새 지도에 나타 날 수 있는 가장 작은 크기나 또는 새 지도의 축척과 선의 굵기를 고 려할 때 옆 물체와의 거리가 기준이 될 수도 있다. 즉 축척이 줄어듬 에 따라 두 물체의 거리가 너무 짧아져 개별체를 이루지 못하는 경우 제거된다.
vJ`fo·(、'、JA ' or P ,'-P,4;.4o ’ ., I /4;O.'
자료가 기계적으로 처리될 수 있도록 숫자 및 순위로 저장되는 컴퓨 터의 경우 형태 삭제는 비교적 쉬운 편이다. 죽 숫자 몇 번 이상 또는 순위 몇 이상 내지 이하를 일괄적으로 제거하면 된다. 또 그림 6-<5에 서처럼 인공 위성 영상을 스텐실 s t enc ili n g하여 주 관심 지역을 강조할
수도 있다 그림 G6 의 오른쪽 영상은 왼쪽 영상에서 육지부를 검게 처리하여 해수 지면을 잘 나타나도록 한 것이다. 이러한 영상은 육지 와 해수의 태양 광선의 반사값을 측정한 후 육지의 반사값이 검게 나 타나도록 조절하면 된다. 형태 삭제시 기준을 설정하는 방법으로 축소 확대기를 이용할 수도 있다 즉 기본 원지도를 축소 확대기에 놓고 원하는 만큼 축소하였을 때 나타나는 형태만을 남겨 놓고 나머지는 제거하는 것이다. 또 사진 기를 이용하여 원하는 크기만큼 사진을 촬영하여 사진에 나타나지 않 는 것은 삭제할 수도 있다. 물론 남아 있는 그림은 줄인 만큼 단순화 해야 한다. 단순화에는 이렇게 축척의 축소에 따라 형태 삭제나 복잡 한 선을 단순화하기도 하지만 동일한 축척에서도 중요하지 않은 부분 울 약식으로 나타내고, 중요한 지역만을 상세히 나타내어 효과를 증대 시키기도 한다. 2) 수정에 의한 단순화 수정에 의한 단순화 과정도 두 가지로 구분된다. 이 수정 과정에 사 용되는 자료는 주로 숫자로 저장된 것(벡터 방식), 그림 요소로 저장 된 것(래스터 방식) 모두 사용 가능하며 등급을 간소화하는 방법과 대 조를 뚜렷히 하는 방법이 있다. 수치나 그림 요소의 자료의 처리는 수 작업으로 하기에는 매우 어려워 기계적으로 처리한다. (1) 등금 간소화 등급의 간소화는 벡터 방식이나 래스터 방식으로 저장된 자료의 경 우 적합하다. 이 방법은 그림 6-7 에서 나타나 있듯이 각 수치를 옆의 수치와 비교하여 더 가까운 요소로 결합하여 등급을 간소화시키는 것 이댜 이 방법은 요소를 삭제하는 것이 아니라 각각의 요소를 평가하 여 보다 가까운 다른 요소와 결합시칸다는 점이 중요하다.
(A) (B)
선 자료의 단순화는 평균 이동법을 이용한다. 그림 6-8 은 원래의 선 A 를 세 개 항의 이동 평균값을 구하여 선 B 와 같이 단순화시킨 것이다. 체적 자료의 단순화는 표면 적합법을 이용한다. 즉 복잡한 지표면을 단순한 회귀선으로 나타내면 복잡한 지표 상태를 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다 . 죽 굴곡이 많은 지표면을 직선상으로 나타낼 때는 y =ax+b 로 나타내며, 곡선으로 나타낼 때는 y =ar+b+c 로 나타낸다. 또 체적을 나타낼 때는 보다 고차식으로 나타낸다 . 즉 XY 좌표상의 여 러 점의 분포를 평균하여 나타냄으로써 복잡한 지표면을 단순화시키는 것이다 . (2) 대조 향상화 대조를 뚜렷이 하는 과정은 주로 래스터 방식으로 저장된 자료에 적 용된댜 이것은 각 그림 요소 즉 화소 간의 명도의 차이를 크게 함으 로써 보다 해석하기 쉬운 영상을 얻고자 하는 것이다. 이렇게 보다 선 명한 영상을 얻는 방법에는 대조를 확장시키는 방법과 비율을 이용하 는 방법이 있다 . 그림 6-9와 그림 GlO 는 대조를 확장시켜서 영상을 선
L 0선 9T 馮8 765432
60 108 1hllllllllll 158
명하게 하는 과정을 나타내고 있다. 그림 6- 8 의 도수 분포도를 보면 명도값 0 에서 255 까지 중 영상의 명도값이 6o 에서 158 범위에 집중되어 있다 이를 그림 6-9에서는 0 에서 255 까지로 확대하여 나타내고 있다. 이러한 방법을 대조 확장법 con tr as t s tr e t ch 이라 한다. 비율을 이용하여 대조를 향상시키는 방법은 여러 파장으로 얻어진 인공 위성 영상을 서로 다른 파장의 비율로 영상을 재구성함으로써 현 상을 뚜렷이 파악할 수 있게 하는 것이다. 먼저 각 파장의 밝기를 확 장시킨 후 파장의 비율을 얻으면 더욱 효과적이다. 또 여러 파장을 겹 쳐서 칼라 영상을 얻을 수도 있다. 그리고 어떤 파장의 비를 얻는 것 이 좋은가 하는 것은 주성분 분석법을 이용하여 각 파장의 특징을 파 악한 후 결정하는 것이 바람직하다. 2 분류화 분류화 과정이란 다량의 복잡한 정보들의 특징이 잘 나타날 수 있도
(A.)••• • • •• • • •••••• • • • • ••••• ••••• • • II ((•C8• •))• • ••• •• ••• • •
록 분류하는 과정이다. 따라서 자료의 철저한 파악이 선행되어야 한 댜 분류화에는 속성이 비슷한 것끼리 묶는 것, 죽 토지 이용 분류라 든지 또는 양적 자료를 숫자적으로 제한된 그룹을 짓는 것 , 지도화할 때 어느 한 지역을 대표할 수 있는 특징을 찾는 것 등 여러 가지가 있 댜 그러나 효율적인 의사 전달을 위한다는 점에서 단순화와 분류하는 혼동될 때가많다. 그림 6- 11 에서 그림 (A) 는 독립된 여러 가옥의 분포를 나타낸다. 이 를 그림 (B) 와 (C) 처럼 축척을 줄였을 때 모든 가옥이 전부 나타날 수는 없다 . (B) 는 꼭 나타내야겠다고 결정한 가옥만을 남긴 것이고, (C) 는 가옥을 그룹지운 후 각 그룹별로 대표적인 가옥 하나씩만을 남긴 것이 다 이때 (B) 는 단순화 처리한 것, (C) 는 분류화 처리한 것이 된다. 분류화는 방법론에서 단순화와 다르다 . 분류화는 자료를 순서대로 또는 척도별로 정리한 후 대표성을 찾아내는 것이다. 지도학에서 흔히 접하게 되는 분류화된 자료에는 점, 선, 면 및 체적 자료가 있다. 1) 위치(점) 대표성
많은 점들이 분포되어 있는 지역의 지도를 축소하여 점을 나타낼 때 는 위에서 설명한 바와 같이 두 가지 방법이 있다. 첫째는 점들을 그 룹지은 후 각 그룹마다 특정한 한 점만울 남기는 방법이고, 둘째는 분 포의 특징을 유지할 수 있도록 핵심적인 점들을 남기는 방법이다 . 전 자의 문제점은 점들을 어떻게 무리지을 것인가 하는 것이다 . 각 점들 을 그룹지워 나눌 때 시작점을 어디로 하느냐, 또 어느 방향으로 가면 서 그룹을 지을 것인가가 중요하다 . 시작점과 방향에 따라서 결과가 크게 달라질 수 있기 때문이다 . 가장 좋은 방법은 제도자가 분포의 특 성을 미리 잘 파악한 후 처리하는 것이다. 후자의 방법에서도 분포의 특성상 핵심이 되는 점이 무엇인가 하는 것을 잘 판단하여야 한다. 통 계학적으로 최근린 법칙을 이용하여 대표성있는 점들을 찾아내는 방법 을 활용하는 것도 좋으며 앞으로는 컴퓨터를 이용하여 핵심점을 찾는 방법도 연구 개발될 것으로 전망된다. 2) 선 대표성 여러 개의 선을 한두 개의 선으로 간단하게 나타내는 경우는 혼치 않으나 종종 그럴 필요가 있다. 예를 들어 여러 개의 하천 지류를 한 두 지류만을 남기고 나머지는 생략한다든지, 여객과 화물의 수송량을 하나의 선으로 표시하는 경우가 그렇다 . 선의 대표성에 관한 어떤 정 해진 이론은 아직 없으며 제도자에 따라 수작업으로 또는 컴퓨터를 이 용하여 질적 양적으로 가장 대표적인 선의 위치와 크기를 선택하여 나 타낸댜 대표성을 갖는 선을 선택할 때 유의해야 할 점은 선의 특징을 살려서 표현해야 한다는 점이다. 하천의 공격 사면과 보호 사면을 나 타낼 때 또는 리아스식 해안이나 피요르드식 해안을 나타낼 때 그 특 징이 잘 나타날 수 있도록 하는 질적 표현의 방법에 대한 연구가 앞으 로뒷받침되어야겠다.
3) 면 대표성 면의 대표성은 지도학에서 매우 중요한 부분이다. 넓은 지역을 여러 소지역의 자료로 나타낼 때 식별하기 힘든 경우 기준을 정하여 소지역 들을 몇 개의 부류로 정리하여 나타내는 것이 면 대표성이다. 기준에 따라 범위와 등급을 결정하게 되며 등급 단계가 많을수록 실제 상태에 접근하게 된다 . 따라서 등급수는 가능한 한 독자가 특성을 분별할 수 있는 한도의 최대수로 하는 것이 좋다. 색상 지도인 경우는 흑백 지도 보다 더 많은 등급의 식별이 가능하다. 연구 결과에 의하면 흑백은 5- 8 단계 정도, 색상 지도의 경우는 7-10 단계까지 식별이 가능하며 분포 형태에 따라 식별 정도가 크게 좌우되는 것으로 밝혀져 있다. 또 등급 울 매길 때 특히 조심해야 할 부분은 비율로 등급매길 때이다 . 죽 5 에 서 10 으로 변했을 때나 500 에서 1 , oo.1으로 변했을 때 똑같이 100% 변화 했지만, 5 와 500 은 용량이 100 배 차이가 있기 때문에 이럴 경우는 절대 값으로 등급지어야 한다. 순위, 구간, 비율 척도의 면 지도는 등면 구 분도 Das y me t r ic Ma p로 나타내는 것이 가장 자연스럽지만 일반적으로 단계 구분도 Choro p le t h Ma p로 나타내는 경우가 많다. 등면 구분도나 단계 구분도에 있어서 가장 중요한 요소는 어떻게 등급을 결정할 것인 가이다 . 이 부분은 면지도에서 다시 논하기로 한다. 3 기호화 지도에 나타난 모든 현상은 기호로 표현되어 있다고 해도 과언이 아 니다 단순화, 분류화된 자료는 기호로 표시되어 독자와의 의사 소통 이 이루어진다 . 따라서 기호화는 지도화가 잘 되었는가, 잘못되었는가 의 성패를 좌우한다. 기호는 이해와 식별이 쉽고, 독자의 홍미를 끌 수 있으며, 효과적으로 표현되어야 한다. 또한 제도는 자료의 특성에
따라 그에 적절한 기호를 새로 만 들 어 낼 수 있는 능력을 갖추고 있어 야 한다 새로운 기호를 만들 수 있는 능력은 우선 자료의 속성을 명 확히 파악할 수 있는 능력에 달려 있다. 기호화에서는 자료가 어떤 척도로 측정되었는가와 자료의 공간적인 속성이 어떠한가를 우선적으로 파악하여야 한다. 어떤 자료든 측정 척 도와 공간적인 속성을 지니고 있다. 예를 들어 도시 인구 통계 자료는 도시를 점으로 볼 때 공간적으로는 위치, 측정 척도면에서는 비율의 속성을 갖는다. 기호는 측정 척도와 공간적 속성에 따라 그 표현 방법 이 다르다. 기호 자체는 명명, 순위 척도의 특성을 지닌다. 따라서 구간이나 비 율 척도를 나타내는 경우는 범례나 주를 통해서 부가적인 설명을 해주 어야 한다 . 이론적으로 구간 척도와 비율 척도를 구분하는 것이 매우 중요하지만 지도상에서는 구분되지 않는 경우가 많으며 단지 통계를 통해서 미루어 짐작할 수 있을 뿐이다 . 그리고 척도의 특성상 비율 척 도는 구간, 순위, 명명 척도 등으로 표시될 수 있으나 명명, 순위 척 도 등은 비율로 나타낼 수 없다. 자료의 공간적 속성에는 위치, 선, 면, 체적 등 네 가지가 있다. 위 치 자료는 점 기호로만 나타내고, 선 자료는 선 기호와 점 기호로, 면 자료는 점, 선, 면 기호로 나타낼 수 있다 . 2 차원의 평면 지도에 3 차 원의 체적 자료를 나타내는 데에는 어려움이 있으나 체적 자료를 점, 선, 면 기호로 나타낼 수 있다. 즉 한 공장의 생산량은 점 기호로, 국 가 간의 무역량은 선 기호로, 어떤 지역의 강수량은 면 기호로 나타나 며 면에 걸쳐 나타나는 체적을 통계면이라 한다. 그러나 자료의 공간 적인 속성보다 한 차원씩 낮게 나타내는 것은 정보의 손실이 생길 수 있기 때문에 유의하여야 한다. 또한 자료를 기호화하는 과정에서 자료의 척도와 공간 속성에 따라 그래픽 요소를 잘 선택하여야 한다. 그래픽 요소는 자료의 성질뿐만 아니라 독자들이 기호를 이해하는 데에도 많은 도움을 줄 수 있으
며, 기본적인 그래픽의 요소로는 기호의 크기, 농도, 패턴의 간격 및 방향, 색조, 모양 등이 있다 . 이들 각 요소를 어떻게 배합하느냐 하는 것이 지도 제작의 성패를 좌우할 수도 있기 때문에 그래픽에 대한 연 구와 실습은 많을수록 좋다. 기호의 크기는 자료의 양을 나타내며, 순위 • 구간 • 비율 등 모든 척 도와, 점 ·선 · 체적 등의 자료를 나타낼 수 있지만 명명 척도와 면 자 료는 크기로 나타낼 수 없다. 기호의 농도는 크기와 마찬가지로 순위 척도를 나타내 주며 범례를 두어 구간이나 비율 척도로 나타낼 수도 있다 또 점, 선, 체적 자료를 농도로 표현할 때 명명 척도를 나타내 면 순위로 인식되기 때문에 안 된다. 패턴의 간격은 기호를 이루는 점 이나 선의 간격을 의미한다 . 간격은 명명 척도로 측정된 점, 선, 면 자료에 사용되며 체적 자료는 사용하지 않는 것이 좋다 . 패턴의 방향
표 6--1 자료의 척도 별, 공간 속성 별 기호화
과 색조, 모양은 명명 척도로 측정된 점, 선, 면 자료에 사용된다 . 이 를 정리하면 표 6- 1 과 같다 . 결론적으로 간격, 색조, 방향, 모양 등의 네 요소는 상이성을 나타 내기 때문예 명명척도와 장소 • 선 • 면 자료에 유리하며, 보다 상위의 척도나 체적 자료에는 사용해서는 안 된다. 따라서 경우에 따라 적절 한 요소를 잘 선택하여 표현하면 훌륭한 지도를 만들 수 있다. 4 추리화 추리화란 지도에 나타난 기호와 정보의 내용을 넘어 논리적인 사고 로 지도의 자료가 내포하고 있는 지리적 사실이나 이론을 추론해 내는 것을 말한다. 예를 들어 등고선도를 제작할 때 전 지역의 고도를 조사 하지 않고도 논리적 이론에 근거하여 어떤 기준점을 중심으로 전 지역 의 등고선을 완성시킨다든지, 어느 지역의 평균 고도와 등고선을 통해 등고선 사이 지역의 고도를 유추하는 것 등이 추리화이다. 토양도나 기후도 등도 표집 조사를 근거로 전국 토양도나 기후도를 완성시킨다 . 독자의 능력에 따라 제도자도 알지 못한 특수한 사항을 유추하여 알 수도 있으며, 지도 이외의 다론 방법으로는 전혀 파악될 수 없는 공간 적 가설을 얻어낼 수도 있다. 이러한 지도를 통한 추론이 학문 연구에 크게 공헌할 수 있음은 지도의 가치를 더욱 높여 주는 것이다; 5 일반화의 제약점 자료를 일반화하는 데에는 몇 가지 한계가 있다. 이 한계 내에서 자 료의 단순화, 일반화, 기호화 등이 이루어지는 것이다. 주요 일반화의 제약점들은 다음과 같다.
l) 지도의 목적 제작하는 지도의 목적에 따라 지도의 내용이 결정된다. 내용이 결정 되면 자연적으로 어떤 자료를 어느 정도의 수준으로 나타내야 하는지 도 결정된다 . 지도의 내용이나 수준은 다음과 같은 질문에 답함으로써 그 윤곽을 파악할 수 있다. 즉 ® 독자층이 어떤 사람들인가? 독자층 이 지리적 전문 지식이 있는 사람들인가? 아니면 일반인들인가? 또는 특수한 목적을 지닌 사람들인가? ® 지도가 어떻게 사용될 것인가? 시 한성아 있는지의 여부? 주제도로 쓰일 것인지 일반도로 쓰일 것인지? 이들에 대한 의견이 종합되어야만 그에 따라 지도의 수준, 자료 일반 화의 정도를 결정할 수 있다 . 2) 지도의 축척 일반적으로 축척이 작을수록 일반화의 정도가 심하다. 지적도나 도 시 계획도 등 대축척의 지도는 제약이 크지 않으나 대부분 소축척인 주제도와 같은 경우는 축척에 따른 제약이 크게 작용한다. 축척과 일 반화의 정도가 균형을 이루어야 잘 만들어진 지도이다. 축척에 비해 자료가 너무 상세하거나 또는 너무 일반화시켜 빈약해진다면 몸에 맞 지 않는 옷과 같이 어울리지 않는다. 즉 자료, 축척, 목적이 잘 결합 되어 균형을 이루어야 한다. 그 결합이 잘 되었는가를 판단하는 것은 오래 경험과 올바른 지식에 의존할 수밖에 없다. 또한 지도 투영법상 의 장단점들에 대해서도 잘 알고 있어야 한다. 3) 그래픽의 한계 기호 간의 차이는 그래픽 요소의 결합의 차이에 따라 다르게 나타난 댜 이 그래픽 한계는 물질적인 그리고 심리적인 환경에 따라 결정된
댜 물질적인 한계는 제도자가 지니고 있는 기구, 재료, 기술 등을 말 하며, 심리적인 면은 독자의 기호에 대한 개념과 반응에 대한 고려이 댜 물질적인 한계에서는 선의 굵기, 글자체 모양, 색깔, 형태나 기 호 컴퓨터를 비롯한 여러 기계조작 등도 포함된다. 아직까지는 컴퓨 터 그래픽이 수작업으로 하는 것보다 제한점이 많지만 정확성은 월등 하며, 그래픽의 한계를 극복하려는 끊임없는 연구가 진행되고 있다. 심리적인 면은 기호에 따라 차이가 나는 독자의 관념과 관계가 깊 댜 예를 들어 선의 폭이 두 배로 달라지면 이 차이는 대체로 올바로 인식하나 원이 두 배로 커지면 잘 인식하지 못한다 . 심리적인 면은 색 조, 크기, 농도 등과도 밀접하게 연관되어 있으며 일반화 과정에 크게 영향을미친다. 4) 자료의 질 자료에 대한 신뢰도가 높고 정확할수록 자세하게 지도에 나타낼 수 있으나, 자료가 갖는 객관적인 정확성 이상의 효과가 나타나는 일은 없어야 한다. 그것은 일단 지도화된 자료에 대해 독자들이 맹목적으 로 믿는 경향이 있기 때문이다. 따라서 제도자는 지도화하기 전에 자 료의 정확도를 확인하여야 한다. 예를 들어 등치선도의 경우 등치선 의 간격이 어느 정도가 되어야 한다는 이론적인 기준은 없지만 너무 많은 등치선이 나타나 있으면 필요 이상으로 자료를 상세하게 나타내 게된다 제도자가 특히 주의하여야 할 사항은 기본 자료에 〈거의〉, 〈약〉, 〈대 략〉이라는 말이 들어 있을 때 이들을 지도상에 나타내 보일 수는 없으 며 또 나타내서도 안 된다. 만약 꼭 이런 내용을 나타내야 하는 경우 는 범례나 주를 통해서 알려주어야 한다. 죽 범례에 〈대략적인 위치〉 라든지 〈일반적인 도로〉 또는 〈선택된 철도〉 등으로 명시한다. 컴퓨터를 이용하여 제작한 지도의 경우 자료의 정확성과 완전성 문
제는 더욱 어렵다. 기계적으로 처리할 수 있는 자료가 크게 증가함에 따라 자료를 잘못 나타낼 확률도 높아진다. 따라서 기본 자료를 작성 할 때 정보의 내용과 성격 및 한계를 잘 알려 주어야 한다. 또 다른 지도로부터 자료를 얻는 경우 항상 〈대축척에서 소축척으로〉 자료를 얻는 것이 지도 제작의 기본 법칙이라는 것을 명심해야 한다.
제 7 장 점 지도 제작 제 6 장에서 자료의 기호화에 대하여 언급했듯이 지도는 여러 종류의 정보를 기호화하여 지리적인 개념, 위치, 분포, 상관 관계 등을 나타 내 준다 따라서 기호화는 지도학에 있어 핵심적인 위치를 차지한다. 자료는 척도 유형과 공간 속성에 따라 점 ·선 ·면 등 여러 기호로 나타 낼수있댜 점의 속성은 공간적으로 무차원이기 때문에 육안으로 볼 수 없는 것 이지만 지도상에서는 약간의 면적을 지니며 나타난다. 점 지도는 우리 가 흔히 볼 수 있는데 도시 분포도, 점묘도, 원 지도 등이 이에 속한 댜 점 지도 제작의 기본 목적은 자료의 위치와 분포 상태를 독자에게 알려주는 데 있다 . 독자의 수준에 따라 위치와 분포 상태로부터 다른 현상과의 상관 관계나 잠재적인 연관성 등을 얻어낼 수도 있다 . 1 점 기호를 이용한 위치 자료의 지도화 그림 7-1 과 7-2 의 지도는 각각 명명 척도, 순위 척도의 위치 자료를 점 기호로 나타낸 것이다. 그림 7- 3은 구간 척도의 위치 자료를 범위 등급으로 나타낸 지도이고, 그림 7 -4는 비율 척도의 위치 자료를 지도
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그림 7-3 구간 척도의 점 기호 지도
화한 것이다 그림 7- 3은 비율 척도의 자료로부터 범위를 정한 것이기 때문에 그림 7 -4보다 더 일반화된 지도라 할 수 있다. 모든 점 자료는 점 기호로 지도화하며, 경우에 따라서는 이동을 나 타내는 선 자료도 어느 점에서의 이동을 점 기호로 나타내기도 한다.
또 점 지도의 경우 각각의 점에 값을 부여함으로써 체적 자료를 점 기 호로 나타내기도 한다. 본 장에서는 우선 점 기호와 관련된 그래픽 요 소부터 살펴본 후, 명명 • 순위 • 구간 • 비율 척도의 위치 자료를 어떻게 표현하는지에 대해 알아보기로 한다. 2 점 기호 지도화에 사용되는 그래픽 요소 1) 명명 척도의 위치 자료 명명 척도의 점 지도에는 위치의 속성을 지닌 점 형태의 기호가 필 요하댜 그러나 한 지도에 여러 주제의 명명 척도를 함께 지도화할 때 는 각 주제에 따라 나타나는 점 기호의 형태도 다르게 해야 한다. 점 기호의 형태는 크게 그림 기호, 연관 기호, 도형 기호 등 세 가지로 구분할 수 있다. 이들에 부수적으로 각 기호의 차이를 더욱 명확하게 하는 그래픽 요소로는 모양, 색조, 패턴의 형태 및 패턴의 방향 등이 있다. (1) 그림 기호 그림 기호는 그림으로 각 항목의 명명 척도를 나타낸 것으로 그림 속에 색조나 패턴을 다르게 넣어 여러 항목을 같이 나타내기도 한다. 이 그림 기호는 특별히 범례에 설명되어 있지 않아도 그 의미를 독자 들이 충분히 파악할 수 있지만 통상 범례를 두는 것이 일반적이다. 기 호 간에 구분이 잘 안 된다든지, 모든 기호가 거의 같은 크기로 나타 나 독자들이 혼란을 일으키는 일이 없도록 해야 한다. 한편 크기의 차 이를 두면 순위를 암시하기가 쉽다. 또 기호 간의 구분이 잘 안 되는 경우 분포 상태에 대한 오해를 야기시킬 수 있다. 특히 비슷한 크기의 점 기호를 같은 크기의 테두리 안에 넣는 경우 더욱 그렇다. 따라서
‘학교 -교회 :,'- t_-,_- 공:,I 동또 묘는지 I'I -- 묘--지-- 、JI i풍 차 '?탄광 一난파선
색조나 패턴면에서 확연히 차이가 나도록 하는 것이 가장 안전하다. (2) 연관 기호 그림 7-5 는 연관 기호의 보기이다. 어떤 면에서는 기하학적인 요소 와 그림 요소를 혼합한 감이 있는데 연관성을 두드러지게 하는 것은 모양과 색조이다. 그림 기호에 비해 도식적인 요소가 있기 때문에 범 례는 반드시 있어야 한다 . 죽 그림에서 학교와 교회는 단지 꼭대기의 모양만 다름으로 범례에 설명을 넣어 뜻을 명확하게 하는 것이 좋다 . (3) 도형 기호 그래픽 요소 중 가장 중요한 것은 기호의 모양이다. 명명 척도의 점 자료를 나타내는 가장 보편적인 기하학적 기호로는 원, 사각형, 삼각 형, 마름모, 별 모양 도형 등이 있다. 색조도 보조적인 요소로 중요하 며 모양이나 색조가 순위적인 성격을 나타내지 않도록 해야 하며 범례 가 반드시 필요하다. 특히 여러 항목을 함께 나타낼 경우는 각 항목 간의 구분을 뚜렷이 해야만 분포의 성격을 파악하기 쉽다 . 명명 척도의 점 자료를 지도화할 떄 제도자는 먼저 자료의 성질상 어떤 기호를 사용하는 것이 가장 적합한가를 생각하고 각 기호 간의 차이를 명확하게 하기 위해 모양·색조·방향 · 간격 등을 잘 배합한다. 그러나 가급적 한 지도예 네 가지 이상의 기호롤 혼합하여 사용하지 않는것이 좋다.
원유매장
2) 순위 척도의 점 자료 순위 척도도 명명 척도와 마찬가지로 실제 상태와 유사한 기호나 또 는 상징적인 기호로 나타낼 수 있다 . 순위 척도의 점 자료는 기호의 크기나 색의 농도를 많이 사용하여 나타낸다. 기호의 크기나 색의 농 도를 각각 사용하기도 하고 함께 사용하는 경우도 흔히 있다 . 그림 7-6 은 도형 기호의 크기를 이용하여 순위를 나타내고 색의 농도로 순위를 더욱 강조한 지도이다. 나타난 자료는 순위 척도이지만 원래는 비율 척도 또는 구간 척도 자료일 수도 있다. 그것은 구간 척도나 비율 척 도는 쉽게 순위 척도로 나타낼 수 있기 때문이다. 색상을 이용하여 순위 척도를 나타낸 경우 기호의 크기는 같고 색상 만 다르면 독자들이 혼동하는 경우가 종종 있어 유의하여야 한다. 또
한 농도 • 크기 • 색상으로 두 가지 특성을 나타내는 것보다는 크기나 농도 중 어느 하나를 색상과 결합하여 한 가지 특성을 나타내는 것이 더욱 효과적이다. 3) 범위 등급 및 비율 척도의 점 자료 범위 등급 및 비율 척도의 점 자료를 나타내는 기호는 실제와 유사 한 형태의 기호로 나타내거나 인위적인 범주로 나타낼 수 있다. 순위 척도와 마찬가지로 크기와 농도가 가장 중요한 요소이며 다른 그래픽 요소들은 부가적인 의미를 갖거나 강약의 정도를 나타낸다 . 범위 등급 이나 비율 척도로 기호화된 것은 반드시 범례에서 설명을 해주어야 하 며 설명이 없는 경우는 순위를 뜻하게 된다. 프랑스의 지도학자 베르탱 Be rti n 에 의하면, 기호의 크기가 농도보다 범위 등급이나 비율 척도를 기호로 나타내는 데 더 중요하다고 한다 . 독자들이 크기를 통해서는 순위뿐만 아니라 순위의 대소를 비율로 파 악할 수 있으나 농도만으로 나타낸 경우는 순위만을 파악할 수 있다는 것이댜 따라서 가능한 한 범위 등급이나 비율 척도는 크기로 나타내 는것이 가장무난하다. 3 점진적 원 지도 점 속성을 갖는 대표적인 지도의 하나가 원 지도이다. 점진적 원 지 도는 어느 한 지점에서의 양이나 한 행정 구역 내에서의 전체 양을 나 타낼 때 원의 크기를 양에 따라 변화시키면서 표현한다. 특히 원이 적 합한 경우는 도시 인구처럼 좁은 지역에 큰 통계값이 있을 때나 생산 량·교통량 등 전체 양을 기호화할 때, 넓은 지역의 총합계를 나타낼 때이다.
