선상 중력자료의 처리 및 정밀도 분석

Data Process and Precision Analysis of Ship-Borne Gravity

  • 금영민 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 권재현 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 이지선 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 최광선 (부산대학교 지구과학교육과) ;
  • 이영철 (부산대학교 지구과학교육과)
  • 투고 : 2010.02.16
  • 심사 : 2010.03.09
  • 발행 : 2010.03.30

초록

삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라에서 정밀 지오이드 모델 개발을 위해서 해상에서의 중력자료는 필수적인 요소이다. 기존의 연구에서 해상에서의 중력자료는 위성고도계자료에서 산출한 중력자료를 이용하여 처리하였으나, 측량장비의 발달과 측위 시스템의 개선 및 국내 선상중력자료의 취득으로 인해 보다 정밀한 중력 자료의 취득이 가능하게 됨에 따라 선상중력자료의 정밀도를 검증하고, 지오이드의 구축에 있어서 선상중력자료의 활용성을 분석해볼 필요가 있다. 이를 위해 국립해양조사원에서 지난 1997년부터 2007년까지 측정한 선상중력자료를 대상으로 에트뵈스(Eotvos) 효과 보정, 칼만 필터(Kalman Filter), 교차점 보정 등의 일관된 처리를 거쳐 평균 16.47 mGal, 표준편차 18.86 mGal의 프리에어이상값을 산출하였다. 산출된 선상중력 프리에어이상값의 정밀도는 DNSC08 위성고도계자료와 비교를 통하여 검증되었는데, 두 자료의 프리에어이상값의 차이는 평균 -0.88 mGal, 표준편차가 9.46mGal로 나타났다. 이러한 차이는 영외지역이나 섬의 분포가 많은 해안 지역에서의 선상중력자료를 확보하는데 있어서의 한계와 해저지형에 의한 영향이 상대적으로 선상중력자료에서 크게 나타나기 때문으로 판단된다. 향후 지오이드 모델 개발에 선상중력자료를 활용하기 위해서는 자료 취득의 한계를 극복하고 위성고도계 자료와의 연계에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다.

The ship-borne gravity data is essential to construct geoid in Korea surrounding ocean area. The altimeter data was used in previous study, however, the ship-borne gravity data could be used due to more ship-borne data was collected by improvement of instrument, positioning system. Therefore, the study on verification of precision of ship-borne gravity data and practical usage analysis is needed. In this study, free-air anomaly having 16.47mGal and 18.86mGal as mean and standard deviation was obtained after consistent processing such as Eotvos correction, Kalman Filter, Cross-over adjustment etc. The calculated free-air anomaly was compared to DNSC08 altimeter data and the difference was computed having -0.88mGal and 9.46mGal of mean and standard deviation. The reason causing those differences are owing to spatial limits of data acquisition and effects of ocean topography. To use ship-borne gravity data for precision geoid development, the efforts to overcome the limits of data collection and study for data combination should be proceeded.

키워드

참고문헌

  1. 김문정, 1999, 중력계를 이용한 지구조석 관측, 부산대학교 대학원 이학 석사 학위 논문, p.41.
  2. 국립해양조사원, 2005, 정밀 지오이드 모델 구축에 관한 연구, 해양한국 발전 프로그램(KSGP) 연구 개발 사업, 연구보고서, 부산대학교 SG연구사업단 p.101.
  3. 박영수, 임무택, 임형래, 2006, 중력 보정과 중력 이상에 대한 이해, 물리탐사학회지, V.9, N.2, pp.171-175.
  4. 이영철, 2008, 제주도 일원의 중력이상과 지오이드, 부산대학교 대학원 이학 박사 학위 논문, p.141.
  5. Garland, G. D., 1971, Introduction to Geophysics,W. B. Saunders Co., p.420.
  6. Nettleton, L. L., 1976, Gravity and magnetics in oil prospecting, McGraw-Hill Book Co. Inc., p.464.
  7. Somigliana C., 1929. Teoria Generale del CampoGravitazionale dell'Ellisoide di Rotazione. Memoiredella Societa Astronomica Italianam, IV
  8. Tsuboi, Y. M., C. 1983, Gravity, George Allen &Unwin, p.254.
  9. Wessel, P., and Watts, A. B., 1988, On theaccuracy of marine gravity measurements, J.Geophys. Res., V.93, pp.393-413. https://doi.org/10.1029/JB093iB01p00393