한국측량학회지 (Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography)

  • 제29권3호
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  • Pages.311-318
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  • 2011
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  • 1598-4850(pISSN)
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  • 2288-260X(eISSN)
한국측량학회 (Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography)
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자연재난 관리를 위한 GPS 기반의 지진재해 분석

Analysis about Seismic Displacements Based on GPS for Management of Natural Disaster

  • 박준규 (서일대학 공업계열 토목과) ;
  • 윤희천 (충남대학교 공과대학 토목공학과)
  • 투고 : 2011.06.03
  • 심사 : 2011.06.26
  • 발행 : 2011.06.30
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초록

2011년 3월 11일 일본 동북부 해양에서 규모 9.0의 강진이 발생했다. 이 지진은 근대적인 지진관측이 시작된 이래 일본 최대 규모로 미야기 현 센다이 동쪽 179km 지점에서 발생했으며, 지진과 해일로 인해 2만 7천여 명에 이르는 사상자가 발생하였다. 본 연구에서는 일본 IGS 상시관측소의 GPS 관측자료를 기반으로 Mizusawa, Tsukuba 및 Usuda 상시관측소의 지진변위량을 산출하였다. 관측자료의 처리는 온라인 GPS 자료처리 서비스와 정밀과학기술용 소프트웨어를 이용하였으며 정밀절대측위 및 싱대측위 방법으로 처리하였다. 온라인 GPS 자료처리 서비스를 이용한 Kinematic 정밀절대측위를 통해 지진 전 후 IGS 상시관측소의 위치변화를 모니터링하고, 정밀과학 기술용 소프트웨어를 이용한 상대측위 방법으로 지진 전 후의 정밀한 지진변위량을 산출하였다. 연구결과 각 성분별로 최대 ${\pm}0.003m$의 RMSE를 가지는 정밀한 좌표성과를 산출할 수 있었으며, 지진으로 인해 Mizusawa 상시관측소가 남동쪽으로 약 2.6m 이동하였음을 알 수 있었다.

On March 11, 2011, an 9.0-magnitude earthquake occurred near the northeastem coast Japanese. It was the largest earthquake that hit Japan since the beginning of modern seismometry. The earthquake occurred 179km east of the Sendai, Miyagi Prefecture, leaving about 27,000 of people confirmed dead, injured or missing due to the earthquake and tsunami. In this study, crustal Deformation in Mizusawa, Tsukuba and Usuda station were calculated based on GPS data in IGS station of Japan. The observation data were processed by precise point positioning and relative-positioning method using on-line GPS data processing services and a high precision scientific GPS/GLONASS data processing software. The coseismic displacements in IGS stations before and after the earthquake were analyzed using kinematic precise point positioning method, and the crustal deformation of the areas before and after the earthquake were precisely calculated using the relative-positioning method. The results of the study calculated precise coordination that the RMSE is maximum ${\pm}0.003m$, respectively and showed that Mizusawa station moved 2.6m southeast by the earthquake.

키워드

참고문헌

  1. 강준묵, 박준규, 이최구, 이용욱 (2010), 온라인 GPS 자료 처리 서비스의 정확도 분석, 한국측량학회지, 제28권, 제1호, 한국측량학회, pp. 13-21.
  2. 강준묵, 이진덕, 이용욱 (1999), 지진예지를 위한 지진데이터 분석과 지각 변동 요소 산출, 대한토목학회 학술발표회 논문집, 대한토목학회, pp. 323-326.
  3. 박준규 (2010), 정밀절대측위를 이용한 양산지역의 지각 변위 해석, 한국측량학회지, 제 28권, 제 2호, pp. 289-295.
  4. 이진덕, 이용욱, 이은수, 강준묵 (1998), GPS에 의한 지각 변동 요소 결정, 대한토목학회 학술발표회 논문집, 대한토목학회, pp. 369-372.
  5. Hai, V.Q., 이용욱, 강준묵 (2000), GPS 반복관측에 따른 캄로 단층의 최근 지각변동 평가, 한국측량학회지, 제 18권, 제 1호, pp. 19-23.
  6. Caporali, A., Aichhorn, C., Becker, M., Fejes, I., Gerhatova, L., Ghitau, D., Grenerczy, G., Hefty, J., Krauss, S., Medak, D., Milev, G., Mojzes, M., Mulic, M., Nardo, A., Pesec, P., Rus, T., Simek, J., Sledzinski, J., Solaric, M., Stangl, G., Vespe, F., Virag, G., Vodopivec, F. and Zablotskyi, F. (2008), Geokinematics of Central Europe: New insights from the CERGOP-2/Environment Project, Journal of Geodynamics, Vol. 45, No. 4-5, pp. 246-256. https://doi.org/10.1016/j.jog.2008.01.004
  7. Choi, J.H. and Sato, H. (1997), Horizontal Strain of the Crust in Korea inhered from Geodetic Data, Journal of the Geodetic Society of Japan, Vol. 43, No. 3, pp. 159-180.
  8. Demets, C., Jansma, P.E., Mattioli, G.S., Dixon, T.H., Farina, F., Bilham, R., Calais, E. and Mann, P. (2000), GPS geodetic constraints on Caribbean-North America plate motion, Geophysical Research Letters, Vol. 27, No. 3, pp. 437-440. https://doi.org/10.1029/1999GL005436
  9. Dermanis, A. and Grafarend, E.W. (1993), The finite element approach to the geodetic computation of two- and threedimensional deformation parameters: a study of frame invariance and parameter estimability, Proceedings of the 5th International Conference on Cartography-Geodesy, pp. 1-13.
  10. Drewes, H. and Angermann, D. (2001), The Actual Plate Kinematic and Crustal Deformation Model 2000 (APKIM2000) as a Geodetic Reference System, AIG 2001 Scientific Assembly, Budapest, 2-8 Sept.
  11. Fujii, Y. (1993), Estimation of Crustal Deformation Parameters in GPS Network with the Aid of Four-Dimension Integrated Adjustment, Journal of the Geodetic Society of Japan, Vol. 39, No. 4, pp. 341-352.
  12. Komaki, K. (1993), Horizontal Crustal Movement by Geodetic Measurements, Journal of the Geodetic Society of Japan, Vol. 39, No. 4, pp. 401-407.
  13. Smalley R. Jr, Ellis M. A., Paul J., and Van Arsdale R. B. (2005), Space geodetic evidence for rapid strain rates in the New Madrid seismic zone of central USA, Nature, Vol. 435, pp. 1088-1090. https://doi.org/10.1038/nature03642
  14. Zonenshain, L.P. and Savostin, L.A. (1981), Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia, Tectonophysics, Vol. 76, No. 1-2, pp. 1-45. https://doi.org/10.1016/0040-1951(81)90251-1

피인용 문헌

  1. Development of Precise Point Positioning Solution for Detection of Earthquake and Crustal Movement vol.14, pp.9, 2013, https://doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.9.4587
  2. 한반도 지각의 2011 도호쿠 대지진 영향 분석 vol.30, pp.1, 2011, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2012.30.1.087
  3. GPS 상시관측소 동적 좌표추정을 위한 중기선해석 정확도의 실험적 분석 vol.34, pp.1, 2011, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2016.34.1.79
  4. GNSS를 활용한 한반도 동남권 지역의 지각 변동 파라미터 분석 vol.38, pp.6, 2011, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2020.38.6.697