Optimal National Coordinate System Transform Model using National Control Point Network Adjustment Results

국가지준점 망조정 성과를 활용한 최적 국가 좌표계 변환 모델 결정

  • 송동섭 (성균관대학교 과학기술연구소) ;
  • 장은석 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 김태우 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 윤홍식 (성균관대학교 사회환경시스템공학과)
  • Published : 2007.12.31

Abstract

The main purpose of this study is to investigate the coordinate transformation based on two different systems between local geodetic datum(tokyo datum) and international geocentric datum(new Korea geodetic datum). For this purpose, three methods were used to determine seven parameters as follows: Bursa-Wolf model, Molodensky-Badekas model, and Veis model. Also, we adopted multiple regression equation method to convert from Tokyo datum to KTRF. We used 935 control points as a common points and applied gross error analysis for detecting the outlier among those control points. The coordinate transformation was carried out using similarity transformation applied the obtained seven parameters and the precision of transformed coordinate was evaluated about 9,917 third or forth order control points. From these results, it was found that Bursa-Wolf model and Molodensky-Badekas model are more suitable than other for the determination of transformation parameters in Korea. And, transforming accuracy using MRE is lower than other similarity transformation model.

본 연구의 주요 목적은 서로 다른 측지기준계인 동경측지계와 세계측지계간의 좌표 변환을 위한 연구이다. 이를 위하여 Bursa-Wolf 모델, Molodensky-Badekas 모델 및 Veis 모델을 이용하여 7변환 계수를 결정하였다. 또한 동경데이텀으로부터 세계측지계로 변환하기 위한 다중회귀식 방법도 적용하였다. 공통점 중에서 비상사성인 과대 오차인 점을 분석하고 제거하여 935점의 국가기준점 성과를 변환 계수 결정을 위한 공통점으로 이용하였다. 각 모델별로 결정한 변환 계수를 적용하여 상사 변환에 의한 3, 4등 삼각점 9,917점에 대한 좌표변환을 수행하였으며 변환 정확도를 평가하였다. 그 결과, Bursa-Wolf 모델과 Molodensky-Badekas 모델을 이용하여 결정한 변환 계수가 Veis 모델에 비하여 더 적합하다는 것을 알 수 있었다. 다중회귀식에 의한 변환 정확도는 상사 변환 모델보다는 다소 저하되는 경향을 보였다. 변환 계수의 추정 정밀도와 변환 정확도 및 변환 잔차의 패턴을 분석한 결과, 최적의 국가 좌표변환 모델은 Molodensky-Badekas 모델이라고 판단된다.

Keywords

References

  1. 강준묵, 박운용, 이용창(1994), Geoid 기준설정이 타원체간 좌표변환에 미치는 영향, 한국측량학회지, 제12권, 제1호, pp. 69-76
  2. 국토지리정보원 (2003), 수치지도 좌표계 전환에 관한 연구 II
  3. 국토지리정보원 (2006), 국가기준점 망조정에 관한 연구
  4. 윤홍식, 김대경, 송동섭(2004), 최적 좌표변환파라미터 결정을 위한 좌표변환 모델의 비교, 대한토목학회논문집, 제24권, 제3D호, pp, 455-461
  5. 윤홍식, 조재명, 송동섭, 김명호, 조흥묵 (2004), 수치지도 좌표계 변환 도구 개발, 한국측량학회지, 제22권, 제1호, pp. 29-36
  6. Appelbaum, L. T. (1982), Geodetic datum transformation by multiple regression equations, Proceedings of the Third International Geodetic Symposium on Satellite Doppler Positioning, New Mexico State University, Physical Science Laboratory, Las Cruces, New Mexico, USA, 8-12 February
  7. Badekas, J. (1969), Investigations related to the establishment of a world geodetic system. Report 124, Department of Geodetic Science, Ohio State University, Columbus
  8. Bursa, M. (1962), The theory for the determination of the nonparallelism of the minor axis of the reference ellipsoid and the inertial polar axis of the Earth, and the planes of the initial astronomic and geodetic meridians from the observation of artificial Earth satellites, Studia Geophysica et Geodetica Vol. 6, pp. 209-214 https://doi.org/10.1007/BF02636483
  9. DMA (1987), Supplement to Department of Defense World Geodetic System 1984 Technical Report: Part I - Methods, Techniques, and Data used in WGS84 development. DMA TR 8350.2-A, first edition, December 1
  10. Harvey, B. R. (1986), Transformation of 3D coordinates. The Australian Surveyor, Vol. 33, No.2, pp. 105-125 https://doi.org/10.1080/00050326.1986.10435216
  11. LlNZ (1997), Recommended transformation parameters from WGS84 to NZGD49, Geodetic System Technical Report
  12. Logan W. R. (1955), The Rejection of Outlying Observations, Survey Review, Vol. 97, No. 133
  13. Moritz, H. (1972), Advanced Least Squares Methods, Reports of the Department of Geodetic Science, No.75, The Ohio State University, Columbus
  14. Wolf, H. (1963), Geometric connection and re-orientation of three-dimensional triangulation nets, Bulletin Geodesique Vol. 68, pp. 165-169 https://doi.org/10.1007/BF02526150
  15. Wolfrum, O. (1992), Merging terrestrial and satellite networks by a ten-parameter transformation model, Manuscripta Geodaetica, Vol. 17, No.4, pp 210-214
  16. Veis, G. (1960), Geodetic uses of artificial Earth satellite, Smithsonian Contributions to Astrophysics, Vol. 3, No.9, pp. 95-161 https://doi.org/10.5479/si.00810231.3-9.95