GPS의 정확도가 높아져도 왜 구글 맵(Google Maps)의 위치 정보는 정확도가 높아지지 않을까?

GPS의 정확도가 높아져도 왜 구글 맵(Google Maps)의 위치 정보는 정확도가 높아지지 않을까?

스마트폰과 내비게이션은 GPS를 이용하여 높은 정확도로 현재 위치를 특정하고 있습니다. 하지만 구글 맵(Google Maps)에서 현재 위치를 찾아보면 점이 아닌 원으로 표시되는 경우가 흔하고 GPS의 정확도가 높아도 위치 정보는 아무리 해도 정확하게 표시되지 않습니다. 그 이유에 대해서 과학 뉴스 사이트인 Nautilus가 설명하는 내용입니다.

미국 지질조사소의 켄 허드넛에 따르면, 구글 맵(Google Maps)에서 차이가 생기는 것은 GPS의 정확도뿐만 아니라 지도의 좌표계를 지리 좌표계에 연결하는 지오레퍼런스(Georeference, 환경을 물리적 공간의 위치와 연결하는 것)도 원인이라고 할 수 있다고 합니다.

예를 들면, 2008년에 이루어진 연구에서 선진국의 31개 도시에 있어서의 Google Earth의 화상을 조사한 결과, 1~50미터의 오차가 있었던 것이 밝혀졌습니다. 이 오차는 GPS 유닛의 정확도뿐만 아니라 시간이 경과하여 지오레퍼런스(Georeference)에 차이가 발생했기 때문에 발생했을 가능성이 제시되고 있습니다.

미국 국립지질측량국(NGS)의 드루 스미스는 "사람들이 스마트폰으로 센티미터 단위의 정확도를 요구하는 시대가 오고 있지만, 머지않아 지도와 GPS 정확도가 맞지 않게 되어 많은 사람이 골머리를 앓게 될 것입니다"라고 말했습니다.

지도는 측량을 바탕으로 만들어져 있습니다. 그러나 측량을 하는 지면은 움직이지 않는 것처럼 생각하게 되지만, 실제로는 눈에 보이지 않는 수준에서 계속 움직이고 있습니다. 1960년대 후반부터 제기된 플레이트 텍토닉스설(Plate tectonics. 지구의 표면이 여러 개의 판으로 구성되어 있는 것으로 보는 학설)에서는 지구 표면은 '플레이트(Plate)'라고 하는 두께 수십 킬로미터 정도의 암반으로 덮여 있어 이 암반이 끊임없이 움직이고 있다고 보고 있습니다.

미국 국립지질측량국(NGS)은 북아메리카 대륙의 측량을 위해 'NAD83'이라는 기준 좌표계를 설정하고 있습니다. 이 NAD83은 북아메리카 판의 움직임에 맞춰져 있기 때문에 북아메리카 대륙의 측량사들에게는 중요한 좌표계입니다. 한편 GPS에서는 지구 전체의 기준 좌표계인 'WGS84'가 사용되고 있습니다.

이 NAD83과 WGS84에는 몇 미터의 오차가 발생하고 있으며, 서서히 어긋나기 시작하고 있는 것으로 알려져 있습니다. NAD83은 지구의 형상이나 크기에 대한 내용은 반영하고 있지 않고, 지구의 중심점의 좌표가 WGS84로부터 약 2미터 어긋나 있다고 합니다. NGS는 NAD83의 갱신을 2022년에 실시하였지만, 그래도 약 1미터의 차이가 있다고 합니다.

과거 2011년에 발생한 동일본 대지진에서는 GPS에 의해 실시간으로 플레이트(Plate)의 움직임이 포착되었습니다. 진원 근처의 해안선은 최대 4미터 수평 이동하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 
아래는 국토지리원의 데이터를 바탕으로 버클리 캘리포니아대학교의 지학자인 로니 그라펜신이 작성한 동영상으로, 각 지점의 동서(Horizontal) 방향과 남북(vertical) 방향에서 차이가 생겼는지가 지진 발생부터 실시간으로 정리되어 있습니다.

Sendai / Tohoku-oki earthquake displacements 1Hz data - YouTube
https://youtu.be/rMhhyb6Yy94?si=myQGln5iPaDU5FTN

 

이러한 큰 지진이 발생하면 단층을 따라 지표가 크게 어긋날 수 있으며, 그 변위량은 수 미터에 이를 수 있습니다. 이러한 변화가 지도에 반영되기까지는 시간이 걸리기 때문에 GPS 측위 정보와 지도의 어긋남은 점점 넓어지고 있다는 것입니다.

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What Happens to Google Maps When Tectonic Plates Move? - - Nautilus
https://nautil.us/what-happens-to-google-maps-when-tectonic-plates-move-237678/