점진적인 원 지도는 1 8-3 0 년대 최초로 나타난 후, 양을 나타내는 점 기호로 가장 많이 사용되고 있다 . 쉽게 제작할 수 있다는 이점 때문에 앞으로도 널리 사용될 것으로 기대된다 . 양을 지도화할 때 가장 중요 한 것은 통계 수치로 원의 크기를 정하는 문제이다. 원의 크기를 정하 는 방법에는 제곱근법, 범위 등급법, 시각적 방법 동이 있다. 1) 제곱근법 제곱근법은 가령 A 와 B 지역의 자료의 비율이 1 : 2 라면 B 지역의 원의 크기를 A 지역의 원의 크기보다 두 배가 되게 하는 것을 말한다. 원의 크기는 m 으로, A, B 두 지역의 비율은 mI 2: m 22 이며, 이 값의 제곱근 값을 구하여 얻은 값을 반지름으로 하는 원을 만든다 . 다시 말하면 m-7 : m7 =r1 : r2 이다 때에 따라서는 제곱근으로 얻은 값을 지름으로 하는 원을 사용하기도 한다 . 이 경우 축척에 따라 잘 조절해야 한다. 2) 범위 등급법 범위 등급법은 원으로 나타내야 할 자료가 많아 독자들이 이해하기 어려울 때, 자료를 범위 등급으로 분류한 후 각 등급 간의 중간값을 기준으로 원을 제작하는 것이다 . 즉 몇 개의 기준 원을 설정하여 지도 화하는 것이다. 예를 들면 자료를 1-10, 11-20, ……으로 분류한 후, 각 등급별로 지름 5, 15 …• •• 길이의 원으로 표시한다. 3) 시각적 방법 시각적 방법은 원을 제곱근법으로 나타냈을 때 독자들이 실제 크기 대로 인식하지 못하고 작은 원에 비해 큰 원의 크기를 작게 보거나 작 은 원을 실제보다 크게 보는 경향이 있기 때문에 이를 시각적 관점에
서 제대로 나타나게 조절하는 것 을 말한다 . 예 를 들 어 자료가 1 : 꼬] 크기일 때 작은 원의 두 배가 되는 큰 원을 작게 보기 때문에 이 원을 시각적으로 크게 나타내는 것이다 . 즉 잘못 인식되는 원의 크기를 조 정하여 나타내 주는 것이다 . 시각적 방법으로 자료를 나타낼 때는 다음의 네 단계를 거쳐 얻은 값을 반지름으로 하여 나타낸다. 첫째, 자료에 lo g를 씌운다 . 둘째, 이 값에 057 이나 또는 기호에 적당한 값을 곱한다. 셋째, lo g를 벗긴다. 네째, 이 값을 적당한 길이로 나누어 원의 반지름으로 한다. 적당한 길이란 축척에 적합한 길이를 말한다. 표 7-1 은 그 절차를 설명하고
표 7-1 점, 선, 면 기호의 척도별 표현
그림 7-7 점진적 원 지도
있다. 그림 7-7 은 같은 자료를 서로 다른 방법으로 크기를 정한 보기이다 . 왼쪽은 제곱근법으로 오른쪽은 시각적 방법으로 원을 그린 것이다. 세 가지 방법 중 가장 선호되는 방법은 범위 등급법으로 각 등급의 원을 범례에 나타내 주며 독자들은 쉽게 이해할 수 있다. 범위 등급 법은 면 지도의 단계 구분도와 같은 성질을 지니며 제곱근법은 선 지 도의 동치선도에 속한다. 즉 개개의 값에 따라 크기가 달라지기 때문 이댜 원 지도의 범례는 큰 원 속에 작은 원을 집어 넣어 겹친 형태로 나 타내거나 대표적인 원들을 골라 작은 것부터 큰 순서로 나열하여 나타 낸댜 원을 겹쳐서 나타낼 때는 지면이 많이 절약되지만 독자들이 크 기롤 과소 또는 과대 평가하는 경향이 있으며 원을 일렬로 나열하는 경우는 독자들이 크기는 제대로 파악하지만 지면을 많이 차지하게 된 다(그림 7-7 참조). 따라서 지도에 따라 제도자가 잘 판단하여 결정하여 야 한댜 원의 크기도 지도의 전체적인 균형에 어울리도록 원의 반경 울 잘 선택하여야 한다. 원의 반경의 크기를 결정하는 방법은 먼저 원 하는 원의 크기를 정하여 기준값으로 하고 표 7 - 1 에서 (3) 또는 (4) 의 값을 기준값으로 한다. 표 7-1 에서 (5) 란의 값은 기준 값을 462.28=1cm 로 한 것이고 (7) 란의 값은 l
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반경 크기를 정하는 또 하나의 전통적인 방법은 그림 7-8 에서처럼 가 장 큰 원의 반경과 가장 작은 원의 반경을 정한 후에 그 사이의 원들 울 일정한 간격으로 세분하여 정한다. 전반적으로 모든 원이 너무 크면 독자들에게 자료가 과장되어 보이 게 되고 원이 너무 작으면 중요성을 약화시킨다. 따라서 제도자는 자 료의 특성에 따라 원의 크기를 알맞게 정해야 하며 또 큰 원과 작은 원과의 대조가 잘 나타나도록 해야 한다. 원의 위치는 특정 지점울 원의 중심으로 하는 경우와 전체 지역의 중앙점이 원의 중심점을 중심으로 하는 경우가 있다. 또 원이 지도상 에 겹쳐서 나타날 때는 주의해서 표현하여야 한다. 그림 7 -9에서처럼 행정 구역이 투명하게 나타날 때는 원을 중첩시켜 나타내고 (A), 투명 하지 않을 때는 작은 원이 큰 원 위에 겹치도록 나타낸다 (B). 전자의 경우는 원 이면의 정보를 파악할 수 있지만 후자의 경우는 원 이면의
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정보가 가리워지기 때문에 주의하여야 한다. 4) 파이 원 지도 점 속성의 자료가 한 개 이상일 때는 파이 지도로 나타내는 경우가 종종 있다 파이 지도는 먼저 양으로 원의 크기를 정하고 전체 양에 대 한 각 항목의 비율에 따라 원을 분할하여 나타낸 것이다 . 예를 들어 전체 밭 작물에 대한 인삼의 재배 면적이나 전체 도시 인구에 대한 대 학생 수 등을 나타낼 때 흔히 사용한다. 또는 전체에 대해 두 개 이상 의 내용을 비교하여 나타낼 수도 있다. 예를 들어 전체 학생 수에 대 한 초등학생, 중학생, 고등학생 수를 하나의 원 내에 나타내어 비교하
는 것이다 . 그러나 전체 양이 너무 작거 나 원을 너무 많이 분할하면 독자들의 혼란을 야기시킬 수가 있으므로 유의하여야 한다. 원을 분할할 때는 같은 시점에서 하여야 한다. 사람의 시선은 원의 가장 윗쪽(1찍 방향)부터 오른쪽으로 내려가면서 보는 경향이 있기 때 문에 가장 보편적이고 안전한 방법은 1 았] 점에서부터 시계 방향으로 또 가장 중요한 내용부터 분할해 나가는 것이다. 중요한 내용일수록 색이나 패턴을 강하게 하는 것이 좋 다. 위치 자료를 나타내는 점 기호에는 보통 원을 많이 사용하지만 그밖 에도 정사각형, 육면체, 구체, 기둥 모양 등 여러 기하학적인 또는 그 림 기호를 많이 사용한다. 어떤 기호를 사용할 것인가 하는 문제는 자 료를 얼마나 독자에게 잘 전달할 수 있느냐 하는 문제와 결부된다. 일 반적으로 원은 가장 제작하기 쉽고 편리하기 때문에 많이 사용되지 만, 초등 학교나 유치원 등 저학년용 지도일수록 그림 기호를 많이 사 용하고 고학년용 지도일수록 기하학적 기호를 많이 쓰는 것이 효과적 이다 입체 모양의 기호는 자료의 양의 차이가 너무 커서 2 차원적인 형태로 나타낼 경우 다른 자료와의 균형이 잘 맞지 않을 때 사용된다. 5) 점묘도 지금까지는 점 자료를 하나의 점 기호로 지도화했지만 다수의 점 기 호로 현상의 분포 상태와 양을 나타낸 지도를 점묘도라 한다. 개념적 으로 점묘도는 단순한 점묘 그 자체 이상으로 복잡하다. 즉 점의 배열 상태나 패턴 등이 어떤 형태를 이룬다는 것은 현상의 분포가 실제로 그렇게 존재한다는 것을 의미한다 . 또 점의 밀도가 높은 곳과 낮은 곳 이 구분되어 순위적인 파악이 용이한 반면 정확한 통계량을 파악하기 는 어려운단점이 있다. 점묘도는 손으로 쉽게 제작할 수 있다. 한 점의 값만을 정하면 전체 점의 수가 파악되고 분포 상태에 따라 점을 찍으면 된다 . 컴퓨터를 이
용하면 더욱 편리하지만 한 점의 값을 정하는 문제와 기계적으로 점 을 찍기 때문에 나타나는 문제는 앞으로 더 연구되어야 할 과제이다. 일 반적으로 점묘도는 인구 분포도나 경지 분포도 등의 제작에 많이 이용 되고 있으며 색이나 다른 모양의 점 기호를 사용할 수도 있다. 점묘도 는 지리학의 주요 개념인 분포 형태 파악에 매우 적합한 지도이기 때 문에 널리 이용된다. 점묘도를 제작할 때 고려해야 할 기본 요소로는 점의 크기, 한 점에 부여된 값, 점의 위치 등 세 가지가 있다. 점묘도 제작에 이용되는 통 계는 대부분 행정 구역 단위로 집계된 것이다. 따라서 축척 1 :50000 지 도에서의 농가 표현과 같이 한 집마다 한 점씩 나타내는 것이 가장 이 상적이나 넓은 지역에 걸친 분포 상태를 나타내기 위해서 대개 소축척 지도로 제작한다 . 소축척의 점묘도에서는 한 점이 하나 이상의 값을 가질 수 있다 . 예를 들어 강원도의 한 군의 감자 재배 면적 이 5,00 '.)k mz 일 때 한 점을 5km 2 로 정하는 경우 1, 00'.)개의 점으로, 한 점을 50km z 로 하면 100 개의 점으로 나타낸다. 점묘도 제작에 기본 요소에 대해 보다 자세히 살펴보자. (1) 점의 크기와 점의 값 점묘도의 분포 상태가 실제 상태와 같기 위해서는 점의 값과 크기를 잘 선택하여야 한다 . 그림 7-11 은 미 국 위스콘신 주의 감자 재배 면적 울 점의 수나 크기를 달리 하여 그린 것이다. 점의 크기는 임의로 정 하되, 한 점의 값이 너무 크면 점의 수가 너무 적게 된다 . 그림 7-11 은 점의 크기를 너무 작게 한 경우로 분포 상태가 빈약해 보이고 별로 중요하지 않은 지도로 보인다. 또 분포의 패턴도 잘 나타나지 않는다. 반면 그림 7-12 는 점의 크기를 너무 크게 한 경우로 밀집 지역은 너무 복잡하게 나타나고 지나치게 조밀한 인상을 준다. 또 다른 작물은 재 배되지 않는 듯한 느낌을 갖게 하고 지도가 조잡스럽게 보인다. 그림 7-13 은 점의 수를 적게 한 경우로 분포의 패턴이나 특성이 잘 나타나
감자의 생산량과분포 ~
오 V8gE , ~0 -~ 0 ,5:02 ,7 00,0001 00km
충청 북도 인구분포도
『 广 /:' :- 홉혼:· 성 ` `I : ,, / ,,
지 않는다. 그림 7-1 4 는 점의 수를 많게 한 경우로 지나치게 상세한 느낌을준다. 그림 7-15 는 점의 크기와 값을 적절히 선택하여 나타낸 지도라고 할 수 있댜 점의 크기와 값의 선택은 가장 조밀한 지역의 경우 점들이 서로 붙어 까맣게 나타나도록 정하는 것이 이상적이다. 물론 전체적으 로 분포가 희박한 경우는 까맣게 나타나지 않는다. 또 대축척 지도에 서도 지도의 축척에 따른 면적의 크기와 일치시켜 점의 크기를 정할 필요는 없다. 예를 들어 10km 떡 감자밭이 축척 1:1,
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(2) 점의 크기 이론적으로 점의 위치는 점 자료가 있는 곳으로 하는 것이 가장 이 상적이다 . 그러나 대부분의 점묘도는 소축척 지도에서 점의 값이 1 이 상인 경우가 많아 여러 위치를 한 점으로 나타내야 하기 때문에 점의 위치를 잘 선정해야 하는 문제가 생긴다 . 일반적으로 여러 개체를 한 점으로 나타낼 때 가장 널리 이용되는 원칙은 여러 개체들의 중력의 중심점에 나타내는 것이다. 제도자는 전 체 점의 수와 분포 형태를 파악하고 이에 맞추어 점을 찍어야 한다. 분포 형태를 상세히 또 보다 정확하게 파악하기 위해서는 모든 가능한 참고 자료를 이용하여야 한다. 예를 들어 인구 분포도를 작성하는 경 우 참고 자료로는 지형도를 비롯하여 인구 분포와 관련이 깊은 도시 분포도, 경지 분포도, 교통도 등의 자료를 모두 이용하여 분포의 특성
울 사전에 잘 파악하고 있어야 한다. 점묘도 를 만들 때 투명지 아래에 소 행정 구역도 등을 놓고 점의 위치를 선정하면 많은 도움이 된다. 독자들이 대략적인 위치를 파악할 수 있도록 보다 큰 행정 구역을 나 타내 주는 경우도 있다 . 그러나 주의해야 할 점은 행정 경계선상에 점 을 나타내지 않아 경계선 부근이 여백으로 남게 해서는 안 된다. 어떤 규칙적인 형태는 쉽게 눈에 띄게 되므로 전체 점의 분포 형태가 누에 고치 모양으로 모여 있다든가 또는 물새 발자국이나 별 모양 등 인위 적인 집합 형태를 나타내지 않도록 해야 한다. 그리고 컴퓨터에 의한 점묘도에서는 점을 너무 고르게 나타내는 경향이 있다. 어느 지역이나 고르게 분포되어 있는 현상은 점묘도로 나타내기에 적합하지 않다. 연 구 결과에 의하면 점묘도 사용이 더욱 증가할 것으로 전망된다. 따라 서 보다 효율적인 점묘도 제작 방법에 대한 연구가 지속되어야 하며 기존의 방식과 다르게 나타내는 경우 제도자는 범례를 통하여 독자들 에게 그에 관한 정보를 제공해 주어야 한다. (3) 컴퓨터 점묘도 그림 7-1 6-{끈 컴퓨터를 이용하여 제작한 점묘도이다. 손으로 제작한 지도와 별로 차이가 없어 보이지만 시간과 비용면에서 크게 절약할 수 있댜 컴퓨터를 이용한 점묘도 제작의 이점은 빠른 속도와 손쉬운 처리 과 정에 있다. 컴퓨터는 기본 지도를 모체로 하여 다양한 지도를 빠르게 제작할 수 있다. 죽 한 점의 값을 5 또는 50 또는 100 으로 바꾸어 가면 서 손쉽게 점묘도를 제작할 수 있다. 이렇게 점의 값을 달리하는 여러 지도를 제작해 보면서 실제와 가장 일치하는 지도를 선택하여 이용할 수 있게 된다. 한편 단점으로는 수작업으로 점의 위치를 결정할 때 이 용된 모든 참고 자료나 누적된 경험을 기계 처리 과정에서 잃어버릴 수 있다는 점이다. 그러나 점의 위치 결정에 있어 모든 통계학적인 계 산법을 이용할 수도 있으며 나타난 점들의 위치를 평가할 수도 있다.
배 수 지 ( 1969 )
이에 대한 연구도 많이 뒷받침될 것으로 기대된다. 결론적으로 개념적인 연구에 따르면 독자들이 점의 수와 점의 밀도 의 차이를 실제보다 작게 평가하려는 경향이 있음이 밝혀졌다 . 앞으로 는 체적 자료의 위치 표현에 있어서도 점묘도가 널리 사용될 것으로 예상되어 보다 많은 연구가 요망된다
제 8 장 선 지도 제작 1 선 자료의 지도화 지도에 선으로 나타나는 자료는 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 하 나는 자료가 지표상에 선 형태를 나타내는 것이고, 다른 하나는 그 속 성이 선의 성질을 갖는 것이다 . 전자의 경우는 도로 · 철도·해안선 등 자연적인 선과 국경 • 경위선 등 인위적인 선이 있다. 후자의 경우는 물자나 인구의 이동을 나타내는 통계 자료가 그러하다. 선 자료는 명명 척도, 순위 척도, 구간 척도, 비율 척도로 얻어지 며 각 척도에 적합하여 기호화하여 나타내야 한다. 1) 선 자료의 기호화 명명 척도의 선 기호는 자료 간의 구분을 명확하게 해주는 것이 주 목적이다. 그림 8-1 에 나타나 있듯이 제도자는 다양한 자료마다 그에 적합하게 선으로 나타낼 수 있도록 여러 가지 선 표현에 관한 지식을 갖추고 있어야한다. 명명 척도의 선 기호화에 있어 주의해야 할 점은 어느 선이 다른 선 보다 더 우위에 있는 것처럼 나타내서는 안 된다. 왜냐하면 한 선이
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다론 선보다 우위에 있게 나타내면 그것은 순위를 나타내기 때문이다. 순위 척도의 선 기호는 그림 8-2 에서 처럼 국가 경계, 도 경계, 군 경계 또는 고속 국도, 국도, 지방도, 소도로와 같이 자료의 순위를 나
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타낼 때 이용된다 . 구간 척도와 비율 척도의 선 기호는 비교적 이해하기가 쉬운 편이 다 구간 척도의 선 기호화는 각 자료들을 일정한 간격으로 등급 지워 같은 굵기의 선으로 기호화한 것이며, 비율 척도의 선 기호화는 각 자 료마다 선의 굵기를 다르게 한 것이다 . 그림 8-3 과 그림 8-4는 구간과 바율 척도로 나타낸 선 지도이다 . 선 자료를 선 기호로 나타낼 때는 점 기호화에서와 마찬가지로 실제 의 선과 비슷한, 즉 모방한 형태로 나타낼 수도 있고, 반면 완전히 임 의로 만든 선으로 나타낼 수도 있다 . 철도나 도로를 나타내는 선은 대 부분 실제의 모양을 모방하는 형태를 취하며, 국경선이나 문화권의 경 계선 등은 임의로 만든 선 기호를 사용한다. 하천이나 해안선과 같이 자연 현상을 나타내는 선은 실선을 사용하는 경향이 두드러지고, 임의 적인 선은 점선 또는 쇄선을 사용하는 경우가 많다. 이는 자연적인 선 의 경우 선의 실제적인 위치와 형태를 나타내지만 임의적인 선은 현상 의 경계나 구분을 나타내주기 위함이지 선 자체에 의미는 없다. 선 자료 외에도 위치 자료나 체적 자료도 선 기호로 나타내어 지도 화할 수 있다 . 즉 어떤 위치에서의 양을 나타내는 자료를 선 기호로 나타낼 수 있다, 예를 들어 서울과 제주의 항공 운송 여객 통계를 이 용하여 서울과 제주 간의 항공 여객의 이동량을 나타낼 수 있다 . 또 여러 지점에서 비율 척도로 측정된 자료를 통계면으로 나타낼 수 있다 예를 들어 등고선도는 여러 지점에서 측정된 해발 고도로 작성 된 통계면이며 인구 밀도도 역시 일정한 면적과 관련된 통계값을 지도 화한 통계면이다. 이들 통계면은 수량 변화의 방향과 수량의 크기 등 이 면으로 나타난다는 점에 있어서 선 지도와 차이가 있으나 제작되는 과정이 선으로 이루어지기 때문에 이 장에서 다루기도 한다. 선 지도 제작의 방법을 종합해 보면 세 가지가 있다. 첫째는 선 형 태의 현상을 명명적으로 표현하는 것, 둘째는 인구나 물자 등의 흐름 울 나타낼 때 유선으로 표현하는 것, 셋째는 통계면으로 나타내는 등
치선의 표현이다 . (1) 명명적인 표현 명명적인 표현에서는 무엇보다도 먼저 각 선들 간의 특징을 다르게 나타내야 한다. 즉 해안선, 국경선, 등산로 등의 선 표현 방법이 각각 다르게 나타나야 한다. 성격이 다른 현상을 모양은 같게 하고 굵기만 울 달리하여 표현하면 오해의 소지가 따른다 . 그러나 같은 종류의 현 상, 죽 하천의 본류와 지류를 나타낼 때는 본류는 선을 굵게 지류는 가늘게 나타내 주는 것이 올바른 방법이다. 명명적인 선의 표현에 있어 속성의 차이룰 나타내기 위하여 선의 크 기, 선의 연속성, 선의 밝기, 선의 완결성, 선의 복잡성, 선의 밀집 도 등의 요소를 달리할 수 있다. 이들 각 요소들에 대해 좀더 자세히 살펴보자. 선의 크기는 폭의 좁고 넓음을 말한다. 일반적으로 폭의 차이는 현 상 간의 상·중·하 또는 고·저 등 순위를 나타내기 때문에 명명적인 표현에 있어서 각별한 주의가 요망된다. 학생들이 제한된 기구를 사용 하여 제도할 때 종종 선의 굵기로 서로 다른 성격의 현상을 나타내는 경우가 있는데 바람직하지 않다. 또 한 선의 앞뒤의 굵기를 달리 나타 내는 경우 선의 방향을 의미하게 되는데 하천을 상류는 가늘게 하류로 갈수록 굵게 나타내면 물의 흐름을 쉽게 파악할 수 있게 한다. 선의 연속성은 선이 실선이냐 또는 점선이냐 하는 것이다. 일반적으 로 실선은 지표에 실재하는 현상, 즉 하천, 도로, 철도, 해안선 등의 표현에 사용되고, 점선은 가상적인 선, 즉 국경선이나 행정 구역의 경 계선을 나타낼 때 사용된다. 실선은 점선보다 강하고 중요하다는 인상 을 주지만 부가적인 정보를 선에 삽입할 경우는 점선보다 불리하다 . 따라서 선에 관한 정보를 넣어야 하는 경우는 점선을 사용하는 것이 좋댜 가상적인 선은 대개 점선으로 나타내지만 경위선의 경우 바다 위나 정보가 적은 곳에서는 실선을 사용하는 경우가 많다.
선의 밝기는 눈에 비치는 선 기호에 대한 감각을 말한다 . 선의 밝기 는 태양광선의 반사도를 나타내며 밝을수록 선의 중요성이 강조된다. 따라서 선의 밝기는 같은 성격의 자료를 순위 척도로 나타낼 때 적합 하다. 선의 완결성은 실선을 완결된 선으로 간주할 때 점선이나 쇄선 Dashed l i ne 의 패턴과 비교하여 서술하는 경우를 말한다. 즉 점선이나 쇄선이 얼마나 실선에 가까운가 하는 정도에 따라 완결성이 강하거나 약하다고 한다. 완결성이 클수록 보다 중요하고 강한 인상을 독자에게 준다. 선의 복잡성이란 선의 크기는 같더라도 선이 복잡한가 또는 단순한 가를 말하며 선이 복잡할수록 시각적으로 더 중요하게 나타나 보인다 . 따라서 보다 중요한 선은 복잡성을 더해 줌으로써 소기의 목적을 얻을 수있다 선의 밀집도는 선을 일정한 간격으로 잘랐을 때 그 잘린 간격에 차 지하고 있는 선의 밀도를 말한다. 실선이 밀집도가 가장 높게 나타나 며 밀집도가 높을수록 눈에 잘 띤다. 이렇게 선은 여러 요인에 따라 중요성이 다르게 나타난다. 그러므로 많은 실습과 경험을 통하여 선의 특색을 익히는 것이 중요하며 너무 많 은 선이 지도에 나타나 독자들에게 혼란을 주지 않도록 유의해야 한다. (2) 유선도 유선도는 사람과 물자의 흐름과 그 흐름의 양과 경로(방향), 그리고 출발점과 도착점을 나타낸 지도로 대표적인 선 지도이다. 유선도는 흐 름을 내포하는 모든 척도의 자료를 이용할 수 있다. 개척로를 지도화 한다든지, 중동에서 한국으로 수입되는 석유의 이동로와 양, 또는 농 촌에서 도시로의 인구 유입 등은 유선도로 나타낼 수 있는 대표적인 예이다. 유선도를 제작하는 방법은 다음과 같다. 우선 자료를 수집한 후 선
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의 크기를 정하고, 다음으로 이동 경로를 파악한다 . 선의 크기는 가장 작은 값과 가장 큰 값의 표현에 있어 너무 폭이 좁거나 또는 넓게 나 타내어 지도가 어색하게 되지 않도록 조심해야 한다 . 즉 가장 작은 선 과 가장 큰 선과의 조화가 잘 이루어져야 한다. 통계값의 상하차가 매 우 클 경우에는 제곱근값을 구하여 그 값을 기준으로 선의 크기를 정 하는 것도 하나의 방법이다. 이동 경로의 표현은 육로, 해로 또는 항공로 중 어떤 경로가 이용되 었는가를 파악하고 유선의 형태를 직선으로 할 것인지 곡선으로 할 것 인지 결정하여야 한다. 또한 출발점과 도착점, 이동 방향의 표시 방법 울 어떻게 할 것인지도 미리 결정해 두는 것이 좋다. 유선도에서 흔히 발생되는 문제점으로는 선이 중간에서 갈라지거나 합쳐지는 경우 자료 값에 일치하도록 선의 폭을 자연스럽게 증감시켜야 지도가 바르게 보 인댜 일반적으로 유선도는 누구든지 이해하기 쉽고 선에 대한 측정 비교 도 쉽기 때문에 많이 시용할· 것을 권장할 수 있는 지도이다. 더구나 앞으로 컴퓨터의 도움을 받는다면 더 쉽고 다양하게 제작될 수 있을 것으로생각된다. (3) 통계면도 통계면은 일정한 넓이에 걸쳐 연속적으로 연결되어 나타니는· 양에 따른 요철(四占)면을 말한다. 죽 지표의 X, Y, Z 값을 일정한 면에 나
그림 8--6 통계 자료
그림 8-8 통계면의 입체화
타낸 것이다 예 를 들면 지형도에서의 등고선은 해발 고도로 나타낸 통계면이며 인구 밀도도, 지가도, 농업 생산량도 등도 모두 이에 속한 댜 통계면은 크기의 양을 시각적으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라 양 이 어느 방향으로 어떻게 바뀌는가, 그리고 양적 변화의 완급 정도를 시각적으로 나타낼 수 있기 때문에 지리학에서 특히 공간 분석에 있어 매우 중요하게 취급된다. 통계면은 흔히 등치선이나 등가선 등 선으로 많이 나타내며, 단계 구분도로 일반화하여 나타내는 경우도 종종 있다. 그러나 입체감, 즉 3 차원으로 나타낼 때는 시각적인 효과는 매우 크지만 정확한 위치를 파악하기는 어려운 단점이 있다. 그림 8 --u은 충청 북도 통계 연감에서 얻은 각 군의 인구수, 그림 8-7 은 단계 구분도로 나타낸 매우 일반화 된 통계면이며, 그림 8-8 은 각 통계값만큼 높이를 나타낸 것이고, 그 림 8 -9는 그물 모양의 3 차원 지도로 양의 크기와 변화의 방향 및 변화 의 경사도를 잘 나타내 주고 있다. 그림 8-7 과 그림 8-8 은 양의 시각적인 효과는 적지만 위치 파악은 쉬우며, 그림 8 -9는 어느 위치에서의 통계량을 파악하기 어려운 단점 이 있다. 2 통계면 작성 통계면의 통계값을 입체적으로 나타내는 방법에는 채단식, 음영 식, 우모식, 등치선식 등 네 가지가 있다. 1) 채단식 지표의 고도를 나타내는 데 가장 많이 사용되는 방법이 고도에 따른 단계별 채색 방법으로, 고도의 차이에 따라 색깔이나 패턴, 색조를 달
표 8-1 채단식 통계표(고도에 따 른 색의 변화)
리하는 방법이다. 특히 소축척의 지형도에서 음영 방법과 함께 사용하 면 독자들에게 지형의 형태를 잘 전달해 줄 수 있다. 지형의 전체적인 구조와 지역에 따라 상세하게 나타낼 수 있으며 궤도용 지도나 지리부 도책에 많이 사용된다 . 그러나 같은 색이라고 해서 같은 지형을 나타 내는 것은 아니다. 즉 낮은 지대를 초록색으로 나타낼 때 초록색으로 나타난 지역이 모두 평야라는 뜻이 아니며 높은 지대를 갈색으로 나타 낼 때 갈색으로 나타난 지역이 모두 산지는 아니다 . 2) 음영식 등고선의 산정을 작은 삼각점으로 표시하는 것이 지형 묘사에 별로 도움이 되지는 못한다. 경험적으로 지형을 가장 잘 나타낼 수 있는 방 법은 지형의 모양과 배열에 따라 음영을 달리하여 나타내는 것이다 . 이 음영법을 C hi aroscuro 라 하는데 이 말은 이탈리어의 Ch i aro( 밝음) 와 Oscuro( 어두움)이 결합된 것으로 명암울 이용하여 사실을 묘사하는·
그래픽 방법이다. 19 세기까지는 주로 우모식 Hachur i n g을 많이 사용했 으며 19 세기 말까지 다양한 사진술, 조판술, 석판 인쇄, 회색조 처리 hal f-t one 방법 등이 실용화되면서 음영법을 쉽게 사용할 수 있게 되었 댜 여기에 에어브러쉬 a i rbrush 를 함께 사용하게 됨으로써 음영법에 의 한 지도는 독자들의 홍미를 더해 주었다 . 음영법은 주로 예술적인 기료를 이용하여 지도와는 별도의 도면에 음영만을 표시하고 나중에 함께 인쇄하는 방법을 써왔다. 음영을 주로 수작업으로 나타낼 경우 연필, 지우개, 에어브러쉬, 구아시g ouache 수채화 페인트 등을 이용해 왔다. 음영 지도는 먼저 등고선 지도나 항 공 사진으로부터 지형의 특성을 잘 분석한 다음 유능한 예술적 기교로 만들어야 한다. 음영 방식은 광원을 어디에 두느냐에 따라 독자~에게 주는 느낌이 다르다. 즉 빛을 수직 방향으로 위에서 비출 때는 음영이 나타나지 않을 수가 있으며, 또 수평선상에 위치하면 그림자가 길고 짙기 때문에 음영이 효과적으로 나타나지 않는다 . 따라서 빛의 고도와 각도에 따라 다른 인상을 준다. 빛의 각도에 따라 계곡과 산등성이가 반대로 나타날 수도 있고 빛이 정면에서 비추어질 때 높은 곳은 더 높 고 낮은 곳은 더 낮게 나타나기도 한다. 또 빛의 각도와 평행되는 지 체 구조는 나타나지 않을 수도 있기 때문에 유의하여야 한다. 일반적 으로 광원은 서북 방향에서 약 45° 각도에서 비추며, 능선과 계곡을 먼 저 파악한 후 작업에 들어가면 훨씬 효과적으로 음영을 나타낼 수 있 댜 광원과의 각도 및 산지의 고도에 따라 음영이 짙고 옅음을 항상 염두에 두면서 작업을 하여야 한다. 3) 우모식 우모식 hachure 은 짧고 평행되는 선으로 기복을 표현하는 것으로, 19 세기 초까지 기복을 나타내는 가장 보편적인 방법이었다. 최근에도 혹 백 지도에서 등고선보다 표현하기가 쉽기 때문에 우모식을 쓰기도 한
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댜 초기 유럽의 지형도에서 많이 사용되었는데, 경사를 대략적으로 구분하는 방법으로 수직적인 우모식을 주로 사용했다 . 급경사는 더욱 짙은 선을 사용했으며, 경사 방향, 경사 길이, 3 차원 형태 등을 나타 내 우모식은 방향, 길이, 선의 두께, 선의 간격 등 네 가지 특성을 나 타내 주었다. 우모의 선은 경사와 같은 방향으로 또 길이는 경사면의 길이에 따라 정해지며 일정한 길이에 따라 몇 개씩 그어지기 때문에 이론적으로 설 득력이 있다. 지표면의 음영 정도는 우모선의 두께로 결정되며 급한 사면일수록 선이 굵어진다. 선이 가늘고 또 간격이 좁울수록 음영된 감각을잘전달해 준다. 그러나 실제로는 우모식 방법으로 세 종류 이상의 경사를 분류하 기가 힘들다. 즉 45° 이상 경사는 한 그룹으로 나타나며 기타 완만한 경사와 약간 급한 경사로 구분된다. 우모식 표현은 경사의 변곡점 등 이 잘 나타나는 장점이 있다. 따라서 산지 지역은 이 표현이 좋으나 평야 지역은 표현이 모호한 경우가 있다. 또 경사가 급한 지역에서는 다른 정보들을 방해하는 단점도 있다. 또 빛이 오는 지역은 선의 밀도 가 낮기 때문에 경사 판단이 어렵다. 등고선이 고안된 후 등고선과 혼합하여 단지 음영을 나타내는 역할
로 전락하였다 오늘날은 이처럼 한 가지로 기복을 나타내기 보다 두 세 가지의 방법을 혼합하여 사용한다. 예를 들면 표고점과 등고선, 표 고점, 등고선 음영, 또는 표고점 등고선 채단식, 표고점과 채단식 또 는 표고점 채단식 음영 또는 표고점과 음영 등 여러 방법이 있다. 4) 등치선도 등치선도i so p le t h i c ma p는 같은 값의 지점을 연결한 선이다. 따라서 등치선 상의 모든 지점들은 같은 통계값을 갖는다. 등치선도를 만드는 방법은 그림 8 一 11 에서처럼 해발 고도 0rn 면에 평 행되는 면을 매 20m 간격마다 삽입시키면 지형의 표면과 평면이 교차 되는 선이 생긴다. 이 선이 등치선이며 Om 의 평면에 수직 투영시켜 나타낸 것이 등치선도이다. 이 등치선도는 여러 가지 의미 있는 해석을 가능케 하는데 일련의 등 치선의 모양, 패턴, 간격 등을 통하여 지형의 3 차원적 성격을 잘 파악 할 수 있다. 등치선의 간격이 좁으면 경사가 급함을 의미하고, 정상부 를 향하여 등치선이 구부러지는 부분은 계곡을, 아래쪽으로 구부러지 는 부분은 능선을 의미한다. 높은 절벽을 제외하면 등치선이 교차하거 나 단절되는 경우가 없으며 항상 폐곡선을 이룬다. 또 등치선도를 이 용하여 단면도 작성이 가능하며 카르스트 지형이나 단층 지형 등이 잘 묘사되어 나타난다. 그리고 통계면의 변화 방향에 따른 통계값이 변화 상태나 변화량 등을 전반적으로 쉽게 파악할 수 있는 이점이 있다. 그러나 등치선도를 작성하는 데에는 어려운 점이 많이 있다. 우선 등치선도 작성을 위한 관측점의 총 수와 지형의 형태를 고려하여 관측 점을 선정하여야 한다 . 등온선도를 작성할 때는 관측점이 기상 관측소 이며 여기서 얻은 통계를 이용하면 되지만, 관측점이 정해져 있지 않 는 경우는 관측점을 특정 지역에 집중시킨다든지, 또는 관측점의 수를 너무 적게 잡으면 좋은 지도를 만들 수 없게 된다. 따라서 동치선도를
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작성할 때 사전에 여러 참고 문헌과 자료를 철저하게 수집, 분석한 후 지도 작성에 들어가야 한다 . 둥치선을 자세히 살펴 보면 동치선이 있는 지점에 실제값이 있는 경 우와 실제값이 없는 경우로 등치선을 구분할 수 있다. 예를 들어 해발 고도를 나타내는 등고선과 등온선, 등압선, 등심선, 감수량선 등은 전자의 경우로 실제값이 있거나 또는 이들 값을 통계 처리(평균, 비
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율, 표준 편차 등)한 값을 나타낸다. 이러한 등치선을 등가선(等價線) 이라 한다 반면 인구 밀도 선이나 전체 면적에 대한 경지 면적의 비 율 등은 후자의 경우로 등치선이 그려진 지점에 실제 통계값이 없거나 또는 통계값을 유추하여 나타낸다. 이러한 등치선은 등비선(等比線)이 라한댜 등치선도는 전체적인 형태뿐만 아니라 변화의 방향과 경사도 등을 파악하기가 용이하기 때문에 다른 지도보다 많이 선호된다. 등치선도 제작에 중요한 요소로는 기준점의 위치, 경사도, 보간법, 기준점의 수가있댜 (1) 기준점의 위치 등치선도를 그릴 때 가장 기본이 되는 점들을 기준점이라 한다. 이
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기준점들은 위치가 고정되어 있는 경우와 위치를 임의로 선택해야 하 는 두 가지 경우가 있다 . 등가선은 기준점이 측정값으로 이미 정해져 있다고 볼 수 있으나 등비선은 제도자가 필요한 위치를 선택해서 기준 점을 설정하는 경우가 많다 . 기준점의 위치는 실제 통계면과 동일한 면이 나타나도록 선정되는 것이 가장 이상적이다. 실제 통계면과 동일 한 면이 되도록 하는 가장 좋은 방법은 통계값의 변화가 심한 곳에는 가급적 기준점을 많이 두고, 통계면의 경사가 규칙적인 경우는 일정한 간격으로 기준점을 설정하는 것이다 . 등고선도의 경우 능선이나 계 곡, 단구, 절벽 등 지형의 변화가 심한 곳에는 기준점의 수를 많이 설 정하면 실제와 보다 가까운 형태를 나타낼 수 있다. (2) 경사도 기준점 통계값의 차이는 경사를 의미한다 . 두 지점 간의 경사의 형태는 그림 8-13 에서 보는 바와 같이 직선이나 곡선으로 예상할 수 있다.
