• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.229-236
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• 2020

The trend of water vapor contents in atmosphere is one of key elements for studying climate change. The tropospheric products, i.e., ZTD values achieved through GPS data processing can retrieve the amount of water vapor with higher temporal and spatial resolution than any other instruments. In this study, the tropospheric products of KASINET for a time period from 2001 to 2014 are reprocessed using PPP strategy and the products from the CODE's 2nd reprocessing campaign. For consistency with reprocessing activities of other networks like EPN, the VMF1 mapping function and non-tidal loading effect due to atmospheric pressure are applied in the process. The reprocessing results are investigated through comparing with the CODE's 2nd reprocessing products by including some IGS stations in the process and also calculating weekly coordinate repeatability to see the quality of the processing. After removing outliers based on the variation of averaged formal error, all processed stations have similar variations of formal error about 2 mm which is lower than that of the IGS final product. Comparison results with the CODE's 2nd reprocessing products show that the overall mean difference is found to be -0.28±5.54 mm which is similar level of the previous studies. Finally, the ZTD trends of all KASINET stations are calculated and the averaged trend is achieved as 0.19 mm/yr. However, the trend of each month shows different amounts and directions from -1.26 mm/yr in May to 1.18 mm/yr in August. In conclusion, the reprocessed tropospheric product and applied strategy of this study has enough quality as one of reliable solution for a reference product for Korean Peninsula which is needed to use GPSbased tropospheric product for climate change research.

• 한국지구과학회지
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• 제21권4호
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• pp.380-388
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• 2000

이 연구는 GPS를 이용한 서울-제천지역에 대한 대류층 천정 지연 분석에 관한 것이다. 다양한 기상조건하에서 정확도를 보장하는 GPS 측위를 위하여 대류층 천정 지연과 GPS 정밀도와의 연관성을 분석하였다. Bernese 4.0소프트웨어로 산출한 대류층 천정 지연값의 증가시 GPS 측위 오차도 증가하였다. 대류층에 의한 오차는 평균 20 cm 였으며, 보정 모델 사용시 모두 5cm 범위내로 줄일 수 있었으며, 보정 모델 간에는 차이가 거의 없었다. GPS 측위오차와 대류층 천정 지연의 상관관계를 밝힘으로써 전선의 이동상황을 모니터링할 수 있으며 이는 GPS 기준망의 확장으로 가능할 것이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.650-662
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• 2011

The statistical tools such as empirical orthogonal function (EOF), and singular value decomposition (SVD) have been applied to analyze the characteristic of air pollutant over southeast Asia as well as to evaluate Zimeke's tropospheric column ozone (ZTO) determined by tropospheric residual method. In this study, we found that the EOF and SVD analyses are useful methods to extract the most significant temporal and spatial pattern from enormous amounts of satellite data. The EOF analyses with OMI $NO_2$ and OMI HCHO over southeast Asia revealed that the spatial pattern showed high correlation with fire count (r=0.8) and the EOF analysis of CO (r=0.7). This suggests that biomass burning influences a major seasonal variability on $NO_2$ and HCHO over this region. The EOF analysis of ZTO has indicated that the location of maximum ZTO was considerably shifted westward from the location of maximum of fire count and maximum month of ZTO occurred a month later than maximum month (March) of $NO_2$, HCHO and CO. For further analyses, we have performed the SVD analyses between ZTO and ozone precursor to examine their correlation and to check temporal and spatial consistency between two variables. The spatial pattern of ZTO showed latitudinal gradient that could result from latitudinal gradient of stratospheric ozone and temporal maximum of ZTO in March appears to be associated with stratospheric ozone variability that shows maximum in March. These results suggest that there are some sources of error in the tropospheric residual method associated with cloud height error, low efficiency of tropospheric ozone, and low accuracy in lower stratospheric ozone.

