• 제목/요약/키워드: 수준점중력측량

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상대중력계를 이용한 중력의 측정과 처리 (Gravity Measurement and Data Processing using Relative Gravimeter)

  • 김철영;김기원;이석배
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2009년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.49-53
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    • 2009
  • 본 연구에서는 현재 활발한 연구가 진행되고 있는 고정밀 지오이드 모델 개발에 있어서 중요한 요소 중 하나인 지상중력자료를 획득하기 위해 상대중력계를 이용하여 중력을 측정 하였다. 1등 수준노선 총 58점의 수준점에 대하여 상대중력측량을 실시하였고 이렇게 얻어진 중력값으로부터 지구조석보정 및 기계고 보정 후 자유망조정 방법을 이용하여 중력성과를 계산하였다. 이와 같은 방법을 통해 얻어지는 지상중력자료들은 고정밀 지오이드 모델 개발에 큰 기여를 할 것으로 판단된다.

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최신 중력 자료의 획득을 통한 우리나라 지오이드 모델 업데이트 (The Update of Korean Geoid Model based on Newly Obtained Gravity Data)

  • 이지선;권재현;금영민;문지영
    • 한국측량학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.81-89
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    • 2011
  • 기존의 우리나라의 지상중력 자료는 지역적으로 편향된 분포를 나타내며, 특히 산악지역에서는 그 분포가 현저히 떨어진다는 문제점이 존재하였다. 이러한 문제점은 GPS/Levelling 자료에서도 나타나며 이로 인하여 지오이드 정확도 향상에 한계가 있었다. 그러나 2008년부터 국토지리정보원에서 수행하고 있는 통합기준점 및 수준점 중력측량사업에서 새로운 중력 자료 및 GPS/Levelling 자료를 획득하였으며, 특히 이러한 자료들은 기존의 중력 및 GPS/Levelling 자료에 비해 월등한 분포와 정밀도를 나타내기 때문에 우리나라 지오이드 모델의 정밀도를 개선하는 기본 자료로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 품질이 검증된 기존 자료와 새롭게 획득된 중력 자료를 포함하여 지오이드 모델을 구축하였다. 구축된 지오이드 모델의 정밀도는 새롭게 획득된 927점의 GPS/Levelling 자료와 비교한 결과 약 5.29cm로 나타났으며, 합성지오이드의 적합도 및 정밀도는 각각 약 2.99cm와 3.67cm로 산출되었다. 본 연구를 통하여 산출된 최신 지오이드 모델은 새로운 중력 자료를 포함하기 전에 구축된 모델에 비하여 우리나라 전역에서 약 27% 정도 정밀도가 향상되었으며, 특히 현저히 낮은 분포를 보이던 강원 및 경상지역에서는 중력자료의 업데이트에 의하여 약 42%의 정밀도 향상이 이루어 졌다. 2010년에 통합기준점 사업 및 수준점 측량사업을 통하여 약 4,000여점의 중력 자료와 300여점의 GPS/Levelling 자료가 획득되었기 때문에 향후 본 자료들을 함께 활용한다면 지오이드 모델 정밀도의 향상과 더불어 객관적으로 정밀도 검증이 가능할 것으로 판단된다.

우리나라 수준노선에서 실측중력에 의한 정사보정량 계산 (Calculation of orthometric correction by observed gravity at Korean benchmark line)

  • 김철영;이석배
    • 한국측량학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.319-325
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    • 2011
  • 우리나라의 수준점은 성과계산에 있어서 실측중력에 의한 정사보정량 계산을 실시하지 않고 정규중력을 이용한 정사보정량 계산을 함으로써 정확한 정표고가 아닌 정규정표고를 사용하여 왔다. 본 연구에서는 우리나라 1,2등 수준노선을 대상으로 직접 중력을 관측하고 정사보정량을 계산하였으며, 그 결과에 따라 우리나라 수준점 체계개선방안을 제시하고자 하였다. 연구를 위하여 강원도 지역의 속초~강를구간의 1등수준 노선과 속사~인제구간의 2등 수준노선을 대상으로 CG5 디지털중력계를 이용하여 직접 중력관측을 실시하고 상대중력성과를 계산하였으며, 중력성과에 기초하여 정사보정량을 계산한 결과 1등 수준노선에서 최대 -0.349mm, 최대 -44.060mm의 값을 보였다. 따라서 우리나라에서 보다 정확한 수준점 체계로 개선하기 위해서는 실측중력에 의한 정사보정량의 계산과 정사보정량을 고려한 정표고 산정이 필요한 것으로 확인되었다.