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(3) 보간법 등치선 간의 중간 지점 통계 값을 계산하는 방법을 보간법 Inte r p o la- ti on 이라 한댜 보간법은 두 지점 간의 경사가 직선이라는 가정 하에 비례법으로 계산하는 것이다. 죽 그림 8-14 에서 두 지점 A, B 의 값이 각각 23, 13 일 때 통계값이 20 이 되는 지점은 A 점으로부터는 3/10 이 되는 지점, B 지점으로부터는 7/10 이 되는 지점이 된다. 그러나 모든 기준점의 위치와 값 등이 보간하기에 알맞게 되어 있지 는 않다 만약 그림 8-15 과 같이 여러 점이 있어 등치선을 긋기 어려 운 경우에는, 각 지점의 값을 모두 더한 후 지점의 수로 나누면 그 점 들로 둘러싸인 중간 지점의 값을 얻을 수 있으며 이를 기준으로 동치 선을 그으면 된다. 그림 8-15 에서 통계값이 20 이 되는 지점을 찾으려 면 먼저 네 지점의 중심점 값을 구한다. 여기서 중심점 값은 (16+18+25+33)/4=23 이 된다 이럴 때 20 이 되는 지점은 16: i!} 1 앙}이 에 있음이 확실하다. 최근에는 기준점의 위치가 복잡하고 많은 경우에도 컴퓨터를 이용
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하여 간편하고 빠르게 해결할 수 있다. SYMAP 컴퓨터 프로그램을 이 용한 보간법은 아래와 같은 공식을 이용하여 보간한다 .
zp = lnT(Lz1\,\ 1( \
(여기서 乙는 알고자 하는 지점의 값이고, Z 는 주변에 이미 알고 있 는 지점들의 값이며, Li는 기존의 기준점과 알려고 하는 기준점 간의 거 리이다) 예를 들면 그림 8-16 에서 P 지점의 값을 알려고 할 때 위 공식을 이 용하면 표 8-2 와 같은 계산 결과롤 얻을 수 있다.
(여기에서, L;= (X;-Xp )2+ (Y;-Yp )2 )
표8- 2
여기서 좌표를 정하는 망의 크기가 클수록, 또 주변점이 많을수록 표면이 매끄럽게 나타난다. 또 점들 간의 거리를 강조하는 방법으로 그림 8-17 에서처럼 비중을 얼마나 두느냐에 따라 지도의 기복이 다르 게 나타난댜 그림 8-17 에서 W 지도는 같은 기준점을 가지고 거리를 제곱근으로 구하였을 때이며 (L,), P 지도는 거리를 제곱했을 때 (L,2), Q 지도는 거리를 세제곱했을 때 (L / ), C 지도는 거리를 네제곱했을 때 (L,4) 각각 나타나는 지도이다. 일반적으로 컴퓨터에서는 P 지도를 많이 사용하지만 어느 것이 실제와 가장 가까운가는 제도자의 오랜 경험과 전문적인 지식에 의존할 수밖에 없다. (4) 기준점의 수 기준점의 수는 지도자가 임의로 늘릴 수 있는 경우와 이미 고정되어 있는 경우가 있는데, 대체로 후자의 경우가 일반적이다. 기준점의 수 가 많을수록 통계면은 상세하게 묘사된다. 그러나 기준점 증가에 비례 햐겨 상세하게 나타나는 정도에는 한계가 있다. 죽 기준점의 수가 증 가해도 더 이상 상세하게 나타나지 않을 때가 기준점 수의 한계가 된 댜 한계선은 일반화 과정에서의 제약 조건과 기준점의 위치와 보간 등 여러 조건에 따라 결정된다. 그러나 기준점이 너무 적은 경우 무리 하게 만든 등고선도는 많은 오류를 범할 수 있기 때문에 주의하여야
그림 8-17 보간법 모델
한댜 제도자가 자료를 수집하는 경우는 이상의 세 요소(기준점의 위치 와 수 및 보간)을 적절하게 조절하여 통계값을 수집하여 문제점을 극소 화할수 있다. (5) 등치선의 오류 등치선도는 널리 사용되고 있기 때문에 등치선이 가지는 오류에 대
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해서 잘 알아둘 필요가 있 댜 등치선도의 오류는 등 치선도의 세 요소와 자료 의 질 및 등치선의 간격 선택 등에서 비롯된다. 둥치선의 세 요소인 기 준점의 수, 위치 그리고 보간법이 등치선도의 정확 성에 크게 영향을 미친 다 . 그림 8-18 는 기준점의 수가 증가됨에 따라 등치 선도가 어떻게 달라지는가 룰 보여 주고 있다. 그림 8-19 은 기준점이 편중 분 포된 경우, 기준점이 홑 어져 있는 경우, 기준점이 격자 모양으로 분포되어 있는 경우의 등치선도를 나타낸다. 연구 결과에 의하면 기 준점의 수가 가급적 많을 수록 정확도가 향상되지만 어느 한계에 이르면 기준 점을 추가하더라도 정확도 가 향상되지 않는다고 한 댜 또 기준점이 고르게 분포되는 경우가 다론 경 우보다 정확하다는 연구
그림 8-19 기준점 선정 위치에 따른 등치선의 변화(그림 (A), (B), (C) 는 무작위
결과가나와있다. 등치선도의 오류를 적게 하기 위한 방법으로 반 Barnes 은 먼저 점묘 도를 그린 후에 점묘도의 형태에 따라 등치선도를 제작하면 정확도가 높아진다고 하였다. 즉 점의 밀도가 높은 곳은 기준점의 수도 많게 분 포시키는 것이다. 어떻든 제도자는 모든 자료와 지식을 총동원하여 실 제와 가장 가까운 지도를 만들기 위한 연구를 거듭해야 한다. 통계면에서 자료의 질은 X, y의 위치와 Z 값이 얼마나 정확한가 를 의미한다. 위치나 Z 값 중 어느 하나라도 틀리면 보간하여 얻어진 값들도 톨리게 된다. 흔히 오류를 범하는 값은 Z 값으로 관찰, 표집, 편
견으로부터 오류가 야기된다. 관찰에 따른 오류는 관찰이 잘못되었거 나 기구를 이용하여 측정할 경우 기구에서 발생하는 오차 등이 있다. 표집 과정에서의 오류는 예를 들어 연평균 기온을 측정할 때 어느 특 정 계절의 평균 기온으로 대신하거나 센서스 통계로부터 잘못 표집하 는 경우이다. 편견에 의한 오류는 관측소가 모두 언덕 위에 있거나 또 는 골짜기에 위치하는 경우 그리고 통계 조사에서 사람들이 싫어하는 숫자를 기피하는 습성에서 생기는 오류를 말한다 . 등치선의 간격은 일정하게 규칙적인 간격으로 나타내는 경우와 불 규칙적인 간격으로 나타내는 경우가 있다. 일정한 간격으로 나타내는 경우는 전체적인 이해가 쉽고 경사의 완급이나 계곡 능선의 파악도 쉽 기 때문에 대부분의 지도는 선의 간격을 일정하게 그린다. 그러나 지 형의 형태가 특수하다든지 제도자가 어느 특정 지역만을 보다 더 상세 하게 나타내려고 하는 경우 등치선의 간격을 불규칙적으로 삽입하기도 한다 이러한 경우 제도자는 항상 독자들이 이용하기에 불편함이 없도 록 자세한 범례를 두어야 한다 . 5) 단면도 단면도는 통계면을 수직으로 잘라 시각화한 것이다. 어느 기준선을 따라 자른 단면도는 지질, 능선, 지층 등의 묘사나 지표의 기복 상태 를 파악할 때 매우 적합하다. 단면도는 등치선도로 제작된다. 단면도 제작은 그림 8-20 에서 볼 수 있듯이 직선 A-B 와 동치선이 만나는 지점 들을 그래프에 나타낸다. 즉 알고 싶은 단면의 선을 등치선 위에 긋고 이 선과 등치선이 교차하는 점의 값을 그패프에 표시한 후 이 점들을 적절히 연결하면 단면도가 된다. 단면도를 중복시켜 한 지점 주위의 능선이 일정한 간격을 두고 어떻게 나타나는가를 알고 싶을 때 중복 단면도를 그리면 된다. 그림 8-21 는 동림사거리(청주 부근)에서 동림산 울 향해 바라 본 능선으로 중복 단면도로 제작한 것이다.
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6) 사각도 사각도는 지도의 기준면과 지표의 기준면이 만나는 각이 00 이상 900 이하인 범위에서 통계면과 지표의 기준면이 교차되는 지점을 연결 하여 이루어진 지도이다 . 그림 8-22 에서 보는 바와 같이 지도의 면과 지표 기준면의 교차각이 00 일 때는 등치선도가 되고, 900 일 때는 일직 선이 되어 나타나며, 그 사이각에서는 경사진 지표가 평면에 투영되어 나타난다. 현재까지 사각도에 관한 연구는 많지 않은 것이 현실이며, 종종 인 공 위성 사진이나 시사성이 있는 지도, 3 차원의 컴퓨터 지도, 또는 인 구나 물자의 이동 등을 나타낼 때 흔히 사각 지도를 많이 이용한다. 3 기복도 지도학자는 오래 전부터 지표면의 기복 표현에 대해 많은 관심을 가
져 왔다 그러나 지표의 높낮이에 대한 지식이 없었고 또 기복을 적절 하게 표현하는 것이 매우 어려운 문제였다. 지표면의 기복은 3 차원으 로 나타나며 그 측정 방법이 매우 복잡하다 . 기복 표현은 경사, 고 도 크기, 모양, 방위, 깊이, 면적 등을 정확하게 나타낼 수 있어야 한다. 1799년 오스트리아의 장교인 레만J. G. Lehmann 은 최초로 기복을 우모식으로 표현했다 . 경사진 방향으로 선을 그으면서 경사가 급할수 록 선을 굵게, 경사가 완만할수록 선을 가늘게하여 표현하였다. 그러 나 산정부의 고도가 없고 평지나 경사가 매우 완만한 곳은 아무런 표 시를 하지 않아 지표면의 기복을 정확하게 파악하기가 어려웠다 . 복잡 한 지형은 많은 선을 사용하여 나타내기도 하였다 . 그후 선의 굵기 대신 같은 굵기의 선을 사용하여 경시를· 나타내는 방법이 고안되었다 . 즉 경사도에 따라 경사가 급한 곳은 선을 많이, 경 사가 완만한 곳은 선을 적게 사용하여 나타내었다. 평지는 선을 사용 하지 않았다. 이러한 방법은 최근에서 채굴장, 철도나 도로, 벼랑 등 울 묘사할 때 흔히 쓰인다. 19 세기에는 등고선이 고안되어 널리 사용되었다. 더구나 19 세기 초 에는 석판 인쇄가 발전되었고, 19 세기 말엽에는 음영을 함께 사용하여 기복을 나타냈다. 등고선은 지표 측정을 가능하게 하며 음영은 시 각적인 효과를 준다 이 방법은 오늘날 가장 널리 쓰이는 기복 표현법 이댜 대축적 지도에서는 고도와 경사 등 지표 형태를 자세히 나타낼 수 있으나 소축적 지도에서는 일반화하여 나타낸다 . 등고선과 더불어 범 위 등급으로 고도에 따라 색깔을 넣어 표현하기도 한다. 일반적으로 초록색은 낮은 지대를, 짙은 갈색은 높은 지대를 나타낸다. 초록색으 로 표현된 지역을 평야나 식생 분포 지역으로 오인해서는 안 된다.
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l) 해발 고도 지도에 나타난 해발 고도는 오랜 기간 동안 측정된 평균 해수면을 기준으로 측정된 기준점의 고저값이다. 이 기준점들의 분포와 밀도는 지형의 형태와 축척에 따라 여러 가지로 나타난다. 임호프 Imho f (1982) 에 의하면 일반적으로 산악 지역은 평지에 비해 두 배의 기준점들이 나타나며 축척이 작을수록 기준점이 수가 더 많다고 한다. 축척에 따 른 밀도의 증가는 두 부류로 나눌 수 있는 데 축척이 1 : 1, CXX)에서 1 : 50 , CXX)인 경 우 100 油 2 지 역 의 평 균 기준점 수는 15 -40이다. 그러 나 축 척이 1 : 100, CXX)에서 1 : 1, CXX),CXX)인 경우 평균 30 에서 40 으로 증가된다 . 야의 조사에서 널리 이용되는 축적 1:2s,coo 이나 1:50,CXX ) 등의 지도 에서 기준점은 특수한 지점의 고도뿐만 아니라 위치도 정확하게 알려 준댜 또 고도값은 표시 지점 오른쪽에 지도의 횡적 기준선과 평행되 게 크고 분명히 나타낸다. 대축적 지도 제작시 고저의 기준점은 주의 깊게 선정하여야 한다. 산정부나 고개, 언덕 꼭대기, 함몰지의 가장 낮은 곳 등은 당연히 기 준점이 되며, 경사가 단절된 곳, 강의 합류 지점, 이정표가 될 수 있 는 건물, 피난처가 될 수 있는 오두막 등도 기준점으로 선정되어야 한 댜 도로나 소로길에 다수의 기준점을 둔다든지, 특수한 사물이 없는 긴 경사지의 중간 지점에 기준점을 두는 것은 별로 의미가 없다. 또 빙하 및 만년설 지역 등 짧은 기간 내에 변화가 예상되는 지역에는 고
도 표시점을 두지 않는 것이 좋 다 . 호수의 깊이는 두 가지 방법으로 표시한다. 하나는 호수 평균 수면 에서 바닥에 이르는 수심으로 나타내는 것이고, 다른 또 하나의 방법 은 해발 0m 에서 호수 바닥의 높이로 표시하는 것이다. 즉 후자의 방 법은 호저(湖低)의 기복을 나타내는 것이다. 댐 건설에 의한 인공호의 경우는 전자의 방법으로 나타내며 지표 고도 정보가 잘 알려져 있는 경우는 후자의 방법을 쓰되 수심은 호수면에서의 깊이를 사용한다(그 림 8 一 23) . 2) 등고선도 등고선은 지표의 고도를 알려주는 데 가장 적합하다. 등고선은 같은 고도의 지점을 연결한 등치선이다. 죽 등고선은 같은 고도의 지표면을 수평으로 찰랐을 때 지표면과 수평면이 만나는 선이다. 지표의 기복에 대한 인식을 쉽게 하기 위해 여러 가지의 등고선이 사용된다. 다음은 미국에서 사용되는 여섯 가지 등고선의 종류이다. ® 주곡선—네번째 또는 다섯번째 등고선마다 다른 선보다 굵게 표시하는 선으로 고도가 표시되어 있다 . ® 간곡선_주곡선 사이에 세 개 또는 네 개의 등고선으로 주곡선 굵기의 반 정도로 나타낸다. ® 조곡선―간곡선의 1/2, 1/4, 1/5 마다 점선으로 나타낸댜 ® 요(四)곡선―-분지나 함몰 지역은 등고선에 직각 방향으로 짧은 선을 그어 요지 ([!!]地) 임 을 나타낸다. ® 수렴 곡선—절벽이나 절개되어 단절된 곳은 여러 개의 등고선 이 합쳐져 하나의 등고선으로 나타난다. ® 대략 곡선—실제 고도값은 없고 대략적인 형태를 나타내기 위 해 사용되는 긴 점선이다 .
현재까지는 음영식보다 등고선식 방법이 지표면의 기복을 상세하게 나타내지는 않지만 넓은 지역을 두루 나타낼 때 가장 많이 이용되고 있다 등고선은 항공 사전처럼 모든 지역을 정확하게 묘사하는 것이 아니며 표본 지역을 선정하여 그 지역을 기준으로 나타내기 때문에 등 고선 사이 지역과 같이 부분적으로는 오차가 생길 수 있다. 오차를 줄 이기 위해서는 등고선의 간격을 잘 조절하여야 한다. 등고선의 간격은 높이에 따라 일정하여야 하며 그렇지 않으면 경사를 파악하거나 경사 도를 계산하기가 어렵고, 또한 독자들에게 그릇된 인식을 심어줄 수 있다 등고선의 간격이 너무 넓으면 지표 상태가 자세하게 나타나지 않기 때문에 오히려 음영에 의한 방법보다 지표 상태를 잘못 나타내는 경우도 있다. (1) 등고선의 정확도 등고선으로 지표를 표현할 때 그 정확도는 절대적인 측면과 상대적 인 측면에서 논의할 수 있다 . 절대적인 정확도는 등고선의 위치가 실 제 등고선 간의 1/2 범위 밖으로 나간 것이 10% 이하인 경우를 말한 댜 이에 대해 상대적인 정확도는 지표의 모양을 중시하는 것으로 지 표를 나타내는 등고선의 위치가 실제로 지표면을 잘 나타내 주고 있는 가하는 것이다. 절대적이든 상대적이든 이들 오차는 항공 사진의 입체 모델로 측정 이 가능하다. 그림 8-24 는 직선상의 경사지 (A) 와 계단상의 경사지 (B) 에서 나타나는 등고선 모델이다. 직선상의 경사일 경우 등고선의 간격이 일정하게 나타나지만 계단상의 경사지인 경우는 등고선 간격이 넓고 좋은 것이 교대로 나타난다 . 만약 (C) 처럼 직선상의 경사지를 잘 못 표현하여 등고선의 간격이 일정치 못하고 좁았다 넓었다 하면 등고 선이 나타내는 경사는 계단식 경사지가 된다. 또 (D) 의 경우는 등고선 간격이 일정하게 나타나는 경사지에 단층이 있는 경우인데, 이를 나타 내기 위해서는 등고선의 간격을 임의로 좁게 나타내 주어야 한다. 이
65432(A) (B)
때 좁히는 간격은 등 고선 간격의 1/2 이상이 되지 않도록 하여야 한다. (2) 등고선 간격 등고선 간격의 선택은 매우 중요하며 다음 몇 가지 점에 유의하여야 한댜 첫째, 자료를 정확하고 완전하게 나타내 주어야 한다. 둘째, 지 도의 목적을 염두에 두어야 한다. 예를 들어 토지 구획이나 지역 개발 에 이용되는 지도는 좁은 간격의 등고선도를 요구하지만 넓은 지역의 지방도는 넓은 간격으로 대략적인 지표 모양을 나타내 주기만 하면 된 댜 셋째, 지도의 축적을 고려하여야 한다. 소축척 지도에 등고선이 너무 많으면 지도가 복잡하게 된다. 넷째, 등고선 간격은 특별한 경우 를 제외하고는 일정한 것이 좋다. 등고선이 일정하면 경사와 지표 형 태 파악에 많은 도움이 되기 때문이다. 다른 자료를 방해하지 않는 범 위에서 등고선의 간격을 좁게 하는 것이 지표 형태를 가장 잘 나타낼 수 있기 때문에 이론적으로는 가장 이상적이다. 그러나 실제에 있어서 는 지표를 충분히 알 수 있을 만큼의 적은 수의 등고선으로 하는 것이 좋다 이 최소한의 등고선 간격은 이론상으로 축척과 경사와 지도상에 서 수평면으로(단위 거리당) 분별하기 쉬운 선의 수로 다음과 같은 하 수관계가 있다. 즉, 등고선의 간격 = 1S(Xt X a)n Ka 가된댜 (S 는 축척, a 는 기울기, K 는 분별하기 쉬운 선의 수) 1mm 의 간격을 기준으로 살펴 보면, 경험적으로 0.1mm 넓이의 선을 0 . 4mm 의 간격으로 두 개 그으면 일반적으로 적절하다. 1 :25,(XX ) 지도에 서 경사에 따라 최소한의 등고선 간격은 다음과 같이 구할 수 있다. 위의 공식에서 25,(X X)X ta n 5/1, (XX) X2= 1.(1)3 75 로 실제로는 매 1m 마다 하 니씩 등고선을 그으면 되고, 경사가 45° 인 경우는 12 .5로 실제로 13m 마
다 하나씩 그으면 된댜 이 를 종합해 보면 경사가 50 인 경우는 lm 마 다, 경사가 10 0 인 경우는 2m 마다, 경사가 20 ° 인 경우는 Sm 마다, 경사 가 30 0 인 경우는 7m 마다 하나씩 등고선을 그리는 것이 적합하다 . 경사 가 급할수록 평면상의 거리는 짧아지므로 등고선을 그릴 수 있는 여백 은줄어든다. 그러나 실제로 경사에 따라 등고선 간격을 다르게 나타낼 경우 경사 도 계산이 매우 불편하기 때문에 대개는 매 Sm, 10m, 20m, 30m, SOm, 100m 마다 하나씩 긋는다 . 경우에 따라서 1 : 10 , 000 이상의 대축척 지도에 서는 O.S m 또는 lm 마다 하나씩 긋기도 한다. 또 일련의 시리즈로 된 지도라도 지형에 따라 등고선이 다르게 나타난다 . 산지 지역은 등고선 이 많으나 평지는 적기 때문에 점선의 보조선을 사용하는 경우가 많 다 . 고위 평탄면, 메사, 대지 등에서도 보조선을 사용한다. 일반적으로 주곡선은 100, 200, 500, 1,000, 1,5 00 , 2,0 0 0, 3,0 0 0, 4,00 0, 5,0 00 , 6000m 마다 쓰인다. 조곡선은 10, 20, SOm 마다 또는 100m 마다 사용된다. (3) 등고선의 일반화 등고선은 지표 기복의 모든 형태를 일반화하여 나타낸다. 일반화는 지도의 축척과 지형에 따라 달라지지만 가급적 위치는 정확하게 또 축 척에 맞게 그리고 지형을 상세하게 나타내야 한다 . 단순화는 등고선만 으로 될 수 있는 것이 아니고 여러 선의 패턴과 배열 상태로 되며 고 립된 산이나 언덕, 산맥, 분지 또는 와지 등의 특성이 나타날 수 있어 야 한다 또 너무 규칙적으로 구부러진 선이나 원 모양의 선과, 톱날 같은 선들은 피해야 한다. 또 지형 중 절벽이나 산마루 동 특색 있는 것은 반드시 나타내는 것이 바람직하다. 또 요철 지역을 축척이나 동 고선 간격에 따라 그려보면 실제로 나타나지 않게 되는 경우도 나타내 야하는경우가있다.
제 9 장 면 지도 제작 1 면 자료의 지도화 지표면을 면(面)으로 측정하는 방법에는 네 가지가 있다. 이중 명명 척도는 질적 자료이면서 면과 관련이 깊고, 순위 • 구간 • 비율 척도는 양적이면서 체적과 관련이 깊다. 이 체적 자료는 제도자의 의도에 따 라 면 자료로 변환될 수도 있다. 그러나 면 자료가 체적 자료로 전환 될 수는 없다 . 체적 자료는 또 점 지도나 유선도(流線圖)로 나타낼 수 도 있댜 위치를 체적으로 표시할 때는 자료의 위치에 육면체나 구체 (球體)로 나타내며, 유선도도 체적으로 이동량을 나타낼 수 있다. 지표상의 많은 자료가 면과 관련되어 수집된다. 명명 척도적인 면 자료에는 주로 지표면의 상태로 토양형 • 지질 구조 • 토지 이용 • 피복 상태 및 육지와 바다· 학군•토지 소유권 ·경찰 관할권 등이 있다. 거 의 모든 센서스 자료가 순위 • 구간 • 비율 척도적인 면 자료와 연관이 있다 예를 들어 가구의 연간 수입이나 가구주의 연령 • 교육 연한수 등은 구간 척도로, 어느 지역의 제조업체 수 • 젖소의 수, 어느 군이나 도의 인구수 • GNP 등은 비율 척도로 측정된 통계치들이다. 구간 척도 나 비율 척도로 나타나는 자료는 모두 순위 척도로 나타낼 수 있으므 로 제도자의 구상에 따라 척도를 변환시킬 수 있다.
