A Study on Geoid Height of Provinces in South Korea by Terrain correction of Earth Gravitational Models

EGMs의 지형보정에 따른 국내 지역별 지오이드고 연구

The new gravity field combination models are expected to improve the knowledge of the Earth's global gravity field. This study evaluates six global gravity field models derived from gravimetry and altimetry surface data in a comparison with ground truth in South Korea. For calculating a more accurate estimate of the geoid heights from the height anomalies, the terrain corrections due to the terrain masses over geoid have considered, the model for the topographic correction is a spherical harmonic expansion of the ETOPO2 DTM model. Geoid heights obtained from GPS and levelling in land area of South Korea are compared with those from the EGMs. The results show that EIGEN-CG03C EGM and EIGEN-GL04C EGM displayed the nearest results to GPS/leveling, and also confirmed the importance of terrain correction for geoid height in case of the uneven topography.

최근 새로운 지구중력장 모델의 개발로 인하여 중력관련 응용분야의 향상된 연구결과가 기대되고 있다. 본 연구는 지구중력장 모형으로부터 남한지역에 대한 고도이상(height anomalies)를 산정하고 지형보정 여부에 따른 지역별 지오이드고의 특성을 분석하여 국내 지오이드고 개발연구에 기여하고자 한다. 이를 위하여 다양한 중력 관측 자료를 조합한 5가지 지구중력장모형과 지형보정을 위한 ETOPO2모형을 선정하고 남한지역의 경 위도 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 6개 육상부 및 4개 해상부에 대한 30"격자의 지오이드고를 산정한 후, 국립해양조사원의 NORI-05모델에 의한 결과와 비교하였다. 육상부의 경우, GPS 관측이 수행된 수준점 50측점 및 삼각점 30측점을 점검점으로 선정하여 GPS/Leveling, NORI-05 및 5가지 지구중력장모형에 의한 지오이드고를 비교 분석하였다. 연구결과, EIGEN-CG03C 및 EIGEN-CG04C 중력장모형이 GPS/Leveling 결과에 근접함을 보였고 국내 정밀 지오이드고를 산정할 경우, 육상 및 해상에서 지형의 요철이 심한 지역일수록 정밀한 지형보정의 필요성을 확인할 수 있었다.