• 한국측량학회지
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• 제39권1호
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• pp.23-28
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• 2021

최근 딥러닝을 활용한 데이터 분석 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있다. 본 논문에서는 딥러닝 모델인 MLP (Multi-Layer Perceptron)와 LSTM (Long Short-Term Memory) 모델을 통해 ZWD (Zenith tropospheric Wet Delay)을 추정함으로써 딥러닝을 활용한 GNSS (Global Navigation Satellite System) 기반 기상 연구를 수행하였다. 딥러닝 모델은 기상 데이터와 천정방향 대류권 총 지연, 건조지연을 통해 추정한 ZWD로 학습되었고, 학습에 사용되지 않은 기상 데이터를 학습된 모델에 적용하여 두 모델에서 센티미터 수준의 RMSE (Root Mean Square Error)로 ZWD 결과를 산출하였다. 추후 해안지역의 GNSS 데이터를 함께 사용하고 시간 해상도를 높여 다양한 상황에서도 ZWD가 추정될 수 있도록 추가적인 연구가 수행될 필요가 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2569-2575
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• 2015

네트워크 RTK는 네트워크를 형성하는 다수의 기준국의 보정정보를 사용자 위치에 맞게 보간하여 사용함으로써 기준국과 사용자 간 기저선 거리 증가에 따른 공간이격 오차를 최소화 한다. 하지만 대류권 지연은 기상의 함수로 국지적인 기상변화를 원인으로 사용자와 네트워크 내 기준국 간 대류권 지연에 비선형 특성을 발생시킬 수 있으며, 이는 네트워크 RTK 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태풍이 있던 날의 데이터를 기반으로 대류권 지연 변칙 사례를 모델링하고, 이를 이용하여 기준국 간 기상차이가 기준국에서 생성하는 보정정보에 미치는 영향을 분석한다. 또한, 기준국 간 대류권 지연의 비선형성이 네트워크 RTK 사용자에게 미치는 영향을 분석한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권2호
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• pp.71-81
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• 2014

Time synchronization system using dual frequency bands is designed and the error sources are analyzed for alternative synchronized-pseudolite navigation system (S-PNS) which aims at military application. To resolve near/far problem, dual frequency band operation is proposed instead of pulsing transmission which degrades level of reception. In dual frequency operation H/W delay should be considered to eliminate errors caused by inter-frequency bias (IFB) difference between the receivers of the pseudolites and users. When time synchronization is performed across the sea, multipath error is occurred severely since the elevation angle between pseudolites is low so total reflection can be happened. To investigate the difference of multipath effects according to location, pseudolites are set up coastal area and land area and performances are compared. The error source related with tropospheric delay is becoming dominant source as the coverage of the PNS is broadening. The tropospheric delay is measured by master pseudolite receiver directly using own pseudorange and slave pseudorange. Flight test is performed near coastal area using S-PNS equipped with developed time synchronization system and test results are also presented.

• 한국측량학회지
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• 제31권5호
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• pp.421-427
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• 2013

일반적으로 GPS 데이터를 이용하여 단기선 처리를 하는 경우 대류권 지연 효과는 이중차분법에 의해 충분히 제거된다고 가정을 한다. 따라서 조정계산 모델식에서 대류권 지연 효과에 대한 미지수를 설정하지 않아도 되기 때문에 계산이 용이하다는 장점과 각종 오차요인의 제거로 인해 상대적으로 높은 측위정확도의 확보가 가능하다. 즉, 변위 모니터링 등 정밀측위가 요구되는 응용분야에서는 단기선 처리를 기반으로 하는 경우가 일반적이다. 하지만 기준국과 이동국의 높이 차이가 존재하는 경우 이중차분법을 사용하더라도 대류권 지연 효과가 충분히 제거되지 않기 때문에 측위정확도의 저하를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 대류권 지연 효과가 기선의 방향에 따라 측위정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 대류권 지연 효과가 포함된 GPS 관측값을 시뮬레이션(simulation)을 통해 생성한 후 이중차분법을 이용한 단기선 처리로 이동국의 좌표를 계산하였다. 계산된 이동국의 좌표잔차의 분석을 통해 기선 방향에 따른 대류권 지연 영향을 분석하였다. 분석 결과, 기준국과 이동국의 높이 차이가 증가함에 따라 좌표잔차에 편이가 발생하는 것으로 나타났으며 기선의 길이가 1m 증가함에 따라 0.07cm의 편이량이 계산되었다. 따라서 정밀측위를 위해서는 단기선일지라도 수직방향의 기선에 대해서는 대류권 지연 효과에 대한 충분한 고려가 있어야 한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.748-751
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• 2006