160 140 OO 40
□ 〈 50 인 /k m
그림 9-4 비율 척도인 면 자료의 기호화(단계 구분도)
면 지도의 명명 척도적인 표현의 예로는 그림 ~1 의 기단( 氣團 )지도 나 토지 이용도 등을 들 수 있으며, 순위 척도와 구간 척도로 나타낸 면지도는 그림 ~2 와 그림 9-3이 좋은 보기 이다. 또 그림 9--4는 비율 척도로 나타낸 면 지도의 보기이다. 2 질적 자료의 지도화 명명 척도는 명칭으로 구분되는 질적 자료로 이 질적 자료의 면 지 도 작성은 각 지역 간의 차이를 뚜렷하게 나타내 주는 것이 주 목적이 다 면과 면 간의 차이를 나타내는 데에는 혼히 같은 농도의 색이나 비슷한 비중의 패턴을 이용한다. 토지 이용도나 문화 지역 구분도 등은 지역의 차이를 나타내 주는 명명 척도로 표현한 지도로써 질적인 분포도라고 불리운다. 그러나 단 순히 지역적인 차이를 나타낼 때 어느 지역을 더 강하게 또는 더 큰 인상을 갖도록 순위가 나타나게 해서는 안 된다. 즉 문화 지역을 나타
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낼 때 어느 문화 지역을 더 짙은 색으로 나타내면 독자들은 그 문화 지역이 다른 지역보다 더 특별하거나 우위에 있다는 느낌을 갖기 때문 이다 특히 패턴을 사용할 때는 이 점을 주의하여야 하며 일반적으로 색을 사용하면 무난하다. 그것은 파랑색을 자주색보다 더 우위에 있다 고 생각하지는 않기 때문이다 . 양적 분포를 나타내는 경우는 색의 농도와 패턴의 비중을 많이 이용 한댜 양이 많은 지역일수록 농도가 짙거나 패턴이 복잡한 것을 쓴다. 질적인 명명 자료를 이용하는 경우 주의해야 할 점은 점이 지대를 어떻게 잘 나타내느냐 하는 것이다. 특히 명명 자료가 서로 배타적이 어서 뚜렷하게 구분되지 않을 경우 주의하여야 한다 . 예를 들어 식물 군, 민족 집단 등의 분포는 자료의 성격이 배타적으로 뚜렷이 구분되 지 않고 두 가지 또는 그 이상의 현상이 같은 지역에 나타난다. 따라 서 제도자는 영역 간의 경계 부분을, 기호를 혼합하거나 중복하여 나 타낸다 그림 9- 5 와 같이 여러 가지 패턴 표현 방법이 있지만 모든 상 황에 만족스럽지는 못하다. 색깔을 쓰는 경우 색의 선택을 잘하면 둘 또는 그 이상의 영역이 혼 합된 느낌을 주나 어떤 경우는 전혀 다른 지역이라는 느낌을 갖게 한
(A) 방향
댜 예를 들어 빨강색과 파랑색을 겹치면 자주색으로 두 지역의 성격 이 혼합된 것처럼 보이나, 노랑색과 파랑색을 겹치면 초록색으로 되어 전혀 다른 지역으로 느껴진다. 경우에 따라서는 하나의 분포 상태를 두 가지로 분류하여 명명적으 로 지도화할 필요가 있다. 이 경우 일차적으로 색을 이용하여 주요 분 포를 표시해 주고, 이차적으로 좀더 세부적인 사항을 패턴을 사용하여 나타냄으로써 독자들이 보다 상세한 정보를 파악할 수 있게 된다. 3 양적 자료의 지도화 일반적으로 순위 • 구간 • 비율 척도의 자료를 접했을 때 그 자료의 속성에 따라 점 지도로 그릴 것인가 아니면 선 지도 또는 면 지도로 그릴 것인가를 우선 결정해야 한다. 만약 점 지도로 결정했다면 점묘
그림 S-7 단계 구분도, 등면도, 등치선도
도로 나타낼 것인가 아니면 원 지도같이 점 기호로 나타낼 것인가를 생각해야 한다. 만약 선 지도를 그리기로 정했다면 유선도나 등치선도 중 하나를 택하는 것이 좋고 면 지도를 그리기로 결정했다면 단계 구 분도나 등면도 중 하나를 선택하는 것이 좋다. 이 중에서 면과 관련된 자료를 나타내는 방법에는 단계구분도와 등 면도 두 가지가 있다. 그러나 체적 자료로 나타내는 등치선도를 합하 면 세 가지가 된다. 이들 중 어느 것을 택하느냐 하는 것은 지도 이용 의 주 관심이 어떤 특정 지역의 값에 있느냐, 아니면 변화의 양이 어 느 쪽으로 변화하는가 하는 전체적인 추세 파악에 있느냐에 달려 있 댜 전자의 경우는 단계 구분도와 등면도 중 어느 하나가 적절하고, 후 자의 경우는 선 지도인 등치선도가 어울린다. 그림 9-7 은 단계 구분도 choro p le th map, 등면도 das y me tri c map, 등치 선도i so p le thi c ma p를 보여주는 그림 이다. 단계 구분도는 양의 등급 경 계가 자료의 수집 경계와 일치되며 일반적으로 행정 구역 경계와 일치 된댜 등면도는 양의 등급이 행정 구역과 관계 없으며 선은 아무 값이 없고 다만 값이 다른 지역의 경계를 나타낸다. 등치선도에서 선은 같 은 값의 지점들을 알려줌과 동시에 다른 지역의 값도 유추할 수 있게
해주는 선으로 행정 구역 경계와는 무관한 선이다. 1) 단계 구분도 같은 값의 면울 같은 색이나 같은 패턴으로 나타내는 것이 단계 구 분도이다 . 면의 경계는 행정 구역과 일치하며 행정 구역은 자료의 수 집 경계가 된다. 이 단계 구분도는 자료를 범위 등급으로 구분했을 때 와 범위 등급 없이 나타낼 때가 있다. 등급이 있을 때를 단순 단계 구 분도, 등급이 없을 때를 무등급 단계 구분도라 한다. 이 단계 구분도는 제도자의 입장에서 볼 때는 자료에 대한 별다른 분석이 없는 지도이다 . 통계 수집 단위가 비슷한 면적의 다수 지역인 경우는 분포의 특성이 충분히 나타나지만 지역 크기의 차이가 크거나 자료 수집 지역이 몇 개밖에 되지 않을 때는 분포 형태를 파악하기가 어렵다 지역이 작더라도 분포 형태가 매우 불규칙적이어서 등치선도 나 등면도로 도저히 나타낼 수 없는 경우는 단계 구분도로 나타낸다. 이 단계 구분도는 어떤 값의 추정도 할 수 없는 다만 자료의 나열에 불과한 지도라고 할 수 있다. 단계 구분도에서 자료의 절대값을 그대로 사용할 때는 주의하여야 한다 지리적인 분포는 지역과 관련 있는 비율 즉 밀도나 또는 지역의 크기와 아무런 관련이 없는 비율, 죽 퍼센트나 비(比)로 나타내는 것이 좋댜 왜냐하면 절대값은 면적의 크기와 강한 함수 관계를 나타내기 때문이댜 밀도의 경우 전 지역을 일정한 단위로 나누어 놓기 때문에 각 지역 간의 비교가 의미 있으며 전 지역을 100 으로 했을 때 각 지역 의 비율 등은 비교의 의미도 있고 분포의 특징도 나타나기 때문이다. 단계 구분도는 통계치로 나타내거나 통계값을 등급으로 나누어 나 타내며, 컴퓨터를 이용하여 지도를 제작할 경우 시간과 비용이 매우 적게 든다 단계 구분도는 개관을 파악하기에는 좋으나 보다 자세한 정보를 나타낼 때는 등치선도나 등면도로 나타내는 것이 좋다. 그러나
단 계 구 분 도는 알 파벳 순 으 로 나 열 한 통계보다는 공 간 적 인 감각과 지 역 간의 비교 를 분명히 나타내주기 때문에 그 중요성은 매우 크다. 앞 으로 컴퓨터의 발달과 더불어 더 섬세한 단계 구분도 제작도 가능하리 라 생각된다. 무등급 단계 구분도는 각 통계 지역마다 다른 패턴이나 농도를 이용 했으나, 단계가 많을 때는 표현에 어려움이 많았으며 별로 효과적이 못했다 최근에는 컴퓨터를 이용한 여러 패턴의 표현이 가능해짐으로 써 다시 널리 쓰여지고 있다 . 단순 단계 구분도는 무등급 단계 구분도 의 자료를 더욱 일반화한 것으로 이해하기 쉬우며 무등급 단계 구분도 는 점 지도의 점진적 원 지도와 비슷한 성격을 갖고 있다고 말할 수 있다 표현의 어려움은 있으나 무등급 단계 구분도가 단순 단계 구분 도보다 현실적인 분포 상태를 더 잘 나타내 준다. 2) 등면도 등면도를 Dasym etr ic Ma p이라 하는데, 희랍어로 Das y s 는 두께 또는 밀도를, me t ron 은 측정을 의미한다. 등면도는 관심이 주로 행정 경계 에 관계 없이 Z 값이 같은 지역의 크기가 어떠한지, 또 Z 값의 차이가 나타나는 지역이 어떤 곳인지 등에 관심을 갖는 경우 사용되는 지도이 댜 즉 동치선도의 경우 인접 지역의 값의 높낮이가 점차적으로 나타 나지만 등면도는 바로 옆 지역도 급격한 값의 차이를 나타내 준다 . 예 룰 들어 경지와 황무지 또는 경지와 삼림지, 시가지와 농경지 등이 인 집되어 있어 값의 차이가 급격히 나타날 때는 등면도로 나타내는 것이 좋댜 죽 경지와 황무지는 토지의 값에 있어서 또 시가지와 농경지는 인구 밀도에 있어 급격한 차이를 나타낸다. 등면도는 단계 구분도와 같이 행정 구역 단위로 수집된 자료나 또는 여러 지점으로부터 수집된 자료를 이용한다. 등면도는 단계 구분도에 서 한 행정 구역의 값에 따라 여러 지역으로 세분될 수도 있다. 세분
i_(Al i) 경i_작지i 비율 _· 一 I쁘쁘~ 탄견잡~프 ,一~·―·
된 값은 다른 자료로부터 또는 보다 깊은 연구로부터 얻어진다. 그리 고 단계 구분도는 행정 구역 단위로 얻어진 통계이지만 등면도는 특정 지점이나 지역과 관계 없이 얻어진 통계를 이용할 수 있다. 그림 5}---8 을 예로 등면도 제작 과정을 살펴 보자 . 그림 5}---8 의 (A) 는 이 지역의 전반적인 경지율 55% 로 나타낸 것이다. 그러나 이 지역을 좀더 자세하게 관찰하면 시가지, 삼림, 경지로 구성되어 있으며, 시 가지에는 경지가 없다. 따라서 그림 (B) 는 이 세 지역을 구분한 지도 이고, (C) 는 이 세 지역의 면적을 이 지역 전체에 대한 비율로 나타낸 것이다 따라서 전체 경지율과 각각의 토지 이용의 면적을 알았을 때 각 토지 이용 지역의 경지율을 앎으로써 경지율 구분을 보다 자세하게 지도화하려는 것이 등면도의 주 목적이다. 그러면 이 지도에서 경지 지역에서의 경지율이 계산되어야 한다. 경 지 지역의 경지율은 아래 방법으로 계산할 수 있다. 다른 정보에서 얻 어진 A 군의 변수(여기서는 토지 이용)와 각 변수가 차지하는 면적의
(A ) ill)
퍼센트이다. 즉, (삼림지 면적 x 삼림 지역의 경지율)+(시가지 면적 X 시가지 지역 경지율) +(경지 지역 면적 X 경지 지역 경지율)=전체 경지율 (0.42 X 50) + (0.1 5 X O) + (0.4 3 X x) =5 5, X =8 0 경지 지역 경지율은 55% 보다 높은 OO% 수준으로 이 지역이 세분된 댜 (A) 지도는 단계 구분도 (D) 지도는 등면도로 등면도가 보다 상세 하며 정확한 지도이댜 앞으로 면 지도는 등면도를 많이 제작하여 이 용할것을권장한다.
4 단계 구분도의 요소 단계 구분도는 지도 제작을 위한 자료를 구하기 쉽고 또 작도하기도 쉬울 뿐만 아니라 자료 조절이 쉬운 지도이며 지도책에도 많이 나타난 댜 이런 단계 구분도의 제작 요소로는 점 자료로 등면도를 그릴 때와 마찬가지로 단위 지역의 크기와 모양, 자료의 등급 수와 자료의 등급 방법 동으로 지도가 달리 나타난다. 1) 단위 지역의 크기와 모양 지도를 제작할 때 자료를 수집하는 단위 지역을 크게 할수록 자료 는 평균화되어 지역의 특색이 약하게 나타나는 경향이 있으며, 반면 면적을 작게 할수록 분포 형태가 잘 나타나는 경향이 있다 . 또 면적이 큰 지역과 좁은 지역이 혼합되어 있으면 큰 지역이 작은 지역보다 더 강하게 나타나 독자에게 그릇된 인식을 줄 수가 있다. 따라서 비슷한 크기의 많은 단위 지역을 내포한 지역이 단계 구분도에 가장 이상적 이댜 또 자료의 등급대로 단위 지역에 표시되기 때문에 단위 지역의 모양 이 어떤 형태이냐에 따라 분포 형태도 달라진다. 이런 경우 단위 지역 의 모양이 매우 중요하며 단위 지역이 불규칙적인 경우 분포 형태도 이상하게 나타나게 된다 . 따라서 단계 구분도로는 비슷한 모양의 많은 단위 지역이 훨씬 좋은 조건이 된다. 따라서 소축척 지도가 흔히 이용 된댜 그러나 등면도는 단위 지역 모양에는 구애받지 않는다. 2) 등급의 수 대부분의 단계 구분도는 범위를 등급지은 단계 구분도이다. 등급수 가 많으면 일반적으로 더 상세한 지도라 여겨지고 있다. 따라서 가급
적 많은 등급수를 쓰는 것이 좋으나 인간의 패턴 판별 능력에는 한계 가 있어 어느 한계를 넘어서면 오히려 분별이 어려워지는 경향이 있 댜 등급의 수는 흑백과 컬러 패턴 중 어떻게 나타낼 것인가와 분포 형태가 어떠한가에 따라 등급 수가 정해진다. 흑백으로 농도나 패턴을 이용하여 나누는 경우 연구 조사에 의하면 다섯에서 여덟 개 등급이 분별하기에 적합하다. 컬러를 쓰는 경우는 열두 가지 정도를 쓸 수 있 댜 또 분포 형태에 따라 등급 수가 달라지기도 한다. 분포 형태가 단 순하면 등급 수가 좀더 많아도 분별이 가능하나 분포 형태가 복잡하면 등급 수가 적은 것이 효과적이다. 무등급 단계 구분도는 각 값마다 다 른 색이나 패턴을 나타내는데 독자들은 각 패턴이나 농도의 정확한 값 울 파악하기 어려운 단점이 있지만 전체적인 분포 형태를 이해할 수 있는 장점이 있다 . 3) 등급 방법 등급 방법에 따라 제작된 지도가 자료를 수집할 때의 형태와 전혀 다르게 나타날 수 있기 때문에 등급 방법은 면 지도에서 매우 중요하 댜 따라서 단계 구분도에서의 등급을 구분하는 방법에 관한 연구가 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 단계 구분은 먼저 등급의 수를 결 정한 후에 등급의 한계를 정해야 한다. 이 한계를 정하는 방법이 등급 방법이다 등급 방법은 수없이 많다. 등급 구분 방법은 등치선도, 범 위 등급의 점 지도와 선 지도 등 여러 지도 제작에 이용된다. 여러 가 지의 복잡한 방법들이 컴퓨터의 도움으로 쉽고 빠르게 이용되고 있다. 방법을 잘못 선택하면 그릇된 분포 형태가 나타나기 쉽고 또 제도자의 편견이 많이 게재되기 쉽다. 등급 구분 방법은 크게 세 가지로 나눌 수 있다. 첫째는, 둥간격 구 분 방법으로 자료를 같은 간격으로 묶든가 또는 지리적인 면적이 같은 지역으로 구분하는 방법이다. 둘째는, 간격을 체계적으로 커지게 하든
지 작아지게 하는 방법이다. 상세하게 나타내야 할 부분의 간격을 작 게 한다 즉 분포가 한쪽으로 치우친 경우에 이 방법을 적용한다. 셋 째는, 불규칙적인 방법이다. 이 방법은 분포의 내적 특성 표현에 관심 이 있는 경우나 또는 자료의 어떤 부분을 특히 강조하고 싶으나 이 방 법 외에 다른 방법으로는 이 부분이 잘 나타나지 않을 때 사용한다. 이 방법은 주로 그래픽을 많이 사용하는데 경사 분포도, 반도 분포 도, 누적 분포도 등이 주로 사용된다. 이들 세 가지 방법은 컴퓨터의 도움으로 쉽게 해결할 수 있으며 그밖에도 등급 평균에서의 편차나 등 급의 분포 상태, 등급 내 변량과 전체 변량 간의 비 등 어렵고 복잡한 계산을 컴퓨터를 이용하여 빠르고 정확하게 할 수 있다. 제도자는 이 들 방법의 장단점에 대해 잘 알고 있어야 하며 다음에서 좀더 자세히 알아보자. (1) 등간격 구분 방법 등간격 구분 방법에는 네 가지가 있다. 첫째는, 가장 쉽고 혼하게 사용되는 방법으로 자료 중 가장 높은 값 과 가장 낮은 값의 차이를 원하는 등급수로 나누어 간격을 정하는 것 이다. 이 간격을 가장 낮은 값에 더해 가면서 원하는 등급의 한계를 얻는다. 즉 0-- 100 사이를 네 등급으로 구분한다면 한 등급이 25 의 범위 가 된다. 따라서 동급은 0--25 , 2.6-50 , 51-75, 76- 100 으로 구분된다. 이 방법은 구분하기는 쉬우나 관찰되는 분포 특성이 고려되지 않고 또 정 상 분포나 비대칭 분포의 경우 한두 등급에 현상이 많이 집중되어 나 타나고 다른 등급은 자료가 아주 적게 나타나는 단점이 있다. 둘째는, 정규 분포의 모수(母數)로 구분하는 방법이다. 죽 자료의 평균 (X) 과 표준 편차 (s) 를 구한 후 예를 들어 네 등급으로 구분하는 경우 -ls 보다 작은 부분 (16%), -ls~ X(34%), x~ +l s(34%), +ls 보다 큰 부분 (16%) 등으로 구분하는 방법이다 . 이 방법은 자료가 정규 분 포를 이루는 경우 매우 적합하며 자료를 고르게 나타낼 수 있다. 예를
들어 평균이 6o, 산술 평균 표준 편차 (s) 가 20 일 때 0-100 사이를 네 등급으로 구분하면 등급은 0--20 , 21-6 0, 61-80, 81-100 으로 구분된다. 그러나 자료의 분포가 정규 분포가 아닌 경우 어떤 등급은 자료가 전 혀 안 나타날 수도 있다. 셋째는 자료 전체를 평균을 기준으로 둘로 나누고 각 나누어진 부분 을 다시 평균으로 나누는 방법이다. 이 방법은 등급마다 모두 자료가 나타나고 등급 간은 같은 평균으로 구분되었기 때문에 같은 범위를 갖 는다는 것이 장점이다. 단점은 등급을 홀수 즉 3, 5, 7 등으로 구분할 수 없다는 점이다. 네째는 같은 면적 등급이라고 할 수 있는 방법으로 자료의 각 등급 마다 면적이 같도록 나누는 방법이다. 면적이 나타나 있지 않은 경우 는 이 방법을 쓸 수 없다. 또 범위 등급의 점이나 선 지도는 면적이 없기 때문에 이 방법이 이용될 수 없다. 이 방법으로 나타난 지도는 모든 등급의 면적이 거의 같게 나타나게 된다. 끝으로 자료를 백분율로 나누어 등급을 정하는 방법도 있다. 예를 들어 0-- 100 을 네 등급으로 나눌 경 우 각 등급마다 자료가 25% 씩 포함 되도록 하는 것이다. (2) 체계적인 감소 또는 증가로 구분하는 법 이 방법에 적용되는 자료는 구간이나 비율로 측정된 자료이어야 한 댜 사용되는 공식은 아래와 같다. L+B,X+ • • • • • +B,,X = H (여기서 L는 가장 낮은 값, H는 가장 높은 값, Bn 은 자료의 수열에서 n 번째 항의 값, X 는 등급을 다르게 하는 일정한 값이다) 이 공식에서 Bn 값을 결정하는 데는 두 가지 급수 즉 등차 급수와 등 비 급수가 있다 등차 급수는 앞 항에 일정한 숫자를, 또 등비 급수는
앞항에 일정한 비 를 곱하여 그 디옴- 등급이 이루어진다 . 우선 등차 급수로 각 등급을 차이나게 하는 Bn 값을 계산해 내는 공식은 다음과 같다. Bn =a + (n-l)d (여기서 a 는 0 이 아닌 첫 자료값, n 은 등급수, d 는 등차이다) 예를 들어 0, 1, 2 •• …· 99, 100 까지의 자료를 등차 급수를 이용하여 네 등급으로 구분하는 경우 Bl, B2 , B3, B 4 값은 1, 2, 3, 4 가 된다. 이 값으로 X 값을 구해 보면 아래와 같다 . O+ (l)X + (2)X+ (3)!X+ (4)X = 100-----,X= 10 1 등급 L+BiX = O+( 1) X10=10 2 등급 L+BiX + B-z )(= O+( l)x 10+(2)=30 3 등급 L+BiX + B-z )(+ By (=O + (l) X 10 + (2) X1 0 + (3) X l0=6o 이 를 정 리 하면 1 등급 1-10, 2 등급 11-3 0, 3 등급 31-« l, 4 등급 61-100 으로 등급의 간격 이 10, 20, 30, 40 으로 점차 증가한다. 반면 등비 급수로 등급을 구분하는 경우 Bn 을 구하는 공식은 아래와 같다. B,, = gX r-1 (여기서 g는 0 이 아닌 첫 자료값, n 은 등급 번호(첫째, 둘째 등), r 은 등비이다) 예를 들어 0, 1, 2… …o/9, 100 까지의 자료를 등비 급수로 네 등급 구 분하면 B의 값은 아래와 같다.
B, = (1) X (2)'1 = 1 B2 = (1) X (2)'1 = 2 B3 = (1) X (2)3·1 = 3 B1 = (1) X (2) 디 = 4 여기서 沿값은 다음과 같다. O+ (l)X+ (2)X+ (4)X+ (8)X=100~X= 6.(£ :IJ7 늑 7 1 등급 =O+ (1)7=7 2 등급 =O+ (1)7+ (2)7=21 3 등급 =O+ (1)7+ (2)7+ (4)7=47 따라서 이 를 정 리하면 1 등급 1-7, 2 등급 8-21, 3 등급 22 켜7 , 4 등급 48-100 이 된다. 위의 예는 둘다 일정한 수나 비로 값이 높아질수록 한계의 범위가 증가되는 형태의 한 예이지만, 등급한계의 변화 형태는 아래와 같이 여섯 가지를 들 수 있다. ® 일정한 비 또는 수로 증가하는 등급 ® 증가율로 증가하는 등급 ® 감소율로 증가하는 등급 ® 일정한 비나 일정한 수로 감소하는 등급 ® 증가율로 감소하는 등급 ® 감소율로 감소하는 등급 이렇게 많은 등급이 있으나 모두 다 적합한 것은 아니며 이중 어느 것을 선택해야 하는 어려움이 있다. 가장 정확한 선택 방법은 자료를
18 16 14 12 빈 10 도 8 6 4 2 。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 도 Al 화율 그림 9--1 0 빈도 분포도 접할 때 대략적인 분포 상황을 조사한 후 또는 이론적으로도 그와 가 장 가까운 분포 형태가 나타날 수 있는 등급법을 선택하는 것이 가장 바람직하다 . (3) 불규칙한 등급 방법 이 방법은 그래픽을 이용하여 등급을 나누는 것으로 그래픽 등급법 이라고도 한다. 그래픽으로 등급을 나누는 경우 유의해야 할 점은 등 급의 간격이 고르지 못해 독자들이 이해하기 어려울 수도 있으며 그래 픽으로 구분되는 등급의 한계, 즉 그래픽에서의 변환점이 지리적으로 는 별 의미가 없을 수도 있다는 점을 염두에 두어야 한다 . 이 그래픽 방법에는 빈도 분포도, 경사 분포도, 누적 분포도 등이 있다 . 빈도 분포도는 그림 9- 10 과 같이 X축 에는 사항의 값(~값)을, Y축 에 는 빈도를 표시하게 되어 있다. 여기에 X,Y 값에 자료를 표시한 다음 빈도선이 특이하게 굴곡된 곳을 경계로 자료를 등급짓는 것이다 . 그러나 자료에 따라서는 이 빈도 분포도로 동급 한계를 결정짓기 어 려운 경우도 있다. 이 경우에는 빈도 분포도보다는 범위 등급으로 구 분하는 것이 더 적합하다. 컴퓨터를 이용하면 매우 빠르게 처리된다. 경사 분포도는 그림 9- 11 과 같이 X축 은 0 에서 100% 까지 같은 간격 울 각 수의 제곱으로 죽 12, 22, 32, 42 등으로 면적의 백분율을 나타냈
100
댜 Y축 은 같은 간격을 산술 축척으로 나타낸 그래프에 면적이, 비슷 한 경우는 빈도수를 사용하여 그리고 면적의 차이가 큰 경우는 면적을 사용하는 것이 좋다. 이와 같이 최고치부터 면적 비율에 따라 등급 한 계점으로 정하는 것이 경사 분포도 이용 등급법이다.
이 방법은 면적이 취급되기 때문에 면적과 관련된 자료의 등급에 매 우유효한 방법이다 . 누적 빈도 분포도는 그림 ~12 와 같이 X 축은 누적 면적으로 Y축 은 산술순으로 표시된 그래프에 자료를 표시한 것으로 그 값이 작은 것부 터 차례로 左값이 나타나게 된다. X축 의 끝은 전체 면적과 같게 끝나며 Y축 의 가장 높은 값과도 일치되게 끝난다. 동급의 경계점은 분포선의 변환점이 된다. 끝으로 컴퓨터를 이용 계산하여 등급 짓는 방법이 있다. 이것은 제 도자가 GVF(The Goodness of V a rien ce F it)값을 가장 크게 할 때가 가장 좋은 등급이 된다. 즉 각 등급 내의 차이를 가장 적게 하는 대신 등급 과 등급 간의 차이가 가장 크게 될 때 이를 등급으로 택하는 것이다. 이 방법은 같은 성질의 것과 다른 성질의 것의 차이를 극대화하여 나 타냈다는 점에서 매우 좋은 등급법이다. 공식은 다음과 같다.
SCDM( 등급 간의 편차 제곱의 합)
n
4) 등급의 경계값 지금까지 여러 등급의 방법을 설명하였지만 어떤 구분 방법을 선택 하느냐 하는 것에 대한 답변은 제도자가 알고 있는 분포 패턴과 가장
가까우며 지리적인 법칙과도 맞는 등급이 가장 적합한 등급법이라고 얘기할 수있다. 그러나 현재 출판되고 있는 많은 지도에서 면 지도가 약 70% 를 차 지하면서도 등급은 거의 대부분 0 아니면 5 자로 끝나는 숫자이다. 즉 0-10 , 11-20, 21-3 0 •• …·이거나 0-15 , 16- -30 , 31-4 5 … … 등이다. 단순히 0 이나 5 라는 숫지를 기준으로 경계짓는 것은 지양되어야 하며 보다 지 리적으로 의미 있는 경계점을 설정하여야 좋은 지도가 될 수 있기 때 문에 더욱 심도 있는 연구가 요구된다.
제 10 장 디자인과 도표 및 도형 l 지도디자인 이 장에서는 지도의 정보를 보다 정확하게 독자에게 전달해 줄 수 있는 그래픽적 표현 요소를 살펴보고, 어떻게 디자인하면 지도를 더욱 효율적으로 이용할 수 있는가를 알아보고자 한다. 대화할 때 억양의 차이에 따라 의사 전달 내용이 달라지듯이 지도에 사용되는 표시 방법 에 따라 정보의 전달도 달라질 수 있다. 그래픽 디자인은 선, 색상, 색조(명도), 문자의 형태 등을 조화롭게 적절히 선택하고 배치시키는 것을 말한다. 또 지도 디자인의 3 대 주요 요소는 색, 패턴, 인쇄 체계typ olo gy이며 디자인 과정은 다음 세 단계 롤 거치게 된다 . 첫째는 전체적인 구상이고, 둘째는 그래픽의 선택이고, 셋째는 지 도 제작의 세부 사항 점검이다 . 전체적인 구상에서는 정보를 전달할 수 있는 모든 방법과 그 장단점을 비교, 검토해야 한다. 전체적인 구 상에 있어서 독자는 어떤 층이며, 지도의 크기나 모양은 어떻게 할 것 인가? 자료는 어떤 것을 어떤 방법으로 정리할 것인가? 이들을 적절하 게 표현하는 방법은 무엇인가? 등을 고려하여야 한다. 두번째로 그래 픽의 선택에서는 기호 체계, 색, 선, 인쇄, 문자 등을 어떻게 조화시
켜 나타낼 것인가를 생각하여야 한다. 마지막으로 미진한 점을 보완, 정 리하여 설계에서 빠진 내용을 보충 교정하여 지도를 완성한다. l) 디자인의 목적 디자인 과정에서 독자에게 직접적으로 전달되는 것은 그래픽 구상 단계이다. 그래픽은 지도의 목적에 따라 즉 일반도이냐 주제도이냐에 따라 크게 좌우된다. 일반도는 여러 가지 정보를 우열 없이 고르게 나 타내는 반면 주제도는 특정 사항의 공간적 형태나 구조를 강조하는 것으로 양자 간의 그래픽 표현이 다르다 . 일반도에는 여러 항목이 표 현되기 때문에 항목 간의 기호의 식별이 뚜렷해야 하며 한 항목의 표 현이 지배적으로 많이 나타나서도 안 된다. 따라서 각 항목 개개의 그 래픽 표현을 선명하게 하여 서로 다른 항목 간의 구분을 뚜렷히 해야 한댜 반면 주제도에서는 공간적 분포의 전체적인 형태 또는 구조가 조화를 이룰 수 있도록 모양이나 체계면에서 그래픽 표현을 잘 해야 한다. 2) 기호 분류 다양한 공간 자료를 표현할 수 있는 기호는 수없이 많으며 크게 점, 선, 면의 세 가지로 구분할 수 있다. 점, 원, 삼각, 별 모양 등으로 나타내는 점 기호는 도시, 산 높 이, 어떤 분포의 중심점과 같은 위치적인 속성을 나타내거나, 한 도시 의 인구수, 어떤 지역의 작물 생산량과 같은 장소의 개념적인 양을 나 타낼 때 사용된다. 선 기호는 이주 경로, 도로, 경계선 등의 자료를 나타낼 때 사용된 댜 그러나 등고선처럼 선상의 모든 지점이 고도값을 갖고 있어 선기 호가 선 자체 이외의 의미를 갖는 경우도 있다.
며0 명••••••• ••점 •• • • 선 며」 ':.: . . ... ;’;;: :.. .':. :,. :.'·느 .. ; :. ./ .표, ?:쓰 ,;., :,.면. ' .'.E·,·,.,:· .,'-f· . :', .;.:: . .. ·· . •.·. . .r. 선 ::.,; .· .,'·. , . ·; 땄' .·. ·:.; ·.’. ·.f.:’,• .수 : { , ;..; : . ` :· 산:·, /?; ;_/ .·: , ... ? Z.y., 가.·': ·. . . ,·ff: . . • . :f:;,;•' , .· . ..:•;:/ .•
면 기호는 호수, 행정 구역 등과 같이 일정한 범위 또는 지역을 차 지하는 속성을 나타낼 때 사용된다. 같은 구역은 동일한 기호를 쓰며 같은 지역 내에서 다른 색조를 쓰는 경우는 연기가 퍼지는 것처럼 장 소에 따라 비율의 차이가 있는 경우다. 아래 그림 1 0-- 1 은 점 기호, 선 기호, 면 기호를 명명 ·순위 ·구간· 바율 척도에 따라 표시하는 보기를 나타낸 것이다. 같은 기호 간에 차 이를 두거나 순위를 부여하는 경우는 기본적인 그래픽 요소를 어떻게 쓰느냐에 따라 의미가 더욱 추가된다.
저 0 선 며」
3) 기본적인 그래픽 요소 위치적인 속성 이의의 기본적인 그래픽 요소에는 색상, 색조(명 도), 크기, 모양 간격, 방향, 위치 등이 있다. 이들 요소들을 각각 또 는 서로 결합하여 차이가 나타나게 함에 따라 기호 간의 의미가 달라 진다 아래 그림 1 0- 2 는 이들 요소들이 점, 선, 면 기호에 따라 어떻 게 달리 나타나는가를 보여 준 보기이다. 색상은 빨강, 파랑과 같이 색의 종류를 의미하고, 색조는 색의 밝고 어두움을 뜻한다. 크기는 기 호의 지름 • 면적 등을 나타내고, 모양은 생긴 형태로 원 • 삼각형처럼 규칙적인 모양과 호수 • 강처럼 불규칙적인 모양이 있다. 또 간격은 기 호의 내부가 점이나 선으로 채워져 있는 경우 선이나 점의 간격을 말 하며, 방향은 도형 안의 선이 어떤 방향으로 채워져 있는가를, 위치 는 지도 내에서 기호가 위치할 수 있는 어떤 장소를 말한다 . 지도의 그래픽은 공간적인 자료의 전달 도구로 언어와 같은 역할을 한다 그러나 언어는 말하는 또는 쓰여진 순서에 따라 의미를 전달하 는데 바해, 지도는 한꺼번에 모든 정보를 제시해 준다 . 따라서 기호 가 무질서하게 되면 독자는 금방 싫증을 느끼게 되며, 이렇게 공간 질서가 결여된 기호의 나열은 지도로서 큰 의미를 갖지 못한다. 각 그 래픽 요소들의 색의 강약, 모양의 규칙성, 크기의 대소 등 여러 가지 요소가 저자의 의도대로 나타난 경우는 매우 성공적인 지도라 할 수 있다. 4) 디자인에서 유의할 점 지도를 디자인할 때 유의할 점은 기호와 문자가 명확하고 읽기 쉬워 야 하며, 그래픽 요소들 간에 시각적인 대조 con tr as t가 뚜렷하고, 지도 내의 각 항목들이 균형 balance 을 이루어야 하며, 의도된 지역이 뚜렷 이 부각fig ure- gr ound 되 어야 하고, 중요성 에 따라 계층적 구조로 표현
표 10- 1 점 기호의 크기
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되어야 하고, 색상과 패턴, 문 자 체계 등이 잘 조화를 이루어야 한다. 기호가 명확하게 보이게 하려면 펜으로 그린 선의 가장자리가 깨끗 하고 잉크가 고르게 나와야 하며, 색깔이나 패턴이 뚜렷해야 하고, 무 엇보다 중요한 것은 크기를 적절히 선택해야 한다. 크기에 있어 점 기 호의 경우 눈과 지도와의 거리에 따라 볼 수 있는 최소의 크기는 표 1 0-- 1 과 같다 즉 50cm 의 거리에서 볼 수 있는 가장 작은 크기는 0.3 m m 가된다 대조는 여러 가지 시각적인 요소들을 논리적으로 잘 배열하여 비교 를 쉽게 하는 것이다. 대조가 잘 되었다라는 것은 색이 너무 밝거나 어둡지 않으며, 나타난 현상이 길거나 짧지도 않으며, 가깝거나 너무 멀리 떨어져 있지도 않고, 너무 작거나 크지도 않게 적절한 위치에 있 음을말한다 . 균형은 마치 지렛대가 평형을 이루는 것처럼 지도의 테두리나 지면 의 중심점을 기준으로 여러 항목들을 상하 좌우 안정성 있게 위치시키 는 것을 말한다(그림 1G -3( A) 참조) . 시력의 중심점은 실제 중심점보다 5% 정도 약간 윗쪽에 있다. 그림 1 G-3 (B) 는 육지, 바다, 제목, 범 례, 짙은 지역 등의 항목들을 다르게 배치하여 안정감을 비교한 것이 댜 연구에 의하면 지도의 테두리 또는 지면의 크기는 세로와 가로의 비가 3 : 5 일 때 가장 안정감을 주며, 나타내고자 하는 지역의 크기가 전체 면적의 60-80 % 정도를 차지할 때 가장 안정감을 준다고 한다. 의도한 지역을 뚜렷이 부각시키는 문제는 그림 l o---4에 네 개의 지도 를 비교해 보면 쉽게 이해할 수 있다 . 그림 l o---4 (A) 는 무엇을 나타내 고 있는지 잘 이해가 되지 않는다. 그림 l o---4 (B) 와 그림 l o---4 (C) 는 두 개의 다른 지역이 뚜렷이 부각되고 있지만 어디가 육지이고 어디가 바 다인지 분명치 않다. 그림 l o---4 (D) 는 경계선과 지명을 넣고, 바다 부 분에 경위선 망울 넣어(육지부보다 낮게 보임) 훨씬 더 인식하기가 쉽 댜 죽 의도한 지역이 섬과 같이 폐쇄된 형태를 가지거나, 주변 지역보 다 색조가 밝을 때, 경위선 표시가 있을 때에 보다 뚜렷이 부각된다.
