A Study on the Accuracy of GNSS Height Measurement Using Public Control Points

공공기준점을 이용한 GNSS 높이측량 정밀도 분석 연구

In order to construct a precision geoid, it has been diversified into land, sea, aviation, and satellite gravity measurement methods, and measurement technology has developed, making it possible to secure high-resolution, high-precision gravity data. The construction of precision geoids can be fast and conveniently decided through GNSS surveys without separate leveling, and since 2014, the National Geographic Information Institute has been developing a hybrid geoid model to improve the accuracy of height surveying based on GNSS. In this study, the results of the GNSS height measurement were compared and analyzed choosing existing public reference points to verify the GNSS height measurement of public surveys. Experiments are conducted with GNSS height measurements and analyzed precision for public reference points on coastal, border, and mountainous terrain presented as low-precision areas or expected-to-be low-precision in research reports. To verify the GNSS height measurement, the GNSS ellipsoid height of the surrounding integrated datum to be used as a base point for the GNSS height measurement at the public datum. Based on the checked integrated datum, the GNSS ellipsoid of the public datum was calculated, and the elevation was calculated using the KNGeoid18 model and compared with the results of the direct level measurement elevation. The analysis showed that the results of GNSS height measurement at public reference points in the coastal, border, and mountainous areas were satisfied with the accuracy of public level measurement in grades 3 and 4. Through this study, GNSS level measurement can be used more efficiently than existing direct level measurements depending on the height accuracy required by users, and KNGeoids 18 can also be used in various fields such as autonomous vehicles and unmanned aerial vehicles.

정밀지오이드를 구축하기 위하여 육상, 해상, 항공, 위성 중력측정 방법으로 다양화되고 측정 기술이 발전되어 고해상도 고정밀도의 중력자료 확보가 가능해졌다. 정밀지오이드의 구축은 별도의 수준측량 없이 GNSS 측량을 통해 표고를 빠르고 편리하게 결정할 수 있으며 우리나라는 2014년부터 국토지리정보원에서 GNSS를 기반으로 한 높이측량 정확도를 향상시키기 위해 합성지오이드 모델을 개발하고 있다. 본 연구에서는 공공측량의 GNSS높이측량을 검증하기 위하여 기존의 고시된 공공기준점을 선점하여 GNSS높이측량 결과와 비교 분석하였다. 실험은 연구보고서 등에서 정밀도가 낮은 지역으로 제시되거나 정밀도가 낮을 것으로 예상되는 연안, 접경, 산악지형의 공공기준점에 대하여 GNSS높이측량을 수행하고 정밀도를 분석하였다. GNSS높이측량 검증을 위해 공공기준점 GNSS높이측량 기지점으로 사용될 주변 통합기준점의 GNSS 타원체고를 점검하였다. 점검된 통합기준점을 기준으로 공공기준점의 GNSS 타원체고를 산출하고 KNGeoid18 모델을 이용하여 표고를 계산하여 직접수준측량 표고결과와 비교하였다. 분석 결과 연안, 접경, 산악 지역 공공기준점의 GNSS 높이측량 결과가 3·4급 공공수준측량 정확도에 만족하는 것으로 나타났다. 이를 통하여 사용자가 요구하는 높이 정확도에 따라 기존의 직접수준측량보다 GNSS 높이측량이 효율적으로 이용될 수 있으며, KNGeoid18도 자율주행자동차, 무인항공기 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.