우리나라 수준점의 중력기반 정표고 결정 (The Determination of Orthometric Height based on Gravity in Korea)

  • 이유정;최윤수;권재현;이지선
    • 한국측량학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.99-106
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    • 2010
  • 우리나라의 수직기준은 인천만의 평균해수면을 기준으로 전역의 수준점 표고가 결정된다. 현재 국토지리 정보원에서 제공하는 고시성과는 실제 중력의 영향을 고려하는 대신 정규중력식에 의한 타원보정량을 이용하여 수준점 간 높이차를 보정한 뒤 인천의 수준원점을 고정하고 최소제곱법을 수행하여 산출한 정규정표고이다. 하지만 우리나라의 경우 국토의 70%가 산지로 이루어져 있으며 지형의 기복이 심하고, 남-북 방향으로 뻗어있는 산맥을 가로지르는 수준노선이 있으므로 중력에 의한 영향을 무시할 수 없음에도 불구하고 아직까지 그 영향을 고려하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 항공중력데이터를 이용하여 각 수준점에서의 중력값을 산출한 뒤 수준점에서의 정표고를 산출하고 현재 우리나라에서 사용하고 있는 고시 좌표와 비교해보았다.

GPS 상시관측점의 실용 표고좌표 결정 (Determination of Practical Orthometric Height for Permanent GPS Station)

  • 윤홍식;황학;송동섭;황진상
    • 한국측량학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.299-307
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    • 2007
  • 본 연구는 GPS 상시관측점을 이용한 간접수준측량의 활성화를 위한 기반 작업인 GPS 상시관측점의 실용표고 계산에 관한 것이다. 직접수준측량과 GPS 간접수준측량, 그리고 중력측량 결과들을 조합하여 GPS 상시관측점의 안테나 참조점에 대한 표고좌표를 정밀하게 계산하는 방법을 제시하였으며, 우리나라 수준점 성과의 정밀도와 측량작업의 정밀도에 근거하여 계산된 표고좌표에 대한 기대오차를 예측하고, 실제 측정결과의 정확도를 이용하여 검정함으로써, 계산된 표고좌표에 대한 신뢰도를 분석하였다.

공공기준점을 이용한 GNSS 높이측량 정밀도 분석 연구 (A Study on the Accuracy of GNSS Height Measurement Using Public Control Points)

  • 원두견;최윤수;윤하수;이원종
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.78-90
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    • 2021
  • 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.

Gps/leveling 데이터에 의한 기하학적 지오이드고의 산출 (Calaulation of Geometric Geoidal Heights Using Gps/leveling Data in Study Area)

  • 이석배;황용진;이재원
    • 한국측량학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.45-52
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    • 2004
  • 지오이드고를 얻는 방법은 여러 가지가 있으며, 수준점에서 GPS측량을 실시한다면 기하학적 지오이드고를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 시험지역에서 Gps/leveling데이터를 이용하여 기하학적 지오이드고를 산출한 후 이것으로 한반도 일원에서의 지구중력장모델과 지역모델을 평가하고자 하는 것이다. 본 연구를 위하여 군산에서 전주까지의 수준노선에 대하여 GPS측량을 실시하였으며, 한반도 일원에 대하여 OSU91A, EGM96, EGM96m의 지구중력장 모델에 대하여 똑같은 조건으로 구면조화분석에 의한 지오이드고를 산출하였다 그리고 이 지오이드고와 기하학적 지오이드고의 편차를 구하였으며 또 KOGD2002중력지오이드 모델에서 추출해 낸 지오이드고와의 편차도 계산하였다. 계산결과 기하학적 지오이드고와의 편차는 EGM96m 모델이 최소로 나타났다.