(A) (B )
여러 현상을 상대적인 크기가 중요성에 따라 계층적 구조로 나타내 는 데에는 세 가지 방법이 있다. 첫째, 도시나 도로 등을 여러 계층으 로 구분하여 표시 하는 것 이다 ex t ens i onal orga niza ti on . 예를 들면 도시 는 대도시 • 중도시 • 소도시 등으로 구분하여 외적 크기를 달리하여 나 타내고, 도로는 고속 국도·국도·지방도 등으로 구분하여 선의 굵기 롤 달리하여 나타낸다. 둘째, 내적인 계층 관계에 따라 지역을 세분하 여 나타내 는 것 subdiv i s i o n al or g an i za ti on 이 다 . 이 방법 은 주로 면 기 호 의 표현과 관계 있다. 예를 들면 어떤 지역의 토지 이용을 표시할 때 는 우선 토지 이용을 여러 형태로 구분하고, 구분된 각 지역을 색조나 패턴을 달리하여 나타낸다. 셋째, 의도한 지역이 주변과 비교할 때 한 층 위에 있는 것처럼 강조하여 나타내는 방법이다 s t ereo grammi c orga - niza tio n .
색은 가급적이면 관습에 따라 사용하는 것이 좋으며 지리적인 색깔 이나 관념적인 개념을 고려하여 쓰는 것이 의미를 정확하게 전달한다 . 예를 들면 파랑색은 물, 초록색은 식생 • 저지 • 삼림, 노랑이나 미색은 건조 지역이나 식물 피복이 적은 곳, 갈색은 산지 ·지형 등에 사용된다. 패턴 사용의 근본 목적은 같은 지역 내의 동일성을 나타내기 위한 것이다 흑백 지도는 점과 선으로 패턴을 만드는 데 점과 선의 크기가 크면 조잡한 패턴이 된다 . 지도에 글자를 써넣는 방법은 글자를 눌러서 쓰는 방법과, 글자 모 형자를 사용하는 방법이 있다 . 최근에는 컴퓨터를 이용하여 글자를 써 넣기도 한다. 글자는 정자와 흘림체가 있고, 바로 선 형태와 기울어진 형태가 있다 . 일반적으로 제목이나 중요한 사물에는 정자나 대문자를 쓰는 경향이 있고 물이나 산맥 등 자연 지물에는 홀림체나 기울어진 형태를 이용한다. 문화적인 지물에는 글자를 바로 선 형태를 많이 사 용한다 . 지명의 위치는 독자에게 큰 혼란을 줄 수 있다. 일반적인 규 칙은 육지와 바다가 나누어진 경우 글자 전체가 지명이 육지에 있는 경우는 육지에, 지명이 바다에 있는 경우는 바다에 있어야 하고, 또 지물의 형태와 같은 흐름으로 붙어 있어야 한다는 것이다 . 글자의 간 격이 너무 떨어져도 안 되고, 글지롤· 거꾸로 나타내면 안 된다. 도시 와 같은 점에 대한 이름은 점의 오른쪽 윗측에 붙이는 것이 좋다. 강, 길, 경계선 등은 가급적 가까이에 붙여야 하고 굴곡이 진 경우는 이름도 굴곡이 되게 하는 것이 좋다 . 지역에 대한 명칭은 그 지역 안 에 있는 것이 좋으나 부득이 경제를 넘는 경우는 자간을 좁혀 읽기 쉽 게 하는것이 좋다. 5) 디자인의 제약 자료의 일반화 과정에서도 제약이 따르듯이 지도 디자인에서도 제 약을 주는 요소들이 있다 . 지도 디자인에 제약을 주는 요소로 우선 기
그림 10-5 주제도의 윤곽을 나타내는 예
술적 한계를 들 수 있다. 지도는 제작 기술의 한계 내에서 제작된다 . 또한 지도의 목적, 지도의 환경 조건, 지도의 축적 및 독자 등도 지도 디자인에제약울 주는 요소들이다 따라서 제도자는 펜의 종류, 색의 이용, 표현 방법 등 도구나 기술 및 컴퓨터 표현 한계 등을 미리 파악 하고 디자인해야 한다. 또 기호나 기타 그래픽 표현들이 지도의 목적 과 일치되도록 해야 하며, 충청 북도를 나타낼 때 바다룰 경계에 넣으 면 안 되듯이 지도 제작 대상 지역의 제약을 고려해야 한다. 지도의 축척은 작을수록 멀리 있는 느낌으로 디자인해야 하며, 독자들의 수준 도 감안해야 한다. 주 독자층이 초등 학생인가 또는 대학생인가 등산
객인가 지질학자인가 등에 따라 기호와 그래픽 표현이 다룰 수 있다. 또 벽컬이와 지도책, TV 용 지도, 자동차용 지도, 야간용 지도 등 사 용 목적에 따라 디자인이 각각 달라야 한다. 6) 무엇을 디자인할 것인가? 복잡한 내용일수록 지도 디자인은 효과 있게 심사 숙고하여 설계하 여야 한다 작업지 workshee t에 전체적인 윤곽을 설정한 후 모든 기호 나 표현 내용들을 대략적으로 배치해 놓고 의도한 목적이 잘 달성되었 는가를 세밀하게 살핀 후 시험적으로 인쇄해 본다. 시험 출판된 지도 를 면면히 검토, 분석한 후 만족스러울 때 인쇄에 들어간다. 7) 그래픽 윤곽 지도 디자인에서 먼저 지도에 나타낼 모든 사항들을 기록한다. 그 디움 지도의 견본을 만들어 본다. 주제도는 나타낼 항목들이 일반도보 다 적지만 자료를 등급별로 나타내야 하는 어려움이 있다. 아래 그림 1 0-- 5 의 지도는 주제도의 윤곽을 나타내는 보기이다. 이 계획도에서 나타난 것은 유럽의 가상적인 두 현상의 분포도이다. 이 계획도에서 표시하려는 중요한 네 가지 사항은 ® 장소가 유럽이라 는 것 ® 자료는 두 개의 분포 지역 ® 유럽에서의 자료의 위치 @ 두 분포의 상대적 위치이다. 그림 10- -S( A) 는 1-2--3 --4, 그림 1 0-- 5(B) 는 2-3--4 -1 , 그림 1 0-S(C) 는 3-1-- 4-2, 그림 1 0-- 5(D) 는 4-2--3 - 1 순으로 강조하 여 나타냈다. 독자들이 언뜻 보아 가장 눈에 띄는 현상부터 보게 마련 이댜 따라서 제도자는 어느 것을 강조하느냐에 따라 여러 방법으로 계획을 짤 수 있다. 주요 골격을 짠 다음은 세부적인 사항들의 위치를 정리해야한다.
8) 제목, 범례, 축척 이들 기본 요소들은 지도의 구조와 장소, 주제, 기호 등을 알려 준 댜 제목은 독자들에게 지도의 주제와 지역을 알려 주는 역할을 한다. 제목에는 어떤 일정한 형식이 없고 지도의 성격에 달려 있다 . 가령 1985 년 한국의 1km 2 당 인구 밀도도를 나타내는 지도의 제목은 아래와 같이 여러 가지로 나타낼 수 있다 . ® 세계 여러 나라의 1985 년 인구 조사에 의한 인구 밀도를 나타낸 지도책에서는 그냥 〈한국〉만으로 충분하다. @ 1985 년 기준 세계 노동력에 관한 지도에서는 〈한국의 인구 밀도〉 이면 좋겠고, ® 호묵의 시대별 인구 변화에 관한 지도라면 제목이 〈인구 밀도〉로 표시하여 장소와 때가 분명히 나타나게 된다. 여러 가지 형태가 있겠 으나 제목은 너무 길지 않아야 하며 글자체, 크기 등 전체 디자인과 지도의 목적에 일치하면 적절한 제목이다. 범례는 지도의 모든 기호를 설명해 주는 열쇠로 범례에 없는 기호가 지도에 나타나서는 안 된다. 또 범례에 나타난 기호는 지도에 똑같이 다 나타나야 한다. 9) 축소의 경우 축척은 그래픽 윤곽의 기본이다. 축척에 어울리게 현상들과 정보를 나타내는 것이 원칙이다. 소축척 지도에 너무 많은 정보를 나타낸다든 지, 대축척 지도에 정보가 너무 적다든지 하면 이는 마치 몸에 맞지 않는 옷을 입고 있는 사람과 같이 매우 어색하게 된다. 특히 현상의 일반화 정도와 글자의 크기는 축척과 매우 연관이 깊다. 지도는 펜과 잉크로 그리는 경우와 음판을 만들어 바늘 같은 펜으로 빛이 통과하도 록 파서 Scri bin g 그리는 두 가지가 있다. 두 가지 방법 중 어느 한 방
그림 106 지도 축소의 효과 ((A) 지도에서는 국경선과 해안선의 굵기가 구별되나
법으로 그린 후 축소하여 최종 지도 만드는 것이 일반적인 과정이 다 . 축소하는 이유는 매우 작은 공간에서는 세밀한 작업이 어렵기 때 문이댜 따라서 축소하여 최종 지도를 만드는 경우 처음 제작할 때 축 소할 것을 염두에 두어야 한다. 축소할 때 가장 문제가 되는 것은 선 이댜 처음 그릴 때는 적당했던 선이 축소할 경우 매우 가늘어지거나 없어지는 경우도 있다. 또 글자나 기호도 마찬가지이다. 따라서 최종
천하명 한두압금낙대영만동록산동강강강강강강강0 lL’LL — — _ --. | 10:I!I’I’IIIIl|’ 0 I 20’’IlIII’III’’’IllI 0 I 30I’II’II’’’I’III’II 0 | 40III’II:I’’IIlI’II 0 I 50IIIIIII’:IIII’IIIIII’I 0 | 60:I'IIIIIIIIIIIlIIIIIII’IIIII 0 I 70’!!’’iIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII 0 | 80I 0
지도가 얼마만큼 축소될 것인가를 고려하여 최종적으로 나타낼 크기를 염두에 두고 최초에는 약간 굵은 선 또는 좀더 큰 글자나 기호를 써야 한댜 그림 106 은 확대와 축소의 관계를 나타낸 것이다. 즉 50% 축소 할 경우 현재 그리는 모든 지도상의 현상들이 반으로 감소하는 것이 댜 2 도표및도형 우리 나라 주요 하천의 길이 는 압록강이 790km, 한강이 514km, 낙 동강이 525km, 대 동강 439km, 두만강 521km, 금강 401km, 임 진강 254km 이댜 이런 하천의 길이가 그림 1 0- 7 가 같이 도표화되어 있을 때 훨씬 더 이해하기 쉽고 비교하기 쉽다. 또 각 사항들이 상관 관계 가 복잡한 경우 도표의 역할이 더욱 두드러지게 나타난다. 현대 과학 과 기술은 그래픽 없이는 도저히 발전할 수 없었다 하여도 과언이 아 니다. 도표나 그래프는 서로 상통하는 뜻으로 사용되고 있으나 여기서
는 가급적 도표하는 말로 통합적으로 사용할 것이다 . 다만 통계 수치 가 제시되어 있는 도표는 통계표라 한다. 도표의 범위는 매우 넓으나 이 장에서는 지리학에서 취급하거나 또는 통계 지도에 병용되는 도표 나 그래프를 중심적으로 살펴 보도록 하겠다. 1) 막대 도표 이 도표는 단순히 양( 量 )을 비교할 때 많이 사용된다. 막대의 모양 과 간격은 여러 가지로 나타낼 수 있다. 즉 막대의 폭을 굵게 또는 가 늘게, 막대의 간격을 넓게 또는 좁게, 막대를 수직 또는 수평으로 그 린다 일반적으로 수직 막대 도표가 수평 막대 도표보다 더 인상적이 며 오래 기억에 남는다고 조사되어 있다 . 때로는 막대가 단위별로 나 누어져 나타나기도 하며 어떤 경우는 퍼센트로 나타나기도 한다. 보다 더 수량을 정확히 나타내려면 막대 끝에 통계량을 숫자로 표시하여 준 댜 수평 막대의 경우는 막대 위에 숫자를 표시하는 것이 좋다. 막대 의 시작은 안퓨터 하는 것이 좋으나 상단의 끝 부분만 나타내려 하는 경우는 끊어진 막대기로 또는 그래프 절단으로 단위가 생략되었음을 알려 주는것이 좋다 2) 선 도표 이 도표는 한 변수와 다론 변수 간의 상관 관계를 보여 주고자 할 때 흔히 이용된다. 가장 보편적으로 사용되는 경우는 생산량의 변화와 시간이 지남에 따라 변화하는 양의 상태를 알려 주고자 할 때 사용한 댜 단면도도 고도와 수평 거리 간의 변화를 보여 주는 것으로 선 도 표라볼수있다. 선 도표를 제작할 때 수직 단위는 주의 깊게 관찰해야 한다. 죽 선 의 높낮이가 너무 심하게 굴곡이 지거나 또 너무 굴곡이 없이 일정한
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경우 도표를 올바르게 이해하기가 어렵다. 일반적으로 선의 평균 경사 도가 약 45° 정도 되도록 단위를 정하면 무리가 없다. 또 비교를 위하 여 같은 단위에 여러 개의 선을 그리는 경우가 있는 데, 이때 선들의 표현을 각각 달리 한다든지 또는 너무 많은 선을 같이 넣어 혼란스럽 게 하지 않아야한다. 3) 로그선 도표 Lo garithmi c Lin e Grap hs 그림 1 0-8 은 실제 변화량보다는 변화율을 보여 주기 위한 것이다 . 이 도표는 크기가 다론 나라들의 인구, 무역, 수입 등의 변화율을 비 교할 때 종종 사용된다. 죽 로그 그래프 용지는 가로, 세로 단위가 모 두 로그 단위로 세분화되어 있다. 보통 반 로그 그래프 용지도 많이 사용되는 데 이 용지의 한 변은 일반적인 단위로, 다른 변은 로그 단 위로 구분되어 있다. 이러한 그래프 용지는 문방구에서 쉽게 구입할 수 있으며, 지리학에서도 많이 이용된다.
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4) 방사상도표 이 그래프는 마치 풍배도 w i ndrose 와 같이 광선이 각 방향으로 퍼지 는 것을 나타낼 때 사용하며 방사상 형태로 나타난다. 흔히 주기의 변 화, 즉 연강 수량이나 연 기온의 변화 등에 이 방사상 도표를 이용한 댜 그림 l o--9는 쿠바의 수도 아바나의 강수량과 기온을 나타낸 방사 상 도표다. 이 도표는 1 월이 출발지이며 동시에 도착지가 된다. 시각
은 수직적인 거리의 차이보다 방사상의 거리를 알아야 한다는 어려움 이 있다. 또 방사상 도표 Rad i al Gra p hs 의 기준은 별 모양으로 나타낼 수도 있 댜 그림 1 0- 1 隱 한 국가의 잠재력을 별 기준을 이용하여 도표화한 보기이댜 이런 예는 암석을 구성하고 있는 여덟 가지의 기본적인 화 학 성분을 분석하여 각 지역 간의 비교하는 데에도 좋은 방법으로 쓰 이고 있댜 이 별모양 도표는 각 사항마다 독특한 형태가 나타나는 특 징이 있다. 주의할 사항온 서로 비교하고자 할 때의 단위는 제곱근 단 위를 쓰는 것이 좋다. 그렇지 않으면 한 요인이 다른 나라의 배가 되 는 나라는 실제로 네 배 크기로 나타나기 때문이다. 5) 삼각형 도표 이 도표는 삼각형 내의 하나의 점으로 여러 구성비를 나타내고 서로 비교할 수 있다. 예를 들면 모래 (X)%, 점토 40%, 석회 10% 로 구성된 토양의 위치는 그림 1 0- 11 에서 처럼 다른 토양과 서로 비교가 가능하 댜 삼각형의 세 변은 모두 퍼센트로 표시하되 주의할 점은 삼각형을 돌려 가면서 정화하게 위치를 찾도록 하여야 한다. 이 삼각형 도표는 세 변수로 구성된 사항들의 비교에 적절하다. 산 업 분류에서 1 차, 2 차, 3 차 산업의 구성비를 나타낼 때에도 이 도표를 이용하면 효과적이다. 6) 기후도표 한 지역의 기후를 나타내는 도표에는 여러 가지가 있다. 그림 lo- -9 와 같이 방사상 도표로 나타낼 수도 있지만, 강수량과 기온을 축으로 한 막대나 꺽온 선으로 표시할 수도 있다. 또 이들보다 세련된 도표로 는 작물 성장기의 기후 조건으로 농작물 수확량을 예측할 수 있게 한
석회 ````` ``'`6` 0,A .,/A I, , , 점토
5 (단위 : 인치 ) 심슨
도표가 있다. 그림 1 0- 12 는 워 렌 톰스웨 이 트 C . Warren Thom t hwa it e 에 의해 고안된 도표로 쇄선은 월 강수량을 나탸낸 것이고, 중앙의 원뿔 은 성장기의 필요한 수량을 나타낸 것이다. 이 도표에서는 수량의 부족 울 나타내고 있는데, 여기서 고려된 수량은 기온과 일조, 작물이나 식 생 피복, 증발이나 발산에 의한 손실까지도 고려하여 그 지역의 농업 가능성온 물론 관개 사업 계획 평가에도 절대적인 도움을 주고 있다. 7) 2 차원 도표 이 도표는 면으로 나타나는 도표로 면의 크기는 통계값의 크기에 비 례되어 나타나는 것이 일반적이다. 면의 형태는 여러 가지로 사용할 수 있으나 보편적으로 원, 사각형, 삼각형 등이 많이 쓰인다. 정확한 비율에 따라 면적을 나타내기 때문에 원이나 정사각형의 경우는 통계 값에 제곱근을 구하여 얻은 값을 반지름으로 또는 한 변의 길이로 해
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야 한댜 그렇지 않으면 면적이 실제 통계치보다 훨씬 크게 나타난다. 파이 도표는 대표적인 2 차원 도표로 원을 항목에 따라 세분하여 표 시한 것이다. 招)°의 원을 100 으로 나누어 쓰는 투명한 척도를 구입하 여 사용하면 된다. 시작은 1v -1 방향에서 시계 방향으로 중요 사항부 터 세분하여 간다. 이 도표는 항목의 이름과 퍼센트의 비율을 적어 넣 기가 마땅치 않은 단점이 있으나 알아보기 쉽고, 쉽게 그릴 수 있는 장점을지니고 있다. 사각형 도표는 구분하기도 쉽고 또 명칭과 비율을 써넣기도 쉬우나 구분 비율이 1% 나 그 이하일 때는 나타내기가 어렵다. 구분 비율이 작을 때는 삼각형의 도표를 사용하여 꼭지점에 작은 부분을 나타내면 편리하다. 8) 3 차원 도표 이 도표는 통계치의 비교에서 그 차이가 매우 클 때 사용된다. 죽 여러 도시의 인구나 각 공업체의 생산량 등의 비교에서 넓은 공간을 차지할 때 이 도표가 적절하다. 이러한 차이는 막대로 나타내기가 불
가능하므로 구체, 상자 등의 입체적 표현 방법을 쓰는 것이다. 구체나 정육면체의 반지름이나 한 변의 길이나 통계값의 제곱근값으로 한다. 그러나 로버트 윌리엄스 Robe rt W illi ams 의 연구에 의하면 3 차원적 표현 에서 독자들은 전체 양을 제대로 파악하지 못하며, 제곱근은 세제곱근 보다 더 정확하게 읽을 수 있으므로 3 차원으로 표현할 때 정육면체를 쌓아 올린 모양으로 나타내는 것이 좋다. 즉 이 상자들은 구체보다 이 해하기 쉬우나 때때로 지도상에 이 상자들을 쌓아 놓을 때는 열 개 이 상 쌓지 않도록 하는 것이 좋으며 단위는 높이가 밑변 길이의 절반이 되는 것이 좋다. 때로는 세 변수가 사용되는 3 차원 도형이 나타나는 데, 이때 세 기준은 X, Y, Z 로 등치선에 따라 값이 달라지는 입체 형태를 사용한다. 그림 1 0-- 14 는 위도와 계절에 따른 일조량을 나타낸 것으로 3 차원의 계량화 표현의 좋은 보기이다. 9) 모양 지도 모양 지도는 도표 지도라 할 수 있다 . 즉 실제 지도처럼 표현이 사 실화되지 않더라도 통계 수치에는 충실하고 지도의 윤곽은 대략 모양 만 낸다는 점에서 모양 지도라 한다. 추상적인 면도 있어, 보는 관점 에 따라 모양이 달라질 수 있다. 죽 실제 윤곽과 위치가 어긋나면서도 수치적인 개념은 잘 살려 인구도, 생산량도, 교통로와 같이 실제를 닮 은 것 같으면서도 실제와는 엉뚱한 모양의 지도가 만들어진다. 예를 들어 그림 1 0- 15 는 미국의 인구를 각 주별로 크기에 따라 만든 모양 지도이다. 우선 1958 년 인구 통계로 뉴잉글랜드 New En g land 와 플로리다 Flo ri da 를 뺀 인구 크기로 직사각형을 그린다. 그 다음 각 주 의 인구 크기와 전체 인구 크기 그리고 사각형의 변의 길이로 각 주의 크기를 큰 사각형 내에 대략적인 위치를 찾아 집어 넣으면 된다. 다시 말하면 미국을 각 지역별로 니눈 후, 죽 태평양 연안주가 미국 전체에 서 차지하는 크기만큼 구분한 후, 다시 워싱턴 • 오레곤 • 캘리포니아
〔 MI
주를 나누어 놓은 것이다 . 태평양 연안주의 가로는 모두 같고 세로에 서 만 크기 만큼의 길이 를 구분하면 된다. 이 구분법은 그림 1 0-- 15 에 잘 나타나 있다. 또 다른 하나의 방법은 도표 용지를 이용하여 제작하는 것이다. 즉 도표 용지의 1cm 를 100, CXX)으로 계산하여 그 지 역 수만큼 또는 그 지 역의 모양에 가깝게 lcm2 사각형을 넓혀 가는 것이다. 이 방법은 위의 방법보다 시간이 오래 걸리기는 하지만 작은 수까지 고려하 수 있다는 것이 장점이다. 모양 지도의 전체 모양은 반드시 사각형으로 국한되는 것이 아니지 만 독자들이 이해하기 쉬워 사각형 모양 지도를 많이 만드는 경향이 있댜 이때 통계는 인구 외에도 대학생수, 전력 잠재력, 부(富) 등 여
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러 범위의 것을 이용할 수 있다. 사각형에 두께를 넣어 인구와 개인 소득처럼 두 가지 변량을 써서 3 차원으로 나타내기도 한다. 이 모양 지도는 실제 지도를 통계치만큼 비율적으로 그리는 것 그 자체보다 인구 모양도처럼 상대적인 중요성을 인식시킴으로써 더욱 현 실적인 감각을 독자에게 준디는 점에서 가치가 높다. 특히 비교성에 있어서는 매우 효과적이다 . 예를 들면 지도 모양을 비율적으로 만들어 서는 서로 비교가 어렵지만 모양 지도는 면적이 규칙적이기 때문이다. 또한 칠판에 그리는 모양 지도는 교사가 학생들에게 벽지도를 이용 하여 어떤 현상을 이해시키는 것보다 훨씬 더 효과가 있을 때가 많다.
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왜냐하면 벽지도는 여러 복잡한 상항이 많은 반면 모양 지도는 매우 단순하며 필요한 요점이 잘 나타나기 때문이다 . 죽 윤곽은 네모나 세 모로 또는 원으로 혼용해서 나타내며 강과 산맥은 강조되어 나타나 며, 선도 단순하며, 필요한 사항만 요약하여 나타내기 때문이다(그림 10-- 16 참조). 시간표 모양도, 서울의 지하철 안내도 등은 역 이름과 환승 지점을 단순하게 표현한 것이다. 모든 선은 직선이며 모든 정거장은 마치 목 거리의 구술처럼 특히 환승역은 더 특색 있게 표시해줌으로써 독자들 을 쉽게 이해시키는 일종의 도표 지도이다 . 교통이나 유통 모양 지도 는 선의 두께로 사람과 물자 흐름의 양을 나타내 준다. 인구 이동, 즉 장기적인 이동과 단기적인 이동 또는 출퇴근 이동량을 이렇게 단순화
된 선을 이용하여 모양도로 나타낼 수 있다. 보다 상세한 것은 선 지 도 제작 단원에 잘 설명되어 있다. 이 모양 지도는 여러 복잡한 내용을 제거하고 단순화시킴으로써 지 리적 개념을 이해시키는 데 놀라운 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있 댜 그림 1 0- 17 은 가장 일반화한 가상적인 평지 대륙에서 위도에 따른 면적과 습윤 지역 분포 상태를 나타내 준 것이다 . 또 지상의 풍향, 태 풍, 계절풍 등의 현상을 설명할 때 이런 모양 지도를 많이 볼 수 있 댜 이 모양 지도는 지리학도들의 상상력을 넓혀 주는 도구이기도 하다 .
제 11 장 지도의 편집 1 편집 지도학에서 편집이란 말은 지도에 나타낼 수 있는 모든 지리적 자료 롤 축 척 과 도법에 따라 적절하게 지도에 나타낼 수 있도록 준비하는 것을 말한다. 따라서 편집의 목적은 지도에 필요한 기본적 자료, 글 씨, 주요 사항들에 관한 모든 자료의 수집, 배열, 전시에 관한 구성을 하는 데 있다. 이 구성 방법에 따라 지도를 수작업에 의해 획선기나 잉크로 제작하느냐 또는 프린터나 플로터 등 기계를 이용하여 제작할 것인가를 결정하게 된다 이 장에서는 수작업으로 지도를 제작하는 편 집 방법에 관해 논의하기로 한다. l) 편집 과정 편집에 이용되는 자료는 다른 지도에 나타난 자료, 서적이나 신문 등의 설명문 • 도표 • 통계집 등 거의 모든 것으로부터 얻어진다. 수집 된 자료를 새로운 지도에 나타낼 때는 참고한 기본 지도와 제작하고자 하는 새 지도 간에 도법, 정확도, 출판일, 축척 등이 다르다는 점을 염두에 두어야 한댜 따라서 제도자는 수집된 많은 자료를 적절히 취
사 선택하고 수정하여 선택된 자료를 정확하게 나타내야 한다. 편집에 있어 가장 주의해야 할 점은 축척이 큰 지도에서 축척이 작 은 지도로 편집해야 한다는 것이다 . 축척이 큰 지도는 사물의 위치가 일반화되어 있기 때문에 축척이 더 작은 지도로 편집하는 경우 위치의 정확성을 보다 더 높일 수가 없다. 해안선, 하천, 도로, 국경선 등이 다시 편집될 때는 축척에 따라 일반화의 정도가 다르고, 따라서 축소 율에 따라 일반화한 것이 제 위치에 표현될 수 있다. 또 편집 과정에 서 새 지도에 여러 사항을 제 위치로 옮기는 기술은 일반적으로 컴퓨 터 등 기계로 하는 방법과 눈짐작으로 하는 방법 등이 사용되고 있다. 2) 작업지 편집한 내용은 최종적으로 작업지 Workshee t에 나타난다. 작업지는 손이나 기계로 그릴 수 있으며, 때에 따라서는 영상화하여 화면상에 나타낼 수도 있다. 단순한 지도를 제작할 때는 한 장의 작업지에 모든 사항을 나타내지만, 복잡한 지도는 여러 장의 작업지가 모아져 한 장 의 지도를 이루게 되며, 이때 각 작업지는 각각 특유한 사항들이 나타 나고 최종적으로 한 장의 지도에 종합된댜 이 작업지에는 대략적이나 마 모든 속성을 정확하게 표시하여야 하며 최종 지도는 이 작업지의 기계적인 복사판으로 제반 사항들이 보다 정교하게 나타날 뿐이다. 따 라서 작업지를 작성하는 것은 매우 중요한 과정이다 . 혼히 편집 과정에서는 기본 자료가 되는 지도로부터 많은 사항들 (예를 들면 국경이나 수계(水系), 지명 등)을 그대로 사용하는 경우가 많기 때문에 편집만 미리 잘 구상하면 많은 시간과 노력을 절약할 수 있댜 더구나 최근에는 인쇄 제작 기술이 발달하여 여러 장의 현상을 한 장에 같이 인쇄할 수 있기 때문에 이런 점도 감안해서 편집하도록 해야한다.
2 지도 제작 자료와 지도 형태 지도 제작에 있어 대축척의 지형도나 일반도의 제작 방법과 소축척 의 주제도 제작 방법은 큰 대조를 이룬다 . 이 두 방법 간의 차이는 지 도에 나타낼 자료의 종류 및 성격에 달려 있다. 1) 대축척 지도 제작 여기서 대축척 지도라 함은 축척 1 : 75 , (XX)이상의 지도로 야외 조사용 지도나 항공 사진 등이 이에 속한다 . 이런 대축척 지도는 측량이 정확 해야 하며 특히 사진 측량술이나 야외 측량이 정확하게 이루어져야 한 댜 토지 대장에 나타나는 지도는 그 지역에서 지표의 구배를 고려하 지 않은 지상 측량만으로 제작되는 반면, 지형도는 지표의 구배가 함 축된 지상 측량으로 제작된다. 일반적으로 토지 대장에서는 자연 환경 정보는 매우 간략하게 나타 내거나 거의 나타내지 않는다. 강·호수 · 높지 등의 자연 환경의 변화 가 매우 느리나, 소유권의 변화는 수시로 달라질 수 있으므로 자연 • 인문 정보를 동시에 편집해야 하는 경우 세심한 주의를 기울여 제작하 여야한다. 2) 중축척 지도 제작 축척 이 1 :75 ,000 -1 : 1,000 , 000 에 속할 때 중축척 지도라 한다. 이 지 도 에 필요한 자료는 거의 대부분 대축척 지도를 참고하여 시각적으로나 기계 또는 사진기, 컴퓨터를 이용하여 축소하여 얻어진다. 기계 또는 사진기를 이용하는 경우 일반화의 정도는 어느 정도 자동적으로 결정 되지만, 시각적인 경우는 대략 눈짐작으로 행하는 경우가 많고, 컴퓨 터를 이용하는 경우는 복잡한 기계적인 일반화 과정을 거치게 된다.