Positioning accuracy by the Global Positioning System (GPS) is of great concern in a variety of research tasks. It is limited due to error sources such as ionospheric effect, orbital uncertainty, antenna phase center variation, signal multipath, and tropospheric influence. In this study, the tropospheric influence, primarily due to water vapour inhomogeneity, on GPS positioning height is investigated. The data collected by the GPS receivers along with co-located surface meteorological instruments in 2003 are utilized. The GPS receivers are established as continuously operating reference stations by the Ministry of the Interior (MOI), Central Weather Bureau (CWB), and Industrial Technology Research Institute (ITRI) of Taiwan, and International GNSS Service (IGS). The total number of GPS receivers is 21. The surface meteorological measurements include temperature, pressure, and humidity. They are introduced to GPS data processing with 24 troposphere parameters for the station heights, which are compared with those obtained without a priori knowledge of surface meteorological measurements. The results suggest that surface meteorological measurements have an expected impact on the GPS height. The daily correction maximum with the meteorological effect may be as large as 9.3 mm for the cases of concern.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.382-385
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• 2007

Constantly enhancing positioning accuracy by the Global Positioning System (GPS) technique is of great importance, but challenging, especially after the GPS positioning technique has been improved considerably during the past two decades. The associated main error sources have been reduced substantially, if not eliminated. Troposhpeic influence with its highly temporal and spatial variability appears to be one of the major error sources. It is hence an increased interest among GPS researchers to reduce the tropospheric influence or delay. Two techniques have been commonly implemented to correct the tropospheric impact. The first technique, known as parameter estimation, characterizes the path delay with empirical models and the parameters of interest are determined from the GPS measurements. The second strategy, termed as external correction, involves independent path delay measurements. The present study is an integration of both techniques in which the parameter estimation as well as external correction are used to correct the path delay for $110{\sim}210$ km range baselines. Twenty-four parameters have been obtained in 24 hours solution by setting the cutoff angle at 3 and 15 degrees for parameter estimation strategy. Measurements from meteorological instruments and water vapor radiometer (WVR) are applied in the GPS data processing, separately, as an external strategy of present research work. Interesting results have been found, indicating more stable repeatability in baseline when the external correction strategy is applied especially with the inclusion of WVR observations. The offset of an order of 1 cm is found in the baselines determined by the two strategies. On the other hand, parameter estimation exhibits more stable in terms of GPS height repeatability. The offset in the GPS height determined by the two strategies is on the order of few centimeters.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권2호
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• pp.211-220
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• 2009

이 연구에서는 GNSS 시뮬레이터 오차생성을 위하여 Hopfield 모델, 수정 Hopfield 모델, Saastamoinen 모델, 그리고 단순모델에 기상 기본값을 적용함으로써 대류층 신호지연량을 산출하였다. 그리고 GIPSY로 산출한 신호지연량을 참값으로 가정한 후 각 모델을 이용하여 산출한 신호지연량과 비교하였다. 그 결과 단순모델에 Marini 사상함수를 적용하였을 때 RMS가 31.0cm로 가장 컸으며, 다른 모델의 경우 평균 5.2cm로 나타났다. 또한 기상 기본값이 대류층 신호지연량 산출에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 기상관측값에 따른 신호지연량을 분석하였다. 그 결과, 이 연구에서 사용한 모든 모델들이 대기압의 변화에 큰 영향을 받지 않았으며, 수정 Hopfield 모델을 제외한 모델들은 온도에도 민감하지 않은 것을 확인할 수 있었다.