GPS/Levelling데이터를 사용한 새로운 지구중력장모델의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of New Geopotential Model using GPS/Levelling Data)

  • 윤홍식;조재명
    • 한국측량학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.353-358
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    • 2005
  • 본 논문의 목적은 CHAMP, GRACE 데이터와 지표면 중력데이터를 이용하여 개발된 새로운 지오포텐셜 모델인 EIGEN-CC01C을 평가하는데 있다. 정확도 분석은 EIGEN-CG01C와 EGM96의 두 가지 지오포텐셜 모델로부터 계산된 각각의 지오이드고와 수준점에 대한 GPS 관측값으로부터 계산된 지오이드고를 비교하는 방식으로 수행하였으며, GPS 관측에 사용된 수준점은 총 320점이다. 본 연구결과, KGEOID98과 같은 정밀 지오이드를 개선하기 위한 기준면으로서는 편의가 적은 EIGEN-CG01C모델이 EGM96모델에 비하여 보다 더 적합한 것으로 나타났다.

EGM2008 지구중력장모델의 평가 (Evaluation of EGM2008 Earth Gravitational Model)

  • 이석배;김진수;김철영
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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    • pp.203-204
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    • 2008
  • EGM96 지구중력장모델을 개선시킨 EGM2008 지구중력장모델이 미국 NGA에 의해 발표됨에 따라, 본 연구에서는 EGM2008지구중력장모델을 한반도 지역을 대상으로 최대차수 360으로 해석하여 기존의 지구중력장모델인 EGM96(360차수) 및 EIGEN-GL04C(360차수)와 비교하였다. 또한 EGM2008은 기존의 구면조화분석한계인 360차수를 뛰어넘고 있으므로 격자 간격 $30'{\times}30'$$15'{\times}15'$, 그리고 $10'{\times}10'$로 각각 해석하여 지오이드고를 계산하고 정확도를 평가하였다. 정확도 평가는 우리나라의 수준점에서 GPS측량을 실시한 464점의 GPS/leveling 데이터를 활용하였다. 평가결과 EGM2008(360차수)은 $-0.100{\pm}0.183m$를 나타내 EGM96(360차수)결과인 $0.156{\pm}0.238m$에 비해 상당한 정확도의 개선을 가져왔으며, 2190차수의 고차항으로 해석한 결과 $-0.069{\pm}0.140m$ 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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우리나라 지오이드 모델 구축 및 정밀도 검증 (Development of Korean Geoid Model and Verification of its Precision)

  • 이지선;권재현;백경민;문지영
    • 한국측량학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.493-500
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    • 2012
  • 2000년대 초반까지 우리나라 지오이드 모델의 정밀도는 지상 중력 자료 및 GPS/Leveling 자료의 낮은 분포 및 정밀도로 인해 약 14cm 수준에 머물렀다. 그러나 2007년 이후 높은 정밀도와 고른 분포를 나타내는 새로운 지상 및 항공 중력 자료, GPS/Leveling 자료가 획득됨에 따라 지오이드 모델의 정밀도를 향상할 수 있는 기반이 마련되었으며, 2011년 초반에 발표된 중력 지오이드 모델의 정밀도는 약 5.29cm로 기존 모델에 비해 약 27% 향상되었다. 2010년 이후에도 많은 중력 자료가 통합기준점, 수준점 및 삼각점에서 획득되었고, 특히 2010년 통합기준점 구축 사업이 완료됨에 따라 우리나라 전역에서 약 10km의 간격을 나타내는 GPS/Leveling 자료가 구축되어 보다 정밀한 지오이드 모델의 구축 및 검증이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 2012년 현재 우리나라에서 가용한 지상, 항공, 위성고도계 중력 자료를 기반으로 하여 중력지오이드 모델을 구축하였다. 그 결과 우리나라 전역에서 중력 지오이드 모델은 18.05m부터 32.70m의 범위의 값을 나타내며, 정밀도는 약 5.76cm로 산출되었다. 또한, 중력 지오이드 모델과 GPS/Leveling 자료를 융합하여 구축한 합성 지오이드 모델의 적합도 및 정밀도는 각각 3.60cm와 4.06cm로 계산되었다. 마지막으로 건설현장 등에서 합성 지오이드 모델을 활용할 수 있는지 검증하기 위하여 15km 기선거리에 대한 상대 정밀도를 계산한 결과 약 3.35cm로 나타났다. 상대 정밀도가 낮게 나타나는 이유는 강원도 및 동해안, 서 남해안 등에서 우리나라 수직기준체계간의 불일치로 인해 지역적인 편이가 존재하며, 일부 내륙에서도 주변 성과와의 일관성 저하문제가 나타나는 점들이 있기 때문으로 향후 통합기준점 성과에 대한 신뢰도 검증이 필요한 것으로 사료된다.