일반화 정도는 대략 축척과 조화를 이루는 수준에서 한다. 증축척 지도는 일정 고도를 날으는 비행기나 우주선에서 탐지된 영 상으로 편집되는 경우가 늘어나고 있다. 이 영상에서 얻어지는 정보에 는 디지털 정보로부터의 그래픽 영상이나 또는 사진으로부터의 선 영 상(선으로 나타낸 그림)이 있다. 인공 위성 영상으로부터 토지 이용이 나 지표의 피복 상태를 지도화하는 것은 후자의 경우이다. 3) 소축척 지도 제작 소축척 지도는 축척 1 : 1,000 , 000 이하의 지도로 비교적 넓은 지역을 나 타내며 여러 곳에서 다양하게 자료를 얻어야 한다. 특히 주제도는 기 본 자료를 바탕으로 그 위에 주제들을 나타내는데, 이 기본 자료를 우 선 편집한 후 주제와 관련된 정보를 나타낸다. 기본 자료에는 일반적 으로 해안선·강·호수·정치적 경계선 등이 포함된다 . 최근 GIS 에서는 컴퓨터를 이용하여 많은 기본 자료를 수치화 d igiti gi n g하여 자료 은행 da t a bank 에 보관하였다가 필요시에 사용하며, 새 로운 자료들도 언제든지 갱신하여 관리할 수 있게 되었다. 컴퓨터 이 용이 쉽지 않은 곳에서는 자료를 직접 수집하고 관리하여야 한다. 3 주제도에 중요한 기본 자료 기본 자료의 양과 정확성에 따라 주제도의 중요성이나 강조점이 다 소 달라질 수 있다. 주제도의 가장 중요한 목적의 하나는 지리적 상관 관계의 전달이다. 바로 이 지리적 상관 관계를 어떻게 기본 자료를 이 용하여 독자에게 잘 전달할 것인가가 제도자의 중요한 과제이다. 요구 되는 기본 자료의 양과 상세함은 지도마다 다르다. 일반적으로 해안 선, 주요 강, 호수, 도·군 경계, 경 ·위선 등이 기본 자료에 포함된
댜 또 지도의 목적에 따라 상세함의 정도가 달라지겠지만 지리적인 연관성을 독자들에게 잘 전달할 수 있도록 가급적 연관된 정보를 최대 한 상세하게 나타내 주는 것이 좋다. l) 해안선 소축척 지도에서는 해안선이 별 문제가 안되지만 대축척 지도에서 는 지도 간에 해안선의 위치와 모양이 다른 경우가 많다. 수로학 h y dro g ra ph y에서는 썰물 때의 평균 해안선을 표시하지만, 지형도에서 는 평균 해면을 해안선으로 나타내어 두 지도 간에 해안선 모양과 육 지 면적이 다르다. 특히 조수 간만의 차가 심한 곳은 더욱 차이가 크 다 또 해안가에 퇴적물이 많거나 저습지 같은 곳은 우기와 건기에 따라 지도마다 다르게 나타날 수 있다. 양극 지방의 빙하 지역 역시 계절에 따라 지도마다 다른 경우가 많다 . 또 섬이 많은 지역을 나타낼 때 어 떤 지도는 주요 섬 한두 개만을, 다른 지도는 군도(群島)로 나타나는 예가 있다. 어떤 경우이든 지도의 목적에 따라 가급적 정확한 기본 자 료를 나타내 주어야 한다. 2) 행정 구역 행정 구역은 종종 지도 제작 당시의 구역 경계선을 찾기 어려울 때 가 있다. 특히 소축척 지도에서 더욱 그렇다. 이는 행정 구역이 때에 따라 변하며, 소구역은 더욱 지~ 바뀌므로 그 변천을 추적하기가 어 려울 때가 많기 때문이다. 한 예로 ~} 대전 이전 중부 유럽의 인구도 와 현재의 국경선을 나타내는 경우에, 그 당시 국가 간의 국경선을 정 확하게 알고, 당시의 각 국가의 인구 조사 구역을 파악해야 하는 문제 가 제기된다. 이런 경우 제도자는 항상 경선과 위선을 나타내줌으로써
상대적인 위치 변화를 독자들이 정확하게 파악할 수 있도록 도와 주어 야 한다 경우에 따라서는 국가 간의 국경이 분명치 않은 경우도 많 다. 예를 들면 에콰도르와 페루 간의 아마존 지역 국경이나 인도와 파 키스탄 간의 카시미르, 최근 분리된 소련 연방의 독립국들의 국경 등 은 상당이 애매하다. 3) 수계도 기본 자료로 강·호수·늪지 등 수계(水界) 표시는 매우 중요하다. 이들은 위치적 상관 관계를 파악하는 데 매우 중요한 기준점이 된다. 모든 강과 호수를 지도에 나타낼 수는 없으나 어떤 강이나 호수를 택 할 것인가 하는 것은 지도의 목적에 따라 선택해야 한다 . 잘 알려진 지역의 경우는 굳이 여러 지류까지 상세하게 나타낼 필요가 없지만 잘 알려지지 않은 지역은 수계를 많이 넣어 주는 것이 위치를 파악하는 데 유용하다 . 물론 이때 강의 본류와 주요 지류를 잘 파악하고 있어야 한다. 주요 본류와 지류의 구분은 강의 넓이, 깊이, 유량 등으로 정할 수도 있지만, 경제적 • 역사적 요소들, 기타 중요 요소들로 결정하는 경우도종종 있다. 강의 형태도 환경 파악에 매우 중요한 열쇠가 된다. 예를 들어 건조 지역에서는 하계망이 새끼줄 모양으로 꼬여진 형태이며, 범람원에서 는 간헐적으로 또는 사행천 형태를 나타낸다. 물론 소축척의 주제도에 서는 이들을 자세하게 나타낼 수 없지만, 대축척 지도에서는 강의 주 요한 구배, 각도 등 유로를 정확하게 나타내야 한다. 특히 하구 부분 은 매우 중요하며 바다로 유입할 때의 각도, 만 또는 분류(分流) 등을 주의 깊게 나타내야 한다. 기타 습지나 저지 및 개펄 등도 매우 중요 한 위치적인 요소들이다.
4 주제도의 자료 주제도는 어떤 특정 주제의 자료 분포나 구조를 보여주기 위한 지도 로 주제도에 사용되는 자료의 종류와 분류 방법은 수없이 많다 . 이렇 게 많은 주제도의 자료는 주로 정부나 행정 기관에서 편집 발간하는 주제별 통계 출판물에서 얻을 수 있으며, 이들은 도서관이나 문서 보 관소 등에서 찾아볼 수 있다 . 또는 전문 기관에 문의하여 자료를 얻기 도 한다 또 정부나 전문 기관에서 출판한 지도나 부록물 등에서 자료 를 얻을 수 있으며 다른 주제도에서도 자료를 얻을 수 있다. 정보의 공급은 부족하지 않으며 주의 깊게 찾으면 필요한 거의 모든 정보를 구할수 있다. 5 모양 편집 작업지 지도를 제작할 때 손으로 그리거나 사진과 광학기 등을 이용하여 실 물을 다룰 때는 최종 지도를 만들기 전에 미리 작업지에 모든 자료를 편집하여 최종 점검을 하여야 한다 . 작업지에 계획이 잘 정리되어 있 으면 모든 과정이 순조롭게 진행되어 좋은 작품이 나오지만 잘못 계획 된 경우는 지도 제작과 생산 과정이 매우 혼란스럽게 된다 . 작업지에는 최종 지도에 나타나야 할 모든 사항들이 명백하고 정확 하게 표시되어 있어야 한다. 또한 지도 제작과 지도 생산의 절차 등도 잘 계획되어 있어야 한다. 그러기 위해서는 투명지 tran sp ar ency , 지도 크기를 정하는 기본 재료, 대략적인 윤곽을 잡는 방법, 분리 작업 방 법, 여러 장의 작업지를 일치시키는 방법, 최종 도판, 축척과 기하학 적 특성, 지도의 용도 등을 미리 잘 생각해 두는 것이 좋다 .
l) 기본 재료들 작업지의 첫번째 작업은 지도 제작에 적합한 기본 재료의 선택이다 . 기본 재료 선택에는 두 가지 사항을 고려해야 한다. 첫째는 재료의 안 정성이다 종이는 필름보다 덜 안정적이다. 온도나 습도의 변화에 종 이가 훨씬 민감하기 때문에 지도 제작의 모든 과정을 지나는 동안에 치수가 변할 수가 있다. 그렇지만 지도가 작고, 색도 단색으로 한 장 으로 제작 가능한 경우는 종이를 사용해도 무방하며 더구나 종이는 값 이 싸다는 장점이 있다. 그러나 지도가 매우 크고, 정확해야 하며, 여 러 장을 겹쳐서 지도를 제작해야 하는 경우에는 치수가 안정적인 재 료 즉 필름 또는 플라스틱 같은 재료가 적합하다 . 비록 종이보다 값 은 비싸지만 전체 비용면에서는 오히려 이득이 많은 편이다 . 둘째는 재료의 투명 정도이다. 투명지가 불투명지보다 훨씬 유용하다. 기존 지도 위에 겹쳐 놓고 베끼기도 쉽고, 지도 작업의 음판을 쉽게 얻을 수도 있으며, 인화지는 필름 등 감광성 물질에 접사하기도 쉽다. 또 지명을 붙이는 경우나 많은 점을 찍는 경우에도 투명지 밑에 그래프 용지를 깔고 작업할 수 있기 때문에 좋은 지도를 만들 수 있는 장점이 있다 2) 대략적인 윤곽 계획된 지도를 축척을 줄여 최종 지도를 제작하는 경우와 동일한 축 척으로 계획하는 경우가 있다. 동일한 축척으로 제작하는 경우, 작업 지는 최종 지도의 축척 크기로 작업하면 축척을 다시 변경시켜야 하는 번거로움을 피할 수 있으며 , 일반화를 어느 정도 해야 하는가 하는 것 도 파악하기 쉽댜 양판으로 작업하는 경우 음판보다 작업이 용이한 편이며, 일반적으로 작업지는 연필이나 볼펜울 사용하여 여러 가지 표 시를 나타낸다. 글씨는 위치가 중요한 경우 적당한 · 간격과 크기로 알
맞게 적어 놓아야 한다. 작업지의 작업은 한 번에 만족스럽지는 못하 여 여러 번 지우고 다시 쓰는 경우가 많으며, 경계나 선은 어떤 표시 로써 분명하게 표시되어야 한다. 3) 분리 과정 분리 과정이라 함은 한 지도에서 여러 요소에 따른 여러 장의 지도 가 분리되는 과정이다. 달리 말하면 여러 장의 작업지가 한 장의 지도 로 제작하는 과정이다. 일반적인 예로 한 지도가 여러 색으로 나타나 게 될 때 각각의 색을 다른 작업지에 작업하여 한 지도를 만드는 것을 말한다. 또 같은 색으로 지도화하는 경우에도 색의 농도에 따라 요소 들을 다르게 지도에 나타낼 때도 분리 과정이라 할 수 있다. 또 판각 scri bi n g 지도 제작을 위해서 판각할 수 있도록 음판으로 필름에 지도 를 찍는 것도 일종의 분리 과정이다. 녹지는 초록색이고, 수계(水系)는 파랑색, 시가지는 갈색 등으로 나 타낼 때는 여러 장의 작업지를 쓰든가, 또는 한 장의 작업지에 작업하 는 경우라면 색이 다른 색연필을 쓰는 것이 좋다 . 그러나 필름이나 인 화지 같은 감광성 물질에 접사하는 경우는 파랑색 등은 나타나지 않아 검정색을 쓰는 것이 무난하다. 검정색을 쓰되 색이나 물체의 차이를 나타낼 때는 선의 굵기를 달리하든가 점선, 긴 점선, 실선 등 여러 형 태로나타낼 수 있다. 여러 장을 겹쳐 한 장으로 지도를 그리게 되는 경우는 여러 장을 같 은 치수로 일치시키는 것이 매우 중요하다. 4) 일치시키기 여러장으로 준비된 지도를 한 장으로 일치 re gi s try시킬 때 가장 기본 적인 원칙은 복합된 최종 지도가 정확하게 일치되어야 한다는 것이다•
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일치시키는 방법으로는 보통 핀으로 하는 방법과 표시로 하는 두 가지 방법이 있다. 첫째, 핀을 사용하는 방법은 그림 11_1 에서 처럼 준비된 각 장들이 잘 겹쳐지도록 구멍을 뚫어 한 장씩 차례로 같은 바탕위에 인쇄하는 것을 말한다. 이 핀은 금속이나 플라스틱 재료로 지름이 6mm 되는 둥 근 모양이며 높이는 별로 높지 않은 것이 좋다. 높이가 너무 높으면 암실에서 진공기나 카메라를 사용할 때 유리를 깨뜨릴 염려가 있기 때 문이다 이 핀울 사용할 때는 작업지의 구멍이 이 핀에 정확하게 일치 되게끔 하는 것이 급선무이다. 구멍이 핀보다 좀더 큰 경우 진공기나 카메라를 사용하면 작업지 간의 위치가 일치하지 않아 아무 쓸모없는 이중으로 인쇄된 지도를 만들게 되기 때문이다. 핀울 사용하는 경우 구멍을 내는 방법은 탭을 이용한다 . 탭이라 함은 필름을 네모 모양으 로 작게 자른 것의 한쪽에 구멍을 낸 것을 작업지 각 장에 붙이면 작 업지에 직접 구멍울 뚫어 모드를 일치시키는 것과 같은 효과를 얻게 된다 이 탭을 사용하는 경우는 작업지 본체를 훼손하지 않기 위한 방 법이다. 핀을 구멍에 맞춰 모든 작업지를 차례대로 한 장에 인쇄하는 경우 핀을 윗부분 두 곳 이상에 사용할 수 있으며 지도가 큰 경우는
아래 부분이나 옆면에도 사용하여 인쇄가 똑같이 될 수 있도록 하는 것이 좋다 . 둘째, 각 작업지의 지도 구역밖에 여러 작업지가 일치되게 +자 등 의 기준 표시를 하여 맞추는 방법이다. 흔히 핀 사용 방법과 병행하여 사용하는 경우가 많다. 음판으로 H 尸규는 경우라도 이같은 표시를 지 우거나 없애면 안 되며, 모든 작업지 인쇄가 끝난 후는 이같은 표시 를 지워야 한다. +자 표시는 지도가 다 된 후에는 필요 없기 때문에 가급적 가는 선으로, 또 지도 경계에서 될 수 있는 한 바깥쪽으로 멀 리 떨어지게 표시하여 이같은 표시를 지울 때 지도 자체를 손상시키 지 않게 하는 것이 좋다. 5) 영 상 처 리 Image Geometr y 편집 과정은 흔히 원재료의 형태나 위치의 변화를 처리하는 경우가 많댜 이런 경우 대개 눈짐작으로 경위선의 형태나 지표 형태를 변형 시킨다 최근에는 기계적으로 축소나 확대를 하고 있으며, 특히 컴퓨 터 지도의 등장으로 쉽고 간편하게 변형시킬 수 있다. 그러나 새로 편 집할 지도는 새로운 정보를 제공해야 하기 때문에 컴퓨터로 저장한 정 보를 첨부하기도 하지만 아직도 수작업으로 행하는 경우가 많다. 6) 축척 편집의 대부분 작업은 직접 간접으로 축척과 연관이 있다. 편집할 지도의 작업지 축척은 최종 지도로 나타날 지역의 범위와 최종 지도의 크기로 결정된다 . 물론 이때 축척은 정보를 제공해 준 원도의 축척과 는다를수 있다
(1) 지도 축척 결정 모든 지도는 축척에 따라 제작된다. 주제도의 경우는 미리 마련된 지도의 크기와 모양에 따라 축척이 정해진다. 즉 한 페이지 크기로 한 다든지 반 페이지 또는 1/4 페이지 크기로 한다든가 아니면 큰 지도를 접어서 끼운다든가 등 책에 맞게 크기를 정하는 것이 일반적이다 . 또 지도의 모양은 투영법과도 관계가 깊다 . 여러 투영법 중 최종 지도의 목적과 가장 알맞는 투영법을 선택하여 가장 적합한 면적을 결정하면 그에 따라 자연적으로 축척도 결정된다. (2) 최종 축척에 대한 편집 축척 만약 지도를 획선기로 제작할 때는 최종 축척 크기로 편집을 해야 하며 생산된 지도는 편집된 축척과 같은 크기로 제작되는 것이 일반적 이다 또 획선기로 제작하지 않더라도 작업지에 그려진 축척 그대로 생산해 내는 경우도 근본 축척과 편집 축척이 같은 크기로 나타난다 . 반면 지도를 생산해 낼 때 축소하게 되는 경우는 편집될 지도를 최종 지도보다 큰 축척으로 그린 후 생산할 때 축소하는 것이 바람직하다 . 그러면 어떤 경우 최종 지도보다 큰 축척으로 그리는가? 일반적으로 펜으로 그리는 지도는 최종으로 생산되는 지도 크기보다 더 큰 축척으 로 그리는 것이 상례이다 . 우선은 축척이 크므로 그리기가 쉽고 또 크 게 그린 것을 줄이기 때문에 선들이 훨씬 선명하게 나타나는 좋은 점 들이 있다 . 그러나 축소율은 지도의 복잡성과 축소 과정 등과 연관되 어 고려해야 한다. 보통 축소율은 25%- 엇 y료 - 하며 그 이상 축소하면 디자인을 다시 해야 하는 문제가 생길 가능성이 크다. (3) 지도의 축척 변경 지도의 축척 변경은 광학 기계나 사진기 또는 격자망울 이용하여 이 루어진다. 그림 11- 碑] 광학적 인 확대 축소기는 기본 지도를 투광기 p roj ec t or 에
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넣고 확대 또는 축소 조절기로 조절하면 유리판에 바라는 축척의 지도 가 나타나는 기계다 . 유리판에 나타난 조절된 크기의 지도를 투명지에 복사하면 원하는 지도를 얻을 수 있다. 가급적 단순한 지도는 광학 기 계가 편리하지만, 복잡한 지도는 밑에서 비치는 불빛이 눈에 반사되어 장시간 작업이 힘든 단점이 있다 . 더구나 기본 지도를 축소 • 확대하는 것이 렌즈이기 때문에 렌즈 특성상 렌즈 중심부는 정확하나 가장자리 는 확대되는 경향이 있어 큰 지도를 제작할 때는 매우 세심한 주의가 요망된다. 사진기를 이용하면 질이 좋은 지도를 만들 수 있기 때문에 편집 단 계에서 매우 이상적이다. 기본 지도는 렌즈로 조절되어 확대나 축소 등 원하는 축척대로 조절할 수 있으며 음판이나 양판 모두 새 지도 제 작을 위해 사용될 수 있는 장점이 있다 . 사진기를 이용하여 축소 확대 할 때는 퍼센트로 조절한다. 선의 폭을 1 .5배로 늘린다는 것은 1 엇記료 확대하는 것이고, 선의 폭을 3/쏘 프로 축소한다는 것은 75% 로 축소함을 의미 한다.
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사진기는 광학 기계보다 유리한 점이 많다 . 먼저 사진기는 지도의 복잡성에 관계 없이 정확한 축소 확대가 가능하며 또 손으로 그릴 필 요가 없댜 그러나 사진기든 광학기든 네 배, 다 섯 배 정 도의 확 대는 한 번에 하기가 어렵다 . 네, 다섯 배 정도 확대 를 해야 하는 경우는 원 지도를 여러 구역으로 나누어 각 구역을 네, 다 섯 배 로 확 대한 후 다시 합치는 방법을 써야 한다. 최근에는 축소 • 확 대 복사기의 출현으 로 간편하고 쉽게 책에 나온 지도나 삽화를 축소 ·확 대할 수 있어 많 이 이용되고 있다 . 이때에도 축소율은 선에 대한 축소율이기 때문에 면적 축소율과 혼동하지 않도록 주의해야 한다. 격자망 이용법은 광학기나 사진기 복사기 등을 이용할 수 없는 경우 원 지도에 격자망을 그림 11 --3과 같이 그려 넣고 같은 모양의 격자망 울 그린 후 원지도의 형태를 손으로 옮겨 그리는 방법을 말한다. 편집 지도의 격자망은 원지도에 그린 격자망과 꼭같은 모양으로 크거나 작 아야 한다는 것이 격자망 이용법에서는 매우 중요하다 . 또 하나는 옮 겨 그릴 때 정확성을 기해야 하며 지도의 형태에 따라 매우 지루하고 어려울 수 있는 단점이 있어 오늘날 별로 인기가 없다 .
6 수치 편집 작업지 전자 기술이 지도 제작에 도입되면서 편집 작업에도 새로운 방법이 고안되었다 모양 편집이나 수치 편집 d igit alcom pi la ti on 이나 결과는 같 으나 방법이 다를 뿐이다. 수치 편집은 모양 편집과 다른 요인들을 많 이 쓴다 말하자면 디자인울 바꾼다든가 여러 곳에서 얻은 자료를 합 친다든지, 또 작업지에서 축척이나 모양 등을 변경시킨다. 그리고 그 리거나 사진 등의 방법으로는 비용과 시간이 많이 드는 과정을 거치지 않는 등의 장점이 있다. 그러나 이들 장점들을 살리기 위해서는 많은 비용을 감수하여야 한다. 예를 들면 수치 기록기, 수치를 처리할 수 있는 소프트웨어, 자료를 입력 처리하며 그 기능을 나타내 주는 하드 웨어 컴퓨터 등이 있어야 한다. 이런 기계들은 갈수록 가격이 떨어지 기는 하지만 아직 지도 편집자들에게는 매우 비싼 편이다. 수치 편집에는 여러 가지 선행되는 조건들이 있다. 기본 자료가 충 분히 있는가 ? , 또는 이 기본 자료를 수치화할 수 있는가? 수치화하는 가장 좋은 방법은 무엇인가?, 자료를 유용한 형태로 변형시키기 위한 문서 처리를 위해서는 무엇을 해야 하는가?, 기본적인 형태를 배열하 기 위한 소프트웨어는 이용 가능한가? 디지털 레코드를 지리적인 참고 체 계 refe re nce s y s t em 로 바꿀 수 있는 소프트웨 어 는 이 용 가능한가? 작 업지나 지도화 작업에 이용할 수 있는 기구와 소프트웨어 유무 등이 우선적으로 해결 되어야 한다. 1) 데아터 베이스 많은 양의 지리 정보가 이미 데이터 베이스에 수치 형태로 기록되어 있댜 이 데이터 베이스 구축의 근본 목적은 자료 요소들에 대한 체계 적인 접근을 하기 위해서이며 여러 형태의 데이터 베이스가 이용되고 있다. 그중 위치적인 기본철(지도학적인 자료)이 가장 보편적이다. 여
기에는 경위선이 벡터식으로 기록되어 있는데, 해안 • 수계 등 자연 경 관과 길·철도·인구 중심지와 경계(정치적 · 경제적·행정적 ) 등 문화 경관을 수록하고 있다. 이 위치 자료는 작은 축척에서 점진적으로 큰 축척으로 자료화한다 . 죽 1%) 년대 1:1 2 ,< XX ),< XX ) 지도로 시작하여 1980 년 대에는 1 : 1 ,
Y
한 파일을 만들어 내든지 아니면 비(非)수치적 편집 방법에 의존해야 한댜 또 수치 편집을 하기로 할 때는 다른 편집 방법과 비용과 득실 울 비교하여 결정하는 것이 현명하다 . 일반적으로 한 번 만들면 여러 번 쓸 수 있는 자료 파일은 경제적이나 급속하게 변화하는 현상의 자 료 파일은 자주 바꿔야 하는 단점으로 경제적이지 못하며 수작업에 의 한 편집이 더 유리한 경우도 있다. 일단 수치 편집쪽으로 결정하면 영 상을 전환할 때 수동이나 기계 중 어느 것을 할 것인지를 결정해야 하 며, 어느 것이든 자료는 벡터 방식이나 래스터 방식으로 기록되게 되 어 있다 . (1) 벡터식 수치화 지도는 점 • 선 • 면 기호에 글씨가 첨부된 영상으로 구성된 것이다. 따라서 지도의 각 요소는 그래픽 1 형태를 나타내며 벡터식 수치화 역시 점 • 선 • 면의 특성을 나타내고 있다 점은 한쌍의 X, y좌표로 표현되 며 선은 여러 쌍의 X, y좌표로, 그리고 면은 폐쇄된 여러 쌍의 좌표
그림 11-5 전자 기계식 수치기
로, 즉 맨 처음의 좌표의 X, y값과 맨 마지막의 X, y좌표값이 같은 값으로 나타난다(그림 11 --4) . 백터형 수치화는 처음에는 수작업에 의존 하였으며 매우 많은 노력이 들어 어려웠다 . 그러나 오늘날은 수치화 기기가 개발되어 매우 쉽게 자동적으로 수치화할 수 있다. 수동식 수치화는 그래프 용지위에 원지도를 놓고 각 지점마다 X, y 좌표를 얻는 것울 말한다 . 죽 점 • 선 • 면의 특징이 시각적으로 결정되 면 코드화되고 이 코드화된 자료가 키펀치나 컴퓨터로 입력되는데 모 든 과정이 매우 느리며 지루하고 또 비용도 많이 들기 때문에 가급적 피하는 것이 좋다. 더구나 수작업에 의존하기 때문에 최근에는 전자기 계식 수치기를 많이 사용하고 있다. 전자 기계적 수치기는 수동으로 조작되는 데 그림 11-5 와 같은 기계 가 오늘날 많이 이용되고 있다. 이 수치기는 좌표 테이불, 가는 선의 십자 표시가 나타나는 커서, 자료의 입력 ·삭제 ·저장하는 기구, 기타 전체 통제 기구 등으로 구성되어 있다. 사용법은 우선 데이터 위에 커 서를 움직임에 따라 수치가 0 에서부터 증가되며 원하는 지점에서 신호 를 주면 그 지점의 X, y좌표가 데이터 저장소에 자동적으로 저장된
호수
댜 저장 방법은 카드나 디스크나 테이프에 기록된다 . 이러한 수치기 가 점 방식 수치기이다. 선 방식 수치기는 수치가 나타날 신호를 주면 두 점 간의 거리나 시간이 자동적으로 입력된다. 최근에는 여러 종류 의 수치화 기계들이 개발되어 있으며 성능과 특색을 찰 파악한 후에 구입하여야 한다. (2) 래스터식 수치화 벡터식이 원하는 방향으로 정보를 수치로 나타나는데 비해, 래스터 식은 원격 탐사에서 이미 설명한 바와 같이 각 화소의 정보가 수치로 나타난다. 전체 면에 수치가 나타나 정보를 제공해 주지만 실제에 있 어서는 닮은 모양의 정보 수치와 같은 형태를 나타내고 있으며, 기본 적으로 점 • 선 • 면의 특징을 나타내고 있다. 그러나 화소 단위로 수치 화하기 때문에 일반화 정도가 더 심해지며 화소의 크기가 작을수록 정 보가 더 정확하게 전달되지만 시간과 비용이 더 많이 드는 단점이 있
다(그림 11- 6). 예를 들면 48cm x 60cm 크기에 25 마이크론의 지도 정보 는 사억 개의 화소에 수치를 나타내게 되지만 그 지도에 단순한 수계 망만이 있는 경우는 노력에 비해 얻는 것이 적다. 또한 래스터식은 기본 지도의 주(姓) 등을 래스터 파일에 넣을 수가 없으며 자료 구조도 지도화 과정과 일치하지 않을 수가 있다. 또 X, y 좌표 형태로 되어 있지 않아 환치가 필요하기도 하다. 따라서 래스터 식으로 저장된 자료를 벡터식으로 바꾸는 소프트웨어가 필요하며 자료 구조의 변화도 계속적인 소프트웨어의 개발로 지금은 별 문제 없이 쉽 게 이루어지고 있다. 색이나 선이 연속되어 있는 경우는 수치화할 수 있다. 색으로 된 현 상이 단색인 경우 밀도가 없는 것은 수치 0 에서부터 색의 밀도가 가장 높은 것은 255 까지 색의 밀도에 따라 수치가 많게 나타나게 되어 있 댜 선의 경우 선이 통과하지 않는 방안 cell 은 0 으로 선이 지나는 방안 온 1 로 나타난다. 또 자료 물체에서 전달되거나 반사되어 광량이 수치 판에 수치로 나타나게 되며 어떤 기구는 작은 영상을, 어떤 것은 큰 영상을 수치화하여 여러 색이 혼합되어 있는 경우 각 색마다 다르게 수치화할 수 있는 특수한 기구도 있다. 그러므로 수치기를 구입할 때 는 모든 것을 잘 알아본 후 구입하여야 한다. (3) 자료의 구조 래스터식이든 벡터식이든 자료를 배열한 후 형태의 차이는 뚜렷하 지만 데이터 베이스의 배열이나 구조에 있어서는 마찬가지이다. 자료 에 관해 우리가 관심을 가지는 측면은 벡터식이나 래스터식의 자료의 내용뿐만 아니라 데이터 베이스의 유연성, 개별적인 자료 요소로의 접 근성, 자료 저장과 처리의 효율성 및 서로 다른 통계적이고 지리적인 정보 기록물들의 비교 등이다. 이중 자료의 구조는 매우 급속한 발전 울 보여 왔으며 그 내용을 살펴 볼 필요가 있다. 최초의 데이터 베이스는 자료 입력의 편리성에 관심을 두고 개발되
(A ) 실체 (B ) 위상학적
었다 가장 간단한 자료의 입력 방법은 실제 형태로 기호화하는 것이 다 죽 한 쌍의 X, y좌표는 점, 즉 결절점을 의미하며 결절점들을 나 타내는 일련의 좌표들로 선을 나타내었고, 폐쇄된 선은 어느 지역이나 다각형으로 나타낸다. 그러나 이런 방법은 자료를 다루거나 지도화하 는 데 있어서 별로 효율적이 못 되었는데 그 이유는 많은 점들이 두 번 또 어떤 점은 세 번 이상 기록되기 때문이다. 이 중복성을 피하기 위한 자료 구조가 바로 위치 사전식의 연속적인 목록표 작성이다 . 이 방법은 뚜렷한 기호로 각 결절이 표시되며 단 한 번만 수치화한다(그림 11-7). 그러나 이런 구조의 적용에 있어서는 결 절점들의 인접 ·중복 · 연결 또는 비슷한 형태 등이 있어 내용면에서
제한점이 많다. 이런 지리적인 내용의 제한점 들 은 지도화할 때에도 문 제가된다. 데이터 베이스 이용을 좀더 유연하고 효율적이게 하기 위해서는 지 리적인 구조로 자료를 배열시키는 것이다. 즉 각 선의 지리적 기술은 시작과 끝 결절점을 포함하는 것은 물론 좌우 지역의 지명울 기술하는 것이다(그림 11-7). 각 다각형은 또 그 내부의 섬들로 기록되는 구조이 댜 또 다른 형태로 자료 요소에 효율적으로 접근할 수 있게 개발된 방법은 트리 tr ee 구조인데 이것은 자료가 계급적으로 상하로 구성되어 있을 때, 예를 들면 행정 단위와 같이 국가 수준에서 차례로 작아지면 서 도, 군, 읍, 면으로 되었을 때는 이 구조로 정리된디仁 1 림 11-7(C)). 더구나 이 구조들이 횡적으로 연관성이 있을 때는 상관 자료 구조라 한다(그림 11-7(D )). 3) 두영과 경위선 체계 편집의 기본 지도를 선택할 때 먼저 투영 즉 경위선 체계를 결정해 야 한댜 왜냐하면 제작하는 지도의 목적과 투영이 일치해야 하기 때 문이다 컴퓨터 이용으로 최근에는 투영법 즉 경위선 체계를 쉽게 바 꿔 이용할 수 있게 되었다. 즉 제도자가 투영법에 관해 지금까지 꼭 알아야 했던 정보의 형태가 달라져 버린 셈이다. 현재 가장 널리 이용되는 투영의 소프트웨어로는 지도학의 기본 자 료와 복합되어 사용되고 있으며 프로그램은 경위선, 해안선, 국경선 등 여러 경계를 다양한 축척으로 나타낼 수 있다. 제도자가 직접 계산 하거나 경위선을 표시하거나하는 일반적인 기본 자료 편집이 불필요하 게 된 것이다.
