스마트폰이나 차량 내비게이션은 GPS를 활용해 높은 정밀도로 현재 위치를 특정한다. 하지만 구글맵에서 현재 위치를 보면 점이 아닌 원으로 표시되는 경우가 많아 GPS 정밀도가 높아도 위치정보는 정확하게 표시되지 않는다. 왜 그럴까.
미국지질조사소 전문가에 따르면 구글맵에서 어긋나는 건 GPS 정밀도 외에도 지도 좌표계를 지리좌표계에 연결하는 지오리퍼런스(georeferencing) 때문이라고 합니다. 예를 들어 2008년 연구에서 선진국 31개 도시 구글어스 이미지를 조사하자 1~50m 오차가 있었다. 이 오차는 GPS 유닛 정밀도 뿐 아니라 시간이 지나 지오리퍼런스에 어긋남이 생겼기 때문일 수 있다.
미국국립측지국 관계자는 사람들이 스마트폰으로 cm 단위 정밀도를 요구하는 시대가 왔지만 결국 지도와 GPS 정밀도가 맞지 않아 많은 이들이 고민하게 될 것이라고 말한다.
지도는 측량을 기반으로 만들어진다. 하지만 측량하는 땅이 고정된 것처럼 보이지만 실제로는 눈에 보이지 않는 수준에서 계속 움직입니다. 1960년대 후반부터 제기된 판구조론에 따르면 지구 표면은 판이라 불리는 수십km 두께 암반으로 덮여 있고 이 암반이 꾸준히 움직인다고 한다.
NGS는 북아메리카 대륙 측량을 위해 NAD83이라는 기준좌표계를 설정했다. NAD83은 북아메리카판 움직임에 맞춰져 있어 북아메리카 측량사에게 중요한 좌표계다. 반면 GPS에서는 전지구 기준좌표계인 WGS84가 사용된다.
이런 NAD83과 WGS84에는 수m 오차가 있고 점점 어긋나고 있다. NAD83은 지구 형상이나 크기에 대한 지견을 반영하지 않아 지구 중심점 좌표가 WGS84에서 2m 벗어나 있다. NGS는 2022년 NAD83을 업데이트했지만 1m 오차가 남아있다.
2011년 동일본 대지진 때 GPS로 판 움직임이 실시간으로 포착됐다. 진원지 근처 해안선이 최대 4m 수평 이동한 것으로 나타난 것. 이렇게 큰 지진이 발생하면 단층을 따라 지표면이 크게 어긋나는데 변위량이 수m에 이를 수 있다. 이런 변화가 지도에 반영되려면 시간이 걸려 GPS 측위정보와 지도 오차는 점점 커지게 된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.