제 12 장 지리 정보 시스템 1 지리 정보 시스템 지 리 정 보 시 스템 Geog ra ph i c Info n natio n Sy s t em 의 주요 역 할은 의사 결정을 할 때 보다 정확한 판단의 기준을 제시해줌으로써 올바른 판단 울 하게 하는 것이다. 즉 정보 시스템이란 문제에 대한 조사 방법과 문제 해결을 위한 자료 수집, 수집된 자료의 저장과 분석, 그리고 분 석된 자료를 이용하여 의사를 결정하기까지에 이르는 일련의 과정을 말한다. 이 과정에 가장 적합한 개념은 지도다. 지도에는 자료가 저장되고 분석되어 있으며 이 자료를 이용하여 의사 결정을 정확하게 할 수 있 기 때문이다. 따라서 지도에는 의사 결정에 필요한 정보가 분명하고 확실하게 나타나 있어야 한다 . 지리 정보 시스템은 지리적인 좌표로 기술된 자료를 취급할 수 있는 일종의 정보 시스템이다. 또 공간 자료와 이 자료들을 작동하는 과정 울 의미하기도 하며 고차원적인 지도라 할 수 있다. 오늘날의 GIS 는 비공간적 자료도 저장하고 처리할 수 있기 때문에 특수 목적을 위한 도로 지도, 기상도, 식생도 등에도 널리 이용된다. 지리 정보 시스템은 아날로그 방식이나 디지털 방식에 의해 운영된
사용자필요 사용자활동 결고虐·
댜 아날로그 방식은 여러 개의 자료로 이루어지는데, 그 자료에는 지 도·투명지 ·항공 및 지상 사진 ·통계 연보·답사 보고서 등이 있다. 이들 자료는 입체경, 확대경 사진기와 전자식 및 기계식 면적계 등으 로 정밀하게 조사, 분석되고 편집된다. 이러한 과정은 컴퓨터에 의해 자동적으로 처리될 수 있다. 오늘날에도 아날로그 방식은 자료 처리나 설계에 있어서 매우 유용하며 어떤 응용 분야에서는 디지털 방식보다 더 유리한경우도 있다. 지리 정보 시스템은 광범위하게 이용된다 . 조경 전문가들은 GIS 에 기초한 입지 적합성을 파악하여 특수 목적에 적합한 시스템 설계 능력 을 갖추어 왔고, 비교적 넓은 지역의 개발에 관심있는 토목 기사나 건 축가들도 GIS 를 이용하여 소음 경계와 같은 환경 영향 등을 평가하는 데 관심을 보이며 처리 기술을 개발하고 있다. 산림 전문가들·은 입지 의 지도화 및 관리 기술을 이용하여 병충해를 감시한다. 도시 계획가 들은 세금 부과, 비상 운송 교통 시설 및 공공 용지 관리 등의 분야에 GIS 를 이용하고 있댜 환경 관리자나 과학자들은 희귀하거나 멸종 위 기에 처한 생물과 그 서식지를 파악하고 해로운 오물 처리장을 관리하 는 데 GIS 를 이용한다. 지리 정보 시스템은 시기와 축척과 형태가 각각 다르게 수집된 공간 정보를 하나로 통합하는 수단이다. 이 시스템을 많이 이용하는 사람들
은 도시 계획가, 과학자, 자원 관리자, 지역 개발가 등이다. 이들은 환경을 항상 관찰하고 측정하여 지도화한다. 또 시간과 공간에 따라 변화하는 환경을 감시하며, 현상과 그 변화를 모델화하는데, 이 모델 화 과정을 4M 이라 한다. 즉 측정 measurement, 지도화 ma ppi n g, 감시 monit or in g , 모델화 mode lli n g이댜 GIS 는 우리 주변의 세계를 이해시키는 데 절대적으로 중요한 역할 울 하지만 양질의 자료가 없으면 아무 소용이 없다. 따라서 공간 자료 룰 수집, 처리할 때 근본적인 자료의 성질이나 발생할 수 있는 오류 등을 잘 알고 있어야 한다. 마찬가지로 GIS 에서 얻은 결과를 잘못 해 석하지 않도록 주의하여야 한다. 2 GIS 의 기본 요소 정보 시스템은 자료의 근본에서부터 궁극적인 사용에 이르기까지 자료의 흐름과 관련이 있으며 GIS 는 공간적인 위치와 연관된 정보들 울 처리하기 위해 고안된 시스템이다. 이 GIS 는 기능적인 면에서 다섯 가지 기본 요소를 지니고 있다. 즉 자료의 수집, 예비 처리, 자료 관리, 분석, 결과 등이다. 이들 요 소들은 GIS 를 운영하는 연속적인 과정으로 상호 관련되어 있다. l) 자료 수집 자료의 수집은 필요한 자료를 확인하고 수집하는 과정을 말한다. 야 외 답사로 조사한 자연 식생에 관한 지도나 또는 항공 사진에서 새로 운 자료를 얻거나, 새 사무실을 얻기 위한 도시 내 여러 지역의 만족 도와 선별도 파악 조사 등도 이 과정에 포함된다. 또한 기존의 지도나 항공 사진 및 지상 사진, 야의 조사, 문서나 통계 등에서 자료를 얻거
나 정치시키는 것도 이 과정이다. 자료 수집에 필요한 경비와 시간은 매우 중요한 요소이며, 특히 자 료의 근본 성질을 잘 알고 있어야 한다. 특히 통계나 지도 등에서 자 료를 구할 때 오류를 범하지 않도록 주의하여야 한다 . 2) 예비 처리 예비 처 리 re p rocess i n g라 함은 자료가 GIS 에 적 합하도록 여 러 가지 방법으로 자료를 조작하는 것을 말한다. 예비 처리에 있어서 두가지 중요한 면은 자료의 배열 및 변환 convers i on 과 자료 위치의 확 인이다. 원 자료의 배열대로 변환한다는 것은 지도, 사진 , 통계 등에서 정보 를 추출하여 컴퓨터 데이터 세트 da t ase t에 기록하는 것이다 . 자료가 많을 경우 이 작업에는 시간과 경비가 많이 소요된다 . 또 하나 예비 처리에서 중요한 과정은 데이터 세트에 있는 현상의 위치를 기록하기 위한 체계적인 방법의 구축이다. 이것이 이루어지면 자료의 내용에서 특수한 위치의 특성을 파악할 수 있다. 예비 처리 과정에서 특수한 자 료의 질을 관리하는 기준을 설정함으로써 데이터 베이스가 사용자에 게 최대의 가치를 주게 된다. 3) 자료 관리 자료 관리 기능은 데이터 베이스를 만들어 내고 또 이에 접근하는 것이다 즉 이 기능은 체계적인 방법으로 자료를 입력, 갱신, 삭제, 검 색하는 것이다. 현대의 데이터 베이스 관리 체계는 자료의 안전한 관 리상 사용자와 자료 저장소를 분리시키고 있다 . 따라서 사용자마다 각 기 다른 방법으로 데이터 베이스에 접근하게 되며, 데이터 베이스 갱 신은 통제 당국이 검증을 한 후에만 가능하다 .
4) 분석 분석 과정은 이용자의 관심이 가장 큰 부분으로 새로운 정보를 얻기 위해 데이터 베이스의 내용을 분석하는 과정이다 . 예를 들어 경사도를 작성할 때 대상 지역을 선택하여 이미 데이터 베이스에 들어 있는 등 고선을 이용하여 평균 경사를 얻는다. 하나의 시스템으로 분석 능력이 부족할 때는 시스템 간에 자료를 호환시키면서 작업할 수 있는 특수 장비가 필요하다. 말하자면 GIS 에 있는 자료를 수치화할 수 있는 모델 로 옮기고 그 수치화된 자료를 다시 GIS 의 데이터 베이스에 옮기는 것 이다 이런 종류의 모듈 방식은 매우 가치가 있으며 다른 분석 도구와 도 연결되어 이용된다. 5) 결과 결과라 함은 GIS 에서 최종 산출이 이루어지는 것을 말한다. 이 결 과는 인구 밀도나 소유주를 알리는 통계 보고서일 수도 있고, 소유자 의 경계를 나타내거나, 수도관·전화선 등의 매설물을 알리는 지도일 수도 있다 또 각 지역의 평균 농업 생산량을 나타내는 도표일 수도 있다 이런 결과물들은 모니터나 종이, 필름 등에 프린트되어 나타난 댜 최근에는 결과들을 테이프나 디스켓 등으로 저장하거나 다른 시스 템으로 변환하기에 편리한 형태로 관리하는 방법들이 개발되고 있다. 분석과정을 거쳐 나온 결과를 미래 분석을 위해 다시 지리적 데이터 베이스로 바꾸어 두는 것도 매우 중요한 일이다. 이들 GIS 의 근본 요소는 다른 정보 체계와 비교하여 설명하면 아래 와같이 요약할수 있다. 한 사업체에서 고용인을 관리하는 디지털 방식의 GIS 체계를 단계적 으로 생각해 보자 . 우선 고용인을 채용할 때 설문지나 면담을 통해 개 인 정보를 수집한다(정보 수집과정). 수집된 정보는 조사자마다 같은
항목이라도 다른 방식으로 기록할 수 있기 때문에(예를 들면 교육정도 를 한 사람은 중학 3 년, 다른 사람은 중졸이 라고 쓴다) 이 자료를 체 계 적으로 일관성 있게 정리하여야 한다(예비 처리). 다음으로 자료는 컴 퓨터에 입력된다. 정확한 자료만이 데이터 베이스의 정확성을 보장해 준댜 일단 자료가 일관된 형태로 변환되어 데이터 베이스에 들어 가 면 핵심적인 과정을 마친 셈이다. 자료 관리 기능은 최근의 자료로 수 정 보완하는 것을 말한다. 다음으로 고용주가 카풀 car -p ool 을 장려하 고자 한다고 하자. 고용주는 데이터 베이스로부터 주소지가 가까운 고 용인들의 주소를 파악하고 분류하여야 하는데 이는 분석 과정이다. 또 고용인들의 월급 수준을 책정하기 위하여 통계 자료나 도표, 문서와 같은 결과물을 출력시킬 필요가 있다. 이런 단계는 마치 GIS 의 다섯 가지 기본 요소와 같다고 볼 수 있다. 정보 체계에 들어갈 수 있는 자료는 명명 척도, 순위 척도, 구간 척 도, 비율 척도 등으로 측정된다 . 또 자료에는 공간적인 것과 비공간적 인 것 두 종류가 있다. 즉 우물의 위치는 공간적인 자료이며, 우물의 깊이, 우물물의 양, 물의 성질 등은 비공간적인 속성에 속한다. 또 공 간적인 차원에서 볼 때 0 차원의 점, 1 차원의 선, 2 차원의 면 등이 저 장 이용된다. 사물 간의 관련성을 간결하게 설명하는 것을 위상학이라 고 하며 이 위상학을 저장하기 위한 메커니즘을 갖고 있다는 것이 GIS 의 특징이다 . 이상으로 지리 정보 체계에 관해 간단히 설명을 끝내고자 한다, 보 다 더 전문적인 지식은 GIS 전문 서적에 미루기로 한다. 3 GIS 응용 사례 GIS 가 어디에서, 어떻게 이용되고 있는가를 살펴 보자. GIS 는 데이 터 베이스의 구조(래스터 방식 또는 벡터 방식), 가격, 모델 분석의
복잡성에 따라 여러 가지가 있으며, 사용자의 이용 목적에 적절한 것 울 선택하여야 한다 . l) 종합 기본 계획 종합 기본 계획 수립에는 광범위한 자료의 수집과 분석이 요구된다. 한 예로 공군 기지의 병원 예정지를 미국 텍사스 주 안토니오 Texas An t on i o 에서 찾기로 한다 우선 다섯 장의 벡터 방식의 데이터 세트와 그 속성들이 수집되었다. 이 다섯 장의 데이터 세트는 일반 기본 설계 도(경계선, 길, 건물 등이 그려져 있는……), 수로망도, 가스 매설도, 전 화선도, 전기망도 등이다. 종합적인 기본 계획 수립을 위해 먼저 병원 설립에 찬성하는 또는 반대하는 지역 주민들의 여론을 파악한다. 다음으로 비행장의 소음을 기준으로 비행기 이착륙에 영향이 없고 또 비행 레이더망에 방해가 되 지 않는 지역을 선정하여 병원 건물의 규모를 정한다. 이 과정에서는 소음원, 소음의 성격, 소음 전파 모델 등을 참작한다. 그 다음 지형도 룰 보고 홍수 피해 가능 지역, 간선 도로와의 근접성, 수도·전기 ·가 스 등 공공 시설과의 접근성, 비교적 완만한 지형, 비용 절감과 환경 영향 평가 등을 고려하여 적절한 위치를 선정한다. 또 최근 토지 사용 규제에 관해서도 살펴 보아야 한다. 이들을 바탕으로 후보 지역을 선 택한다 후보지가 선정된 다음 설계자 및 건축가와 상의한다. 입지 설 계자는 등고선을 이용해 후보지의 수치 d igit al 지형 모델을 만들어 내 고 체계적인 데이터 베이스와 컴퓨터 디자인으로 출입로, 교량, 주차 장, 병원 건물 등을 설계한다. 이로부터 후보지 지역이 3 차원적으로 나타나며, 병원 건축에 소요되는 모든 건설 비용이 추출되고 건축 자 재와 절차 및 건축 청사진이 나온다.
2) 쓰레기 적치장 선정 쓰레기 적치장 선정에는 우선 적치장 입지의 제약점부터 살펴본 후 쓰레기 수송 체계와 제반 규정울 알아 본다. 쓰레기 적치 시설 입지의 기준 조건은 아래와 같다. • 해발 100m 이상에 위치하여야 한다. • 습지 로부터 160m 이 상 떨어져 야 한다. •위험 동물 서식지나 투수층 지역으로부터 160m 이상 떨어져 있어 야한댜 • 현존 유해 물질 생산 공장이나 쓰레기 처리장에서 200m 이상 떨어 져 있어야 한다. • 간선 도로로부터 300m 이내에 있어야 한다. 이들 제약점들을 확인한 후 다음과 같은 환경 및 문화적인 자료를 수집한다. • 현존 쓰레기 배출지의 위치 및 쓰레기 처리장 위치 •습지 피복물의 공간범위(삼나무나층층나무등의 습지 삼림 파악) •고지(高地)피복물의 공간 범위 • 교통망의 하부 구조(도로 철도 및 이에 수반되는 시설) • 환경 보존 지역, 위험 동물 서식지, 고고학적 유물 출토지 • 수치 지형 모델로부터 고도 파악 이러한 데이터 세트는 축척 1:20,000 항공 사진의 입체적인 파악으 로 얻어지고 지도화되며, 수치화된다. 또 다른 여러 정보로부터 얻은 주제들도 모두 한 장의 지도로 옮겨진 다음 다시 다섯 장의 지도로 정 돈되어 주제에 따라 분류된다. 즉 ® 지형 피복도 ® 고도 표시도 ®
습지와 동물 서식 지도 ® 현존 쓰레기 배출지와 처리장 ® 도로망도 등이다 그 다음 다섯 장의 지도 각각으로부터 적절한 쓰레기 적치장의 위치 를 분석 검토하여 모든 경우에 무난한 지역을 선정하게 된다. 분석은 근접성과 연관된 기능 분석법과 방안지 조사법을 이용하며, 그 결과에 따라 쓰레기 적치장을 최종 선정한다. 3) 관개와 포장수 우선 관개수가 충분한 지역과 관개수가 필요한 지역을 파악한다. 물 이용과 포장 관개수에 관한 자료는 물 수지(收支) 모델로부터 얻으며 이는 그 지역의 토양, 경사, 토양 조직 요인 등에서 알 수 있다. 이 자료에서 관개수의 양이 측정된다. 즉 지표수는 강수량에서, 지하수는 지 질과 투수층에 관한 자료로부터 파악한다. 그 다음 충분한 물을 지 니고 관개가 가능한 지역을 파악한다. 이 예는 복잡한 공간 데이터 베 이스와 분석 기법이 이용된다. 또 자료 획득과 처리에 많은 노력이 들게 된다. 물수지에 관한 모델 의 적합성이 이 작업의 관건이 된다. 최종 결과물은 수치적으로는 물 론 지도학적으로도 매우 높은 수준이 된다. 4) 농업 생산 모델 이 사업의 목적은 어떤 지역에 적합한 작물의 선정, 작물 재배 및 수확량울 산출하는 방법 등을 개발하는 것이다. 아울러 이 사업은 환 경 감시 기능의 일부로 사용되기도 한다. 작물 수확량을 정확하게 예 측함으로써 물 자원, 화학 비료와 살충제 사용에 관한 환경 자료를 파 악할 수 있으며 농업의 효율성을 높일 수 있다. 정확하고 체계적인 작 물 품목 명세서와 수확량 예측을 위해 이탈리아 레지오네 Re gi one 지방
에서는 여섯 가지 주요 작물(밀과 보리, 콩, 사탕무우, 옥수수, 포도주 용 포도, 과일)을 대상으로 한 연구가 있었다. 이 지방의 작물 품목은 매우 다양한데 이는 이 지방의 토지 이용과 토지 피복 상태가 복잡하기 때문이며, 농산물 생산 양식도 소규모의 농토에 다양한 작물을 경작하고 일 년에도 여러 번 작물을 수확하는 것이 특징적이다. 이러한 다양한 환경적, 경제적, 농업적인 자료의 정리를 위하여 GIS 가 요구되었으며 이로 인해 정확한 농업 생산량 추정과 경제적인 모델을 만들고 있다. 이것을 위한 자료는 아래와 같다. • 작물 분류와 작물 종류 지도 • 강수량과 기온이 나타난 기상 자료 • 레지오네 지방의 토양도 • 레지오네 지방의 토양, 기상, 과거 생산량 자료로 나타난 레지오 네 지방의 농업 잠재력 지도 처음에는 이 연구가 작물 확인과 생산량 모델이 자료에 의존되어 있 음을 암시하였으나 정확한 작물 확인은 인공 위성 자료를 주의 깊게 또 시기에 알맞게 선택해야 하는 문제가 있다. 농업 기상에 기초한 작 물 생산량 모델은 완전하면서 정확한 역사적 기록과 기상 자료에 달려 있다 이 시점에서 여러 가지 노력들이 병행되고 있는 데 경제학자들 은 작물의 판매와 가격에 관한 데이터 베이스를 구축하고 있는 중이 댜 또 농경제학자들은 작물의 파종과 수확일 및 관개 상태 등 작물 작황에 관한 지상 확인을 위한 연구 지역들을 조사 관리하고 있으며 원격탐사 전문가들은 여러 시간과 시기의 인공 위성 관찰에 의한 계절 별 작물 형태와 생산 예측을 위한 작물 성장의 수치 모델을 개발중이 댜 래스터 방식의 GIS 가 이 분석의 핵심을 이루고 있다.
4 GIS 의 미래 GIS 응용은 급격히 증가하고 있으며 특히 도시 개발, 지역 개발, 환 경 전문가, 자원 관리가, 기타 과학적인 공동체에서는 이 체계의 잠재 력을 잘 이해하고 있다. 이 체계는 GIS 사용자들에게 과학적이거나 응 용적인 면에서 여러 자료의 획득과 저장, 자료 관리를 위한 도구 등을 제공해 주며 또한 분석과 20 년 전에는 상상하지도 못 했던 보고서 작 성도 가능하게 한다. 이 체계의 산물은 글로서 또는 도표나 그래픽으 로 연구 결과나 활동 계획을 알려 준다. 대부분의 지리적 분석을 이용하는 사람들은 분석에 이용할 수 있는 적절한 정보가 내포된 지도를 원한다. 연방 정부나 주 정부의 주제도 요구와 더불어 상업 사회도 주제도를 요구한다. 특히 원격 탐사 자료 에서 얻은 정보가 지도화되어 이용될 수 있기를 모든 사용자들은 바라 고 있댜 실제로 GIS 에 저장된 자료는 특히 주제도를 자료 근원으로 썼을 때 가장 좋은 자료가 된다. 공간 자료 분석 과정에서 오류가 생 긴다면 이는 좋은 연구 과제가 된다 . 감시는 환경 실태나 관리에 있어서 중심 부분이다. 감시는 미국의 환경 보호국 직원 같은 연방 정부 요원뿐만 아니라 지방 요원에게도 직접 관심이 있다. 지구 환경 개조 계획이나 지구를 위한 NASA 의 역 할 등 국제 수준에서도 마찬가지다. 감시는 또한 농업, 수문학, 도시 와 지역 분석 등 여러 방면에서 실제로 응용되고 있다 . 모델화는 컴퓨 터 기술이 진보됨에 따라 중요성이 높아진다. 처리 능력과 처리 기술 의 진보는 대기나 해양 순환에서 토양과 지하수에 의한 물질의 이동에 이르기까지 여러 공간적인 분포 현상의 분석을 위한 모델을 사용하기 쉽게 하였다. GIS 의 데이터 세트는 입지 설계에서 위급한 상황이나 재난 방지 계 획 등 다양하게 사용된다 . GIS 의 정보 입력 방법을 사용할 때 생기는 어려운 문제는 사용자들이 요구하는 자료의 양이 점점 많아지고 있다
는 것이다. 자원 관리자들, 과학자, 도시 설계자, 기타 수치화한 지리 자료를 이용하는 사람들은 여러 영역에서 정보를 수집하고 있으며 실 제적이고 이론적인 문제는 사용자들이 이 자료를 통합할 때 생긴다. 수치화한 자료들이 많이 늘어 나고 있으며 미국의 DOIC (Dep artm ent of the Inte r i or and Commerce), 국제 연 합의 GEMS(Global Envir o nmenta l Monit er in g Sy st e m ), UNEP/GRID(Unit ed Nati on s Envir o nment Prog ra m /G lobal Resources Info rm ati on Data b ase) 등은 연간 수치 화된 많 은 자료를 제공해 주고 있다. NASA 도 중요한 수치 데이터 세트의 공급자이다. EDS(earth Observin g Sa t e llit e) 를 발사하면서 1 5)(,X)년대 후반에는 많은 위성 자료가 나올 것이 예상된다. 하루에 1 t erab yt e 씩 나오게 되는데 이 양은 1.2 M B 용량 플로피 디스켓 270 만 장에 해당하며 이를 선반에 보관한다면 7km 가 될 것이다. 또 표준 1(1: fJ BPI 자기 테이프에 저장한다면 EOS 는 매 일 있ft 2 크기의 방울 가득 채우게 될 것이다. 따라서 우리는 새로운 정보 획득에서 저장, 처리, 분석의 방법들을 연구하여야 한다. NASA 는 많은 양의 자료를 창출하지만 또 한편으로 이 데이터 세트 의 사용울 쉽게 하도록 노력하고 있다. 즉 여러 분야(인구, 해양의 수 심, 지형, NASA 의 원격 탐지 자료 등)의 자료를 통일된 형태의 데이터 세트로 구축하여 수집, 저장, 사용을 쉽게 하는 정부와 민간의 중간 기구를만들었다. 앞으로는 컴퓨터 기술이 더욱 발전하여 새로운 연산법과 자료 구조 룰 발전시킬 것이며 지금까지는 큰 기관에서만 쉽게 행할 수 있었던 GIS 활동을 연구자나 자원 관리자도 그의 책상에 있는 PC 로 분석하고 저장도 하고 전시도 할 수 있게 될 것이다. 아직 새로운 분야인 GIS 에 대하여 스미스 등은 다음과 같이 말하고 있다. •GIS 는 많은 양의 이질적인 공간 데이터 베이스를 취급할 수 있어 야한다.
• 여러 현상의 입지 , 위치, 특징에 관해 의문을 던질 수 있어야 한다 . ·효율적으로 작동하며 사용자들이 자료의 근본 의도나 자료 분석 모델과 의사 소통이 되게 하여야 한다. • 다양한 사람에게 여러 분야에 이용하기 쉬워야 한다 . • 자료나 사용자 목적을 함축성 있게 나타내야 하며 • 사용자들에게 쉽게 이해할 수 있는 결과물을 공급할 수 있어야 한다. 결국 GIS 는 우리가 지구를 보다 더 잘 이해할 수 있는 방법의 하나 이다 . 지리를 이해하고 특히 공간적으로 분포된 과정을 이해하는 것은 현대 사회에 있어서 매우 중요한 것이다.
부록 표 ] 난수표 표 2 미터 환산표(길이 ) 표 3 미터 환산표(면적) 표 4 삼각법 표 5 위도에 따른 길이 변화 표 6 경선에 따른 길이 변화
표 1 난수표 79788 68243 59732 04258 27084 14743 17520 95401 55811 76099 40538 79000 89559 25026 42274 23489 34502 75508 06059 86682 64016 73598 18609 73150 62463 33102 45205 87440 96767 67042 49767 12691 17903 93871 99721 79109 09425 26904 07419 76013 76974 55108 29795 08404 82684 00497 51126 79935 57450 55671 23854 08480 85983 96025 50117 64610 99425 62291 86943 21541 68973 70551 25098 78033 98573 79848 31778 29555 61446 23037 36444 93600 65350 14971 25325 00427 52073 64280 18847 24768 03003 87800 07391 11594 21196 00781 32550 57158 58887 73041 175540 26188 36647 78386 04558 61463 57842 90382 77019 24210 38916 55809 47982 41968 69760 79422 80154 91486 19180 15100 64288 19843 69122 42502 48508 28820 59933 72998 99942 10515 86809 51564 38040 39418 49915 19000 58050 16899 79952 57849 99800 99566 14742 05028 30033 94889 53381 23656 75787 59223 92345 31890 95712 08279 91794 94068 49337 88674 35355 12267 90363 65162 32245 82279 79256 80834 06088 99462 56705 06118 64437 32242 48431 04835 39070 59702 31508 60935 22390 52246 91714 53662 28373 34333 55791 7475& 51144 18827 10704 76803 20902 17646 31391 31459 33315 03444 55743 74701 58851 27427 12217 86007 70371 52281 14510 76094 96579 54853 78339 20839
표 2 미터 환산표 ( 길이 ) 미터 inc h, fee t, mil e I mi lli m ete r (mm) .39 37 inc h 2.54mm .I inc h I centi m ete r( cm) .39 37 inc h (10 cm) 2.54 cm l inc h l deci m ete r (dm) 3.937 inc hes (10 cm) 30.48 cm I foo t( l2 inc hes) 91. 4 4 cm l yar d (3 fee t) l mete r (m) 39.3 7 inc hes( l.09 4 yd. ) (10 0 cm) (3.2 8 1 ft.) l decamete r 32.81 fee t (10 cm) 1 hecto m ete r (hm) 328.1 fee t (100 m) 1 kilom ete r (k m) .6214 mile( 3,281 ft.) (1, 000 m) (39,372 in. ) ( 100,000 cm) 1.6 09 km I sta t u te mile (5,280 fee t) (63,360 inc hes) 표 3 미터 환산표(면적) METERIC ENGLIS 1 cmz .15 5 inc h2 6.4 5 cmi 1 inc h2 .09 2 m2 1 foo t2 .83 6 m2 1 yard 2 1 m2 1.19 6 yar d2 ( 10.764 foo t2) .40 5 hecta re 1 acre (43,560 foo t2) 1 hecta re 2.4 7 1 cares (10,000 m2) 16.188 hecta res 40 acres l kml (l,000,000 m2) .386 mile2 2.5 9 km2 1 mile2 ( 640 acres)
표 4 삼각법 。 Sin Cos Cot Tan 。。 Sin Cos Cot Ta n 。 。 .00 0 1.0000 .00 00 90 23 .39 07 .9205 2.3 5 6 .42 45 67 l .0174 .99 98 57.290 .0175 89 24 .40 69 .91 35 2.2 4 6 .44 52 66 2 .03 49 .99 94 28.6 3 6 .0349 88 25 .42 26 .90 63 2.144 .4663 65 3 .05 23 .99 86 19.0 8 1 .0S 24 87 26 .43 84 .89 88 2.0 5 0 .48 77 64 4 .0698 .99 76 14.3 0 1 .0875 86 27 .45 40 .8910 1.963 .50 95 63 5 .08 72 .9962 11. 43 0 .08 75 85 28 .46 95 .88 29 1.88 1 .53 17 62 6 .10 45 .9945 9.514 .1051 84 29 .48 48 .87 46 1.8 0 4 .5543 61 7 .1219 .9925 8.1 4 4 .12 28 83 8 .13 92 .9903 7.1 1 5 .14 05 82 30 .50 00 .86 60 1.73 2 .57 73 60 9 .15 64 .9877 6.3 1 4 .15 84 81 31 .5150 .85 72 1.66 4 .60 09 59 32 .52 99 .84 80 1.6 00 .6249 58 10 .17 36 .9848 5.6 7 1 .17 63 80 33 .5446 .83 87 1.54 0 .64 94 57 II .19 08 .9816 5.1 4 5 .19 44 79 34 .55 92 .82 90 1.48 3 .6745 56 12 .2079 .97 81 4.7 0 5 .2126 78 35 .5736 .81 91 1.42 8 .70 02 55 13 .22 49 .97 44 4.3 3 1 .23 09 77 36 .58 78 .80 90 1.37 6 .72 65 54 14 .2419 .9703 4.011 .24 93 76 37 .6018 .7986 1.32 7 .75 35 53 15 .2588 .96 59 3.7 3 2 .26 79 75 38 .6157 .78 80 1.28 0 .78 13 52 16 .27 56 .9613 3.4 8 7 .2867 74 39 .6293 .7771 1.23 5 .8093 51 17 .29 24 .95 63 3.2 7 1 .30 57 73 18 .30 90 .9511 3.0 7 8 .32 49 72 40 .6428 .76 60 1.19 2 .8391 50 19 .32 56 .94 55 2.904 .34 43 71 41 .65 61 .7547 1.15 0 .8693 49 42 .6691 .7431 1.11 1 .90 04 48 20 .34 20 .9397 2.7 4 7 .36 40 70 43 .6820 .7313 1.07 2 .93 25 47 21 .35 84 .9336 2.605 .38 39 69 44 .69 47 .7193 1.03 5 .9657 46 22 .37 46 .9272 2.475 .4040 68 45 .70 71 .7071 1.00 0 1.00 00 45 。 Cos Sin Tan Cot 。 。 Cos Sin Tan Cot 。
표 5 위도에 따른 길이 변화 L.at it 'u d e Mete r s SMta it luets e La0t it u' d e Mete r s SMta it lu e ts e La0 tit u, d e Mete r s Sta tut e 000 111321 69.172 3000 96488 59.9 5 6 6000 55802 34.6 74 100 111304 69.1 6 2 3100 95506 59.3 4 5 6100 541 IO 33.6 23 200 lll253 69.1 3 0 3200 94495 58.7 1 6 6200 52400 32.5 6 0 300 111169 69.078 3300 93455 58.0 71 6300 50675 31.4 8 8 400 II 1051 69.0 05 3400 92387 57.4 0 7 6400 48934 30.4 0 6 500 110900 68.9 11 3500 91290 56.725 6500 47177 29.3 1 5 600 110715 68.795 3600 90166 56.027 6600 45407 28.2 15 700 110497 68.660 3700 89014 55.3 1 1 6700 43622 27.1 0 6 800 110245 68.5 0 4 3800 87835 54.579 6800 41823 25.9 8 8 900 109959 68.3 2 6 3900 86629 53. 82 9 6900 40012 24.862 1000 109641 68.1 2 9 4000 85396 53. 06 3 7000 38188 23. 7 29 llOO 109289 67.910 4100 84137 52.2 81 7100 36353 22.589 1200 108904 67.6 7 0 4200 82853 51. 48 3 7200 34506 21. 44 1 1300 108486 67.4 1 0 4300 81543 50.669 7300 32648 20.287 1400 108036 67.1 3 1 4400 80208 49.840 7400 30781 19.1 2 7 1500 107553 66.8 3 0 4500 78849 48.995 7500 28903 17.9 6 0 1600 107036 66.510 4600 77466 48.1 3 6 7600 27017 16.788 1700 106487 66.1 6 9 4700 76058 47.261 7700 25123 15.611 1800 105906 65.808 4800 74628 46.3 7 2 7800 23220 14.428 1900 105294 65.4 2 7 4900 73174 45.4 6 9 7900 21311 13.24 2 2000 104649 65.026 5000 71698 44.5 5 2 8000 19394 12.0 51 2100 103972 64.6 0 6 5100 70200 43. 62 1 8100 17472 10.8 5 7 2200 103264 64.1 6 6 5200 68680 42.6 7 6 8200 15545 9.6 5 9 2300 102524 63.706 5300 67140 41. 71 9 8300 13612 8.4 5 8 2400 101754 63. 22 8 5400 65578 40.7 49 8400 11675 7.255 2500 100952 62.7 29 5500 63996 39.7 6 6 8500 9735 6.049 2600 100119 62.2 1 2 5600 62395 38.7 7 1 8600 7792 4.842 2700 99257 61. 67 6 5700 6fJ7 7 4 37.764 8700 5846 3.632 2800 98364 61. 12 2 5800 59135 36.7 4 5 8800 3898 2.422 2900 '174 41 60.5 4 8 5900 57478 35.7 1 6 8900 1949 1.21 1 9000 。 。
표 6 경선에 따른 길이 변화 La tit ud e Mete r s SMta it lu e ts e Latit ud e Me te r s SMta it luets e Lati tud e Mete r s Sta tute 。。 。 0-1 I 10567.3 68.7 0 3 30-31 110857.0 68.8 8 3 60- 61 111423. 1 69.235 1-2 110568.0 68.7 0 4 31-32 I 10874.4 68.8 9 4 61-62 111439.9 69.246 2-3 110569.4 68.7 0 5 32-3 3 110892.1 68.9 0 5 62-63 111456.4 69.256 3-4 110571 .4 68.7 0 6 33-3 4 110910.1 68.9 1 6 63-64 111472.4 69.2 6 6 4-5 110574.1 68.7 0 7 34- 35 110928.3 68.9 2 8 64-65 111488.1 69.275 5-6 110577.6 68.7 1 0 35-36 110946.9 68.939 65-66 111503.3 69.285 6-7 110581 .6 68.7 1 2 36-3 7 110965.6 68.951 66-67 111518.0 69.2 9 4 7-8 I 10586.4 68.7 1 5 37-38 110984.5 68.9 6 2 67-68 111532.3 69.3 0 3 8-9 110591 .8 68.7 1 8 38-39 111003. 7 68.974 68-69 111546.2 69.3 1 1 9-10 110597.8 68.722 39-4 0 111023.0 68.986 69-70 111559.5 69.3 2 0 l0-ll 110604.5 68.726 40-4 l 111042.4 68.998 70- 71 lll572.4 69.3 2 8 11- 12 110611 .9 68.7 3 1 41-4 2 111061 .9 69.011 71-72 111584.5 69.3 3 5 12-1 3 110619.8 68.7 3 6 42-4 3 111081 .6 69.023 72-7 3 111596.2 69.3 4 3 14- 15 110637 . 6 68.7 4 7 44-45 111121 .0 69.047 74- 75 111617.9 69.3 5 6 15-16 110647.5 68.7 5 3 45-4 6 111140.8 69.0 6 0 75-7 6 111627.8 69.3 6 2 16-17 110657.8 68.759 46- 47 111160.5 69.072 76- 77 111637.1 69.3 6 8 17-18 110668.8 68.766 47-4 8 llll80.2 69.0 8 4 77-78 111645.9 69.3 7 3 18- 19 110680.4 68.773 48-4 9 111199.9 69.096 78-79 111653.9 69.3 7 8 19-20 110692.4 68.7 8 1 49-5 0 111219.5 69.1 0 8 79-80 lll661. 4 69.3 8 3 20-21 110705.l 68.7 8 9 50- 51 111239.0 69.1 2 1 80- 81 111668.2 69.3 8 7 21-22 110718.2 68.797 51-5 2 111258.3 69.1 3 3 81-8 2 111674.4 69.3 9 1 22-23 110731 .8 68.805 52-53 111277 .6 69.1 4 5 82-8 3 111679.9 69.3 9 5 23- 24 110746.0 68.8 1 4 53-54 ll1296.6 69.1 5 6 83-8 4 111684.7 69.3 9 8 24- 25 110860.6 68.8 2 3 54- 55 111315.4 69.1 6 8 84-85 lll688.9 69.400 25-26 l1ITT75.6 68.833 55-56 111334.0 69.1 8 0 85-86 111692.3 69.402 26-27 110791. 1 68.842 56- 57 lll352.4 69.1 9 1 86- 87 111695.1 69.404 27-2 8 110807.0 68.8 5 2 57-58 111(J ]0. 5 69.2 0 2 87-88 ll16fJ 7.2 69.405 28-2 9 110823.3 68.862 58-59 111388.4 69.213 88-89 111698.6 69.406 29-30 110840.0 68.8 7 3 59-60 111405.9 69.224 89-90 111699.3 69.407
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찾 0 固보 71 가상도 345 결절점 343 가상적인 선 246 결합 중심점 140, 142 가설 설정 19 경계 338 가스 매설도 351 경사도 257-258, 268, 349 가시광 149 경사 분포도 288, 292-293 가시 광선대 123-124, 128-129, 135 경사 오차 72 가시대 124, 130 경사 요인 353 가시 분광대 132 경 위 선 326, 333, 338, 344 가축 분포 151 경 위 선 Index Map 164 간격 214, 223 경지 분포도 237 간곡선 ?:10 경지 인구 밀도 180 간선 도로와의 근접성 351 경지 지역 284 간의 제도 45 계 기 비 행 ins tr um ent navig a tio n 29 갈 Gall 원주 도법 109 계단상의 경사지 271 감광성 물질 330 군 31 계량 기법 199 감광 유제 곡선 131 계산값 174-175 감마선대 123 계수화 129 감시 mon itor i ng 347 계층적 구조 301 강수량 171, 353 계획도 30 강의 구배 328 고도 121 개발 지역 170 고도값 269 거리 121, 139 고도 표시도 352 거리표 72 고정 회로 163 거짓 색깔fa lse color l?:1 곡선 보간법 curvil ine ar int e r p o lati on 거짓 색깔 영상 154 200 거짓 컬러 필름 133 곤여만국지도 45 거친 화상 130 공간 데이터 베이스 353 건기 3?:1 공간 속성 212, 219 건기망도 351 공간 자료 121, 345 건축 청사진 351 공간적 속성 212
공간적 자료 350 그래픽 영상 3'1f , 공간적 측면 169 그래픽 요소 」 I:. 222, 301 공공 시설과의 접근성 351 그래픽 윤곽 切 7 공중 촬영 128 그래픽 표현 298 관찰값 174 그림 기호 222, 231 관찰 오류 265 근가시 광선대 132, 135 광량치 144 근적외선 149 광자(光子) 탐지기 150 근적외선대 124, l'lf) 광학 152 근접성 353 광학기 329 근접 적외선대 131 교통도 237 글자 le tt e ring 305 교통망 하부 구조 352 기단(氣團) 지도 T/8 구간 척도 In t erval Scale 172-174, 기록화 167 184, 186, 212, 222, 224, 241, 245 , 기리고차(記里鼓車) 45 '1:15 , 278, 299, 350 기복도 267 구간 척도 219 기복 표현 268 구드 도법 112 기 복 환치 (변위 ) '148 , 161 구매력 183 기본 설계도 351 구아시 gou rush 수채화 페 인트 253 기압대 170 구체(球體) 275 기준 고도 135 국경선 344 기준점 'lf,9 국립 지도 정보 센터 (NCIC) 49 기준점의 값 259 국립 지리원 26, 164 기준점의 수 2)1 , 'lf:Jl , 263-264 국제 지도 연맹 (L C.A.) 49 기준점의 위치 2)1 - 259 군도 3 刃 기하학적 기호 231 균형 balance 301, 303 기하학적 수정 147 그래프 311 기 호 168, 224, 30:3 그래프식 66 기호 분류 쳤 3 그래픽 등급법 刃 2 기호의 그래픽 요소 300 그래픽 디자인 297 기호의 식별 있 3
기호의 크기 213 다분광 감지 124 , 126 , 151 기호화 23, 168, 211-212, 214 , 219, 다분광 스캐너 149 , 152 242 다분광 주사 기구 161 기후 그래프 315 다분광 체계 151 기후대 170 다색 감별판 152 기후도 214 다선형 배열 감지 163 기후 도표 314 다중 회귀 분석 200 김정호 46 단계 구분도 chorop le th map 177, 깊이 121 182, 211, 251, 281-283, 285 NASA 164, 356 단계 구분도의 제작 요소 286 N.C.I. C . (Nati on al Carto g ra p h ic 단면도 '2£>5 Inform ati on Cente r ) 164 단순화 23, 167-168, 196, 214 나침판 측량 84 단위 지역 285, 286 농업 기상 354 단파 124 농도 213 답사 347 농업 생산량 251 답사 보고서 346 농업 생산 모델 353 대권(大圈) 53, 62 농업 잠재력 지도 354 대동여지도 46 농업 지역 170 대략 곡선 初 0 누적 분포도 288, 292 대조 303 누적 빈도 그래프 190, 283 대조선국지도 46 누적 빈도 분포도 294 대조 향상화 2C(J 능동 체계 154 대 조 확장법 contr as t s tr et c h 208 D. L.G . (Dig ital Lin e Graph ) 338 대축척 197, 338 D.0.1.C . (Dep ar tm ent of the Inte r i or 대축척 지도 24, 177, 215, 268, 얏8 . and Commerce) 356 325 다(多)채널 감지기 153 대축척 지도 제작 '2£>9 다렌즈 사진 134 대표값 168 다렌즈-'11-메라 129, 161 대표성 168, 175, 188 다배열 탐지기 163 대한여지도 46
대한전도 47 등고선 214 . 251-252. 254, '2/Jl , 268, 대한제국지도 47 刃 3-T74 더글라스 푸케 자료 203 등고선 간격 T73-T74 더글러스그巨케 법 202 등고선도 168, 214, 256. TJO 데이터 베이스 24, 337, 344 등고선 모델 'Ill 데이터 베이스의 유연성 342 등고선식 41, 刃 1 데이터 세트 352 등고선의 일반화 T74 도로망도 353 등고선의 정확도 'Ill 도로지도 345 등급 간소화 205 도법 323 등급 단계 211 도별도 45 등급 방법 幻 7 도북( 圖 北) 33 등급수 286, 288 도수 분포도 208 등급의 경계값 294 도시 개발 355 등급 한계 '291 도시 분포도 237 등급 한계점 293 도시 인구 171 등면도 dasym etr ic map 182, 2.81 - 도시화율 21 2.83 , 2.85 도엽 번호 34 등면도 제작 284 도엽 지도 31 등비 급수 沼 9 도착점 248 등비 선 (等比線) 257_258 도표 297, 310-311 동차 급수 '25§)- 290 도표 용지 319 등치선 251, 256-257 도표 지 도 318, 321 등치선 간격 265 도형 297, 310 등치선도i so p lethi c map 170, 255, 도형 기 호 222-223 257, '2/J2 , 264 , '2/J7 , 2.81 -283 동국지도 44-46 등치선도의 오류 264 동문선 44 등치선도의 정 확성 '2/J3 등가선 (等 價 線) 251, 257-258 등치선식 251 둥간격 구분 '2S7 동치선 요소 '2/J3 둥간격 구분 방법 288 둥치선의 오류 '2/J2
디 자인 167, '297 레이더 영상 161 디자인 과정 298 레이더 체계 155 디자인 대상 307 레이더 파장대 124 디자인의 강조 304 레이저 43 디자인의 균형 302 레지오네 지방의 사례 353 디자인의 목적 298 로그 lo g 227 디 자인의 제 약 305-305 로그 그래프 용지 312 디지타이저 43 로그선 도표 Log arithmic Line Graph s 디지털 레코드 337 312 디지털 방식 345-346. 349 로버 트 윌 리 엄 스 Robert Wi lliam s 디지털 스캐닝 체계 129 318 디지털 정보 326 로케트 129 디지털 체계 142 류공식(柳公植) 43 디지털 탐지기 143 리고베르트 본느Rig oben t Bone 118 라이트 128 MSS (다분광 탐지 . Mult i-S p ec tr a l 라플란드 La p land 41 Scanner) 체 계 151, 177 람베르트 117 마이크로 감지 153 람베르트 정각 도법 117 마이크로파 감지 124 래스터 raste r 방식 200, 205, 339, 마이크로파 대 123 350, 354 마이크로파 방사 계 량기 154 래스터식 342 마이크로파 영상 154 래스터식 수치화 341 마이크로 파장대 124 래스터 파일 342 마젤란 Ma g ellan 39 랜드 맥날리 RandMcNall y 42 마테 오 리 치 Matte o Ricc i 45 Landsat 164 막대 간격 311 럼 라인 Rhumb Lin e 62 막대 도표 311 라디 오파 대 rad io w aves 123 막대 모양 311 레 만J. G. Lehmann 268 메르카토르 Merca t or 39 레이더 123, 154 메르카토르 도법 107 레이더 감지 124, 154 一 155 메소포타미아 35
메케르트 도법 113 무등급 단계 구분도 乃 7 면(面) 169, 212 문자 형태 2fJ1 면 측정 275 문장식 32, 64 면 기호 212, 280, 299. 339 문화 경관 338 면 대표성 211 문화 지 역 170, 'l:18 一 'l:19 면의 형태 316 문화 지 역 구분도 'l:18 면 자료 169-170, 275 물수지 모델 353 면적 121 물체의 높이 (h) 139 면적 등급 沈 9 미국 농림부 12.8 면적 비율 181 미국 해군 무기 연구소 338 면적 속성 169 밀도 174, 179 면 지도 275, 刃 8 밀도값 179-181 명명적 표현 245, 346 밀도 분석법 density slic in g 200 명명 척도 No nni nal Scale 172-174, 반 Barnes 264 184, 212, 219, 222-224, 241-242, 반 로그 그래프 용지 312 275, 278, 299, 350 반사 에너지 154 명명 척도 자료 280 Ba rtho low 42 모델 분석 350 방사상 도표 Ra di al Graph s 313-314 모델 형성 19 방사상 환치 138-139 모델화 modell ing 347 방안지 조사법 353 모듈 방식 349 방위 121 모수(母數) 구분 2.88 방위각 61 모양 213-214, 222-223 방위 도법 104 모양 지도 318-320, 323 방하 지역 3'l: l 모양 편집 337 방향 214, 223 모양 편집 작업지 3'29 배 수 Pe i Hsiu 37 모집단 193 백분율 2.89 모형도 31 밴드 126 목록표 343 범람원 32.8 몰바이데 도법 110 범 례 32, 212-222, 300
범위 등급 225 분포 상태 280 범위 등급법 226, 228 불규칙 등급 방법 292 벡터식 수치화 339 불규칙 방법 288 벡터 vecto r 방식 200, 205, 338-339 불라의 Blaeu 39 벡터식 342 비값 178 벡터형 수치화 340 비공간 자료 121, 345, 350 벽지도 321 비례식 32, 65 변량 184 비수치적 편집 339 변량율 184-186 비율 168 변량 지수 184 비 율법 rati on i ng 200 별모양 도표 314 비율 척도 Rati o Scale 172-174, 보간법 int e r p o latio n 257, 259-'2S J, 184. 18:5 , 212, 219. 222, 224-225, 263 241, 245. 275. 278, 299, 350 보간법 모델 262 비행기 12.8 보유율 179 빈도 분포도 288, 292 복사 에너지 122, 151, 154 빛의 각도 253 본류와 지류 328 CBD 지역 170 부각figur e -g ro und 301, 303 Scri bi n g 308 부표(浮源) 29 SKAR 영상 160-161 부호 168 SLAR (sid e -lookin g air b orne radar) 북극고(北極高) 92 155-156 분광 분해기 1'2:1 SPOT 위성 164 분광 사진 129 SR 159 분극p ol ari za ti on 157-158 Ste r eog rammic o rga niza tio n 304 분류화 23, 167-168, 196, 200-2. rf) Subd ivi s io n al orga niza ti on 304 분리 과정 331 사각도 267 분석 347, 349 사각적 지도 97 분석 결과 349 사각 투영 100 분포 329 사각형 도표 317 분포도 切 7 4Ms. 347
사진 126, 12.8 339 사진술 253 선 기호화 245 사진 영상 130 선 대표성 210 사진 측량 325 선 도표 311 사진 측정 135 선 방식 수치기 341 사진 파장대 143 선 보간법 258 사행천 32.8 선 영상 326 삭제 200 선의 굵기 268 산란 131 선의 밀집도 247 산불 지역 151 선의 밝기 247 산술 평균 175-176, 188 선의 복잡성 247 삼각 측량 84 선의 연속성 246 삼각형 도표 314-315 선의 완결성 247 삼국도후서 44 선의 크기 246 3 차원 영상 351 선 자료 170, 2(X) , 221, 241-242, 삼차원 도표 317 245 삼차원적 표현 318 선적 속성 169 상관 관계 분석 correlati on analys i s 선 지도 241 200 선형 영상 모드 163 상관 자료 구조 344 설원 지역 154 색 305 성층권 143 색상 297 셈 Shem 38 색상 지도 211 소축척 197, 338 색의 농도 279 소축척 지도 24, 171, 215, 瓦 8, 웠 3, 색조 213-214, 222-223, '297 325-3ZJ 생산량 171 소축척 지형도 252 서술적 통계 190 소프트 웨어 43 석판 인쇄 253 쇄 선 dashed line 247 선 212, '297 수계 324, 338 선 기호 212, 241, 245, 298 국향, 수계도 328
수계망 342 습지 및 동물 서식 지도 353 수동 감지기 154 시 각적 대 조 contr as t 301 수동 마이크로파 감지 154 시각적 방법 226-228 수동식 수치화 340 시뉴소이드 도법 109 수렴 곡선 270 시장 잠재력 지도 183 수로망도 351 시 차 1.36 , 140, 161-162 수로학 hyd r og ra ph y 327 시차 수정 161 수송 체계 352 시차의 거리 140 수심 270 시차의 차이 140 수정 205 식생도 345 수직 사진 136 식생 분포도 178 수직 사진 관찰기 142 식생 판별 153 수직 항공 사진 141 식생 피복 1T1 수질 오염 151 신뢰도 193 수치 기록기 337-338 신증동국여지승람 44 수치 모델 354 실선 246-247 수치 지형 모델 351-352 실제 지도 320 수치 편집 339 실측도 30 수치 편집 dig ital comp iati o n 337 심사 투영 101 수치화 d igiti z i n g 326, 337-338, 십분위 186 342-343. 352 십분위 값 192 수치화 기기 340 썰물 3'2:1 수화(手話) 17 쓰레기 적치장 253, 352 수확량 산출 353 APSRS (The Aeri al Photo g ap h y 순위 225 Summa ry Record Sy st em ) 164 순위 척도 Ord i nal Scale 173-174, EROS Data Cente r 164 184, 212, 172, 219, 222, 224, 241- IFOV (Insta n ta n eous Fie l d of Vie w ) 242, 初 5, '2:18 , 2$, 350 145, 148 스크린 150 UPS 최표 체계 %, 58 스텐실 ste n cili ng 204 USGS (The Off ice of U.S Geolog ica l
Survey) 164 연관 기능 분석법 353 UTM 좌표 체계 56 연관 기호 222-223 아날로그 방식 345-346 연무 132 아날로그 사진 체계 129 연속 촬영 129 아날로그 체계 130 연안도 刀 아날로그 탐지기 143 열 149 아리스토텔레스Ari s t o tl es 38 열 감지 124, 149, 151 아이토프 정적 도법 107 열 감지기 150 아지랑이 132 열 감지선 150 아피아누스 113 열 탐지기 1'2/ j 안개 132 열 파장 151 알고리 즘 algo r i sm 200 영상 전환 339 알베르 117 영상 지도 142 액슬 하이버그 33 영 상 처 리 ima ge geo metr y 333 야외 조사 %9 영상화 324 야외 측량 325 0 차원의 점 350 야펫 Japh eth 38 예비 처리 rep ro cessin g 348, 350 양성지 44 오리 엔트 Ori en t 38 양적 변화 251 오존층 162 양적 분포 279 오천축도 44 양적 자료 275, 280 왜곡 135, 147 양적 척도 1T2 요곡선 VO 양판 42, 330, 335 요동성도 43 에너지 온도 곡선 149 요인 분석 fac to r analys i s 200 에라토스테네스 Era t os t henes 38, 52 요철 248 에어브러쉬 airbr ush 253 요철 지역 'l:74 엑스레 이 X-ray X 대 123 우기 3'1: l X • Y 좌표 39. 339. 342 우모식 Hachu ring 41, 251, 253 엘카노 Elcano 39 우모식 선 기호 254 역방위각 85 워 렌 톰스웨 이트 C. Warren Thomt h-
wa ite 316 음영법 253 원격 탐사 121, 123, 341, 354 음영법 Chia r oscuro 251-252, 271 원격 탐사 기구 128 음판 42, 330-331, 333, 335 원격 탐사 자료 355-356 의사 결정 345 원의 반경 229 Exte n ti on al orga niza ti on 304 원의 위치 229 이동 경로 248 원의 크기 228 이동 방향 248 원주 도법 99, 105 이동 평균값 2CX5 원 지도 226 이심(李深) 43 위상학 350 E.O.S. (Ea rth Observin g Sate l ite ) 356 위장 탐색 필름 camou fl a g e dete c ti on 2 차원의 면 350 133 이차원 도표 316-317 위치 121, 212, 263 이첨(李危) 44 위치 기호 169 인공 위성 영상 22. 164. 1n. 204. 위치 대표성 2(19 338 위치 속성 301 인공 위성 자료 354 위치 자료 169, 219, 222, 231, 245, 인구 밀도 180-181 338 인구 밀도도 251 위치적 데이터 베이스 338 인구 부양력 180 위치적 속성 169 인구 분포도 237 위치적인 기본철(지도학적 자료) 인문도 21 . 337 일반화 과정 23 유구국(琉球國) 45 인쇄 324 유선 245 인쇄 체계 typo log y 297 유선도(流線圖) 170, 247, 'l:15 인위적인 선 241 U.S.G.S. 338 인지의(印地儀) 45 U.N.E.P. /G.R.I.D .(UN Envir on ment 인화지 136, 330 Prog ra m /G lobal Resouces Info r- 일반도 ~. 215, 298 mati on Data b ase) 356 일반화 167-168, 195, 214, ~1, 'l:14 , 육면체 'l:15 325-3~. 330, 341
1 차원의 선 350 자료의 비율 249 일치 rege s tr ing 331 자료의 삭제 348 임 호프 Imho f 269 자료의 수집 예비 처리 347 입력의 편리성 342 자료의 연속성 171 입지 설계 355 자료의 입력 348 입지 적합성 346 자료의 저 장과 분석 345 입지 제약점 352 자료의 절대값 282 입체경 162, 346 자료의 점진성 171 입체 기호 231 자료의 질 216 입체 표현 방법 318 자료의 특성 169 G.E.M.S. (Global Envir o nmenta l 자료 출처 164 Mon itor i ng Sys te m ) 356 자료 호환 349 G.V.F. (The Goodness of Varie n ce 자북(磁北) 33, 59 Fit ) 294 자외선 감지 162 자기 테이프 145 자외선대 123 자동 촬영 사진기 128 작업지 worksheet 307, 324, 330, 자료값 148 332-333 자료 관리 기능 350 잠재력 174, 181 자료 구조 342 잠재력 모형 183 자료 구조의 효율화 338 장방형 도법 lfJ l 자료 수집 167, 345 장파 124 자료 요소로의 접근성 342 장파 감지 133 자료 위치의 확인 348 재난 방지 계획 355 자료 은행 data bank 326 재래식 필름 133 자료의 갱신 348 재료의 안정성 330 자료의 검색 348 재료의 투명성 330 자료의 관리 348 저습지 37:1 자료의 구조 343 저장 처리의 효율성 342 자료의 배열 348 적외선대 123 자료의 분류 167 적합 작물 선정 353
전거 방위 도법 107 점진적 원 지도 225, 22.8 전기 신호 1'29 접사 331 전도 에너지 154 정각 도법 103 전색성 유액 131 정거 도법 104 전송 맥박(주기적 신호) 155 정규 분포 2.88 전자 기계식 수치기 삿 0 정규 분포 곡선 189 전자기파 130 정보 감지 방법 126 전자기파 분광대 124, 143, 163 정보 기록 방법 126 전자기파 에너지 121, 156, 158 정보 수집 과정 349 전자기파 파장 122 정보 시스템 345 전자식 및 기계식 면적계 346 정사 투영 100 전자신호 145 정적 도법 104, 135 전체값 174 정적 방위 도법 107 전체 인구 181 정적 원추 도법 117 전화선도 351 정칙 44 절대 온도 122, 150 정형 도법 103 점 169 정확도 323 점 기호 212, 219, 221-222, ~-m. 제곱근법 226, 228 302, 339 제도자 323, 326 점묘도 219, 2.?1 -232, 2.?7 -238, 264 제목 308 점 방식 수치기 341 Jun tu s Perth es 42 점 삭제 202 조곡선 270 점선 246-247 조밀성 179 점 속성 230 조절기 334 점의 밀도 2.?9 , 264 조판술 253 점의 위치 2.?7 종이 오차 76 점의 크기 2.?7 종합 167 점이 지대 'l:79 종합 기본 계획 351 점 자료 221, 223, 224-225, 237 좋은 화상 130 점 지도 219, 222 좌표의 변환 convers i on 348
주곡선 270 지도형태 325 주민 여론 351 지도화 ma pi ng 347 주변점 261 지리적 데이터 베이스 338 주사 기 구 147, 149 지 리 적 부호 geo code 338 주사된 자료 149 지리적 상관관계 326 주사선 147, 150 지리적 자료 193. 323 주사 장치 144 지리 정보 시스템 (G. I. S.) 326, 345- 주성 분 분석 pri n c ip a l comp o nent 346 , 347, 354-356 analys is 200 G . I. S . 의 기본 요소 347 주제도 'lfJ, 215, 298, 325, 328, 333, 지리 좌표 55 355 지상 사진 128 주제도의 윤곽 3(X5 지상 정보 130 주제적 데이터 베이스 338 GR 159 주파수 122 지역 개발 355 중간값 186 지적도 30, 215 중력 모형 181, 183 지지용(智之用) 43 중심성 139-140, 142, 175 지직과 투수층 자료 353 중앙값 175-176, 186, 188, 192 지 표의 기 준면 '2fJ7 중적의선대 124 지표 피복 3'2/J 증축척 지도 24, 325-326 지형 351 Z 값 283 지형 기복 135 지가도 251 지형도 26, 136, 325, 3V 지도 339, 345-346 지형도 작성 12.8 지도 디자인 297, 301 지형의 환치 162 지도의 기준면 267 지형 피복도 352 지도의 목적 215 직각 좌표 55 지도의 요소 339 직선상의 경사지 'l:71 지도 제작 과정 167 진공기 332 지도축소의 효과 껏) 진북(眞北) 33, 59 지 도학 121, 174, 211 진회(秦會) 44
질적인 구조 344 축척 변경 334 질적인 분포도 278 축척 바율 136 질적 자료 275, 278 축척 오차 75 질적 척도 172 축척 왜곡 147, 161 짧은 파장 에너지 162 출발점 248 참고 체 계 refe r ence sys te m 337 충격파 150 창행 Chang Heng 37 측각기 45 채단식 251-252 측정 measurement 347 채색 방법 251 측정값 174 척도 유형 219 측정 척도 212 척도적 측면 169 카메라 128 lfO O B.P .I . 자기 테 이 프 356 카메 라 고도 (H) 135, 139 천하대홀일람지도 45 카보 Cabo t 39 천하여지도 45 컬러 사진 132 청구도 46 컬러 영상 127 체계적 감소 구분 2.89 컴퓨터 기술 128 체계적 중가 구분 방법 2.89 컴퓨터 이용 등급법 294 체적 121, 212 컴퓨터 이용 보간법 26o 체적 자료 170, 2o6, 212, 222, 245, 컵퓨터 점묘도 238 刃 5 컴퓨터 지도 333 체적적 속성 169 컴퓨터 데이터 세트 造 촬영 오차 135 코텍 340 최고값 192 콜럼버스 columbus 39 최빈값 175, 177, 184-185, 188 TM 좌표 % 추리 화 23, 167, 196, 214 TM 체계 153 축소 切 8 TO 지도 38 축소율 324, 334 탐사기 152 축척 136, 215, 300, 324, 326, 330. 탐지기 체계 l'ZJ 333. 338 태양 에너지 121-122 축척 관계 135 탭 332
테이프 레코더 152 Pushbroom Scannin g 163 토양도 30, 214 파동 122 토양 요인 353 파동 속도 122 토양의 수분 상태 153-154 pow er tel eph o ne 123 토양 조직 요인 353 파이 도표 317 토지 대장 325 파이 원 지도 230 토지 사용 규제 351 파이 지도 230 토지 이용 3'HJ 파장 122, 130-131, 156 토지 이용도 T/8 파장대 124, 130 토지 이용 분류 208 파장 범위 149 토지 이용지도화 133 파장 에너지 124 톨레 미 Pto l emy 38 파장 지역 124 통계값 199 판각 지 도 scri bi n g map 331 통계면 212, 245, 248, 251, 264 판별 분석 dis c ri mina nt analys is 200 통계면도 248 팔도지도 44 통계면의 3 차원 250 팔도총도 45 통계면의 입체화 250 패턴 213, 222, '297 , 305 통계 방법 128 패턴의 비중 初 9 통계 연보 346 퍼센트 값 192 통계 자료 241, 249 페르디난드 하슬러 118 통계치 282 편경도(偏京都) 92 통계표 311 편집 323-324, 326 퇴퍼 법칙 203 편집 과정 333 투과 곡선 131 편집 지도 336 투광기 pro je c to o r 334 편집 축척 334 투명지 tran spa r ency 3'29 . 346 편찬도 30 투영 경위선 체계 344 편평도 51 투영법 334. 344 평균 168, 174-175, 289 트리 tree 구조 344 평균값 184, 193 특수 전자 에너지 파장 155 평균 거리 140
평균 이동법 2cx5 합성 개 구 레 이 더 syn t h e ti c ape r tu r e 평균 표준 오차 193 radar 156 평균 해면 327 항공도 26-27 평균 해안선 327 항공 및 지상 사진 346 평면 도법 99, 105 항공 사진 127, 129, 164, 325 평면 좌표 56 항공 사진 및 지상 사진 347 평면 지도 31 항공 사진의 입체 모델 271 평사 투영 101 항공 사진의 축척 136 평판 측량 84 항공 사진 판독 156 포시도니우스 Pos i do ni us 38 항해도 26- 刀 포장 관개수 353 해리스 H arri s 183 표면 적 합법 sur fac e-fit ting tec hni qu es 해발 고도 171, 251, 269, 338 200 해상도 크기 148 표본 지역 271 해상력 129 표준 경선 54 해안선 327, 344 표준 편차 188-190 해양 수심 356 표집된 자료 193 해양 표면 상태 154 표집 조사 214 해저 기복 171 풍배도 w i nd rose 313 햄 Ham 38 프린터 323 행동 거리 77 플로터 43, 323 행정 구역도 238 피사체 138 현상비 132 피타고라스 정리 (:f), 161 형태 삭제 203-204 필름 구조 130 Homologr ap h ic 110 필름 유액 129, 132 호수의 깊이 표현 270 필터 132 호저 (湖低) 기복 270 핑터 129 혼일강리역대국도지도 44 하계망 328 혼천의(海天儀) 45 한계선 261 홍수 피해 가능 지역 351 할선 투영 99 화소 177, 341-342
화학 반응 126 확대경 346 확대와 축소 310 환경 감시 기능 353 환경 영향 평가 346 환경 영향 평가 351 환경 오염 탐지 133 환치 136, 138, 140, 342 희 귀 분석 reg res sio n analys i s 200 회 색 조 처 리 half-t on e 253 획선기 323, 334 흑백 사진 130 흑백 영상 lZl 흑백 지도 211 흑체 Black body 124 희박성 179
한균형(韓均衡) 서울대학교 사범대학 지리과 졸 업 ( 학사) 미국 웨스턴 일리노이 주립대학교 대학원 졸 업 ( 석사) 미국 유타 주립대학교 대학원 졸업 (박사) 현재 한국교원대학교 지리교육학과 교수 저서 Estim ati on ofM ajo r Cit y Pop u lati on in Korea Usin g LANDSATImage r y 논문 「인공위성 사진을 이용한 북한 쌀 생산량 추정」 「지도학적으로 본 대동여지도」 「지리부도 분석을 통한 중 • 고등학교 지리학습 향상 방안」 등 . 지도학원론 대우학술 총 서 • 인문사회파학 90 11 판판 11 쇄쇄 찍펴냄음 —_ — 11999966 년년 89 월월 305 일일 지은이 한균형 펴낸이 朴孟浩 펴낸곳 (주)던읍^t 출판등록 1966. 5 . 19. 제 16 -4 90 호 135-1 2 0 서울시 강남구 신사동 506 강남출판문화센터 5 층 대표전화 515-2000 팩시밀리 515-2007 © 한균형 1996. 지 리 방법 론 KDC /98 0.11 Pri nt e d in Seoul, K orea 값 14,000 원 ISBN 89-374 -30 90 -8 94980 ISBN 89-37 4- 3 000-2( 제트)
대우학술총서(안문사오]과학) 1 1 한국어의 계통 김방한 43 시베리아 개발사 이철 80 한국의 하천 안수한 2 문학사회학 김현 44 스페인 문학사 김현창 81 의상 김두진 3 商 周 史 윤내현 45 영어사 김석산 82 생물심리학 장현갑 4 인간의 지능 황정규 46 어원론 김방한 83 경제윤리 이재율 5 中國古代文學史 김학주 47 조선의 서학사 강 재 언 84 아우구스티누스 이석우 6 日本의 萬葉集 김사엽 48 한국음악학 이강숙 85 고구려고고학 ] 최무장 7 現代意味論 이익환 49 中國言語學 문선규 86 고구려고고학 Il 최무장 8 베트남史 유인선 50 스포츠 심리학 87 토지소유권 법사상 김상용 9 印 度哲學史 길희성 류정무·이강헌 88 현상학 한전숙 10 韓 國의 風 水思想 최창조 51 原始儒敎 김승혜 89 보수주의 이봉희 11 사회과학과 수학 이승훈 外 52 전쟁론 김홍철 12 重商主義 김광수 53 삼국시대의 漠字音 13 方言學 이익섭 유창균 14 構造主義 소두영 54 베르그송의 철학 김형효 15 외교제도사 김홍철 55 아날학파 김응종 16 아동심리학 최경숙 56 자유주의의 원리와 17 언어심리학 조명한 역사 노명식 18 法社會學 양건 57 국민투표 구병삭 外 19 海 洋法 박준호유병화 58 한국서지학 천혜봉 20 韓國 의 庭 園 정동오 59 조선통신사 이원식 21 현대도시론 강대가 60 明 末淸初思想 배영동