• 제목/요약/키워드: gravimetric geoid

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한국의 잔여지오이드고 모델링을 위한 FFT 및 LSC 방법 비교 (Comparison between FFT and LSC Method for the Residual Geoid Height Modeling in Korea)

  • 이동하;윤홍식;서용철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2D호
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    • pp.323-334
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    • 2011
  • 본 연구에서는 일반적인 중력지오이드 모델 결정방법인 Remove-Restore(R-R) 기법 적용 시 FFT 방법 및 LSC 방법에 의한 잔여지오이드고 모델링을 각각 적용하고, 이에 대한 정확도를 분석하여 보다 효율적인 지오이드 결정 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 우리나라 육상 및 해상에서 측정된 총 6,296점의 중력관측자료에 대하여 Stokes 공식을 적용한 다중밴드 구면 FFT 방법 및 통계적 결정방법인 LSC 방법을 각각 적용하였으며, 503점의 GPS/Levelling 자료에서 획득된 기하학적 지오이드고를 이용하여 모델링시 계산 결과의 정확도 향상을 위하여 결정되어야 하는 다양한 계산요소 및 적합한 계산과정을 결정하였다. 그 후 각 방법에 의하여 계산된 잔여지오이드고를 통계적으로 분석하여 한국의 지오이드 결정을 위하여 적합한 잔여지오이드고 모델링 방안을 검토하였다. 그 결과 LSC 방법의 경우 중력관측자료의 오차, 분포밀도의 부족 및 공분산 해석시 지역별 특성의 영향으로 정확한 잔여지오이드고의 모델링이 적용되지 못하였으며, 다중밴드 구면 FFT 방법의 경우 Stokes 적분을 위한 적절한 적분반경 및 수정 kernel의 적용을 통해 LSC 방법보다 약 10cm 이상의 정확도가 향상된 잔여지오이드고가 계산되었다.

중력장 모델링을 위한 고속 Hartley 변환기법의 적용 (East Hartley Transform Technique as a Efficient Tools for Gravity Field Modelling)

  • Yun, Hong-Sic
    • 한국측량학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.17-26
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    • 1998
  • 본 논문은 Fast Hartley Transform 기법을 소개하고 이를 이용하여 한반도 주변의 지오이드를 결정하기 위한 것이다. 본 연구에서 사용한 중력 측정 데이터는 69,001점으로 남한지역과 BGI로부터 획득한 해상중력데이터로 구성하였으며, 북한쪽은 회기분석에 의하여 $1km\times{1km}$ 격자 간격으로 추정하였다. 지오이드의 결정을 위하여 96년에 발표된 EGM96 포텐셜모델을 채택하여 차수 360까지 계산하여 장 파장효과를 구하였고, FHT기법을 적용하여 중력데이터로부터 중 파장효과를 계산하여 이들 두 효과를 합하여 최종 지오이드면을 결정하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 지오이드고를 GPS/Leveling에 의하여 구한 지오이드고와 비교한 결과 표준편차가 약 33 cm 이었다.

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GPS/leveling 데이터에 의한 기하학적 지오이드고의 산출 (Calaulation of geometric geoidal heights using GPS/leveling data in study area)

  • 이석배
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.27-31
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    • 2003
  • It can be classified in various methods to get the geoidal heights. It can be achieved geometric geoidal heights if we do GPS surveying in leveling point. The aims of this paper are calculation of geometric geoidal heights using GPS/leveling data in study area and evaluation of the global and local geoid models in and around Korean peninsula. For this study, study area was selected in the leveling line from Kunsan to Chonju city and GPS surveying was accomplished in the leveling line. And, also spherical harmonic analysis was made on the three global geopotential models, OSU91A, EGM96, EGM96m under same condition and KOGD2002, Korean gravimetric geoid model was made in this study The results shows that EGM96m is the best model because the differences between geoidal heights of EGM96m and geometric geoidal heights of GPS/Leveling data appear the smallest value among them.

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GPS/Leveling 데이터를 이용한 기하지오이드와 중력지오이드의 비교 분석 (A Comparison of the Gravimetric Geoid and the Geometric Geoid Using GPS/Leveling Dataa)

  • 김영길;최윤수;윤하수;정승균;이상진
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.279-280
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    • 2010
  • 지오이드는 수직 높이 체계의 기준으로 다양한 방법으로 측정 된 중력값을 이용하여 계산된다. 따라서 지오이드의 계산에 사용된 관측자료에 따라 지오이드 사이에 차이가 발생할 수 있으나 이에 대한 연구가 상대적으로 미흡한 실정이다. 그 이유는 GPS/Leveling 자료와 같은 검증자료가 충분치 않아 제한된 범위 내에서만 분석이 수행되어 왔기 때문이다. 본 연구에서는 GPS/Leveling 자료를 이용하여 계산된 기하지오이드를 기준으로 중력기반 지오이드를 비교 분석하였다.

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정밀 지오이드 및 조석모델을 활용한 안면도 지역의 높이기준면 변환 연구 (Height Datum Transformation using Precise Geoid and Tidal Model in the area of Anmyeon Island)

  • 노재영;이동하;서용철
    • 대한공간정보학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.109-119
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    • 2016
  • 현재 우리나라의 국가수직체계는 육상과 해상에서 서로 다른 높이기준면을 채용하고 있어, 국가 전체에 걸쳐 일관되고, 정확한 높이정보를 취득하기 어려운 문제가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 정밀한 지오이드모델과 조석관측자료를 활용하여 육상과 해상 높이기준면에 따라 별도 구축된 공간정보를 단일한 높이기준면 상으로 변환할 수 있는 효율적인 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 연구의 대상지역으로 안면도 일원을 선정하고, 연구대상지역에 대한 육상 및 해상 높이기준면 기반의 정밀지오이드모델을 각각 개발하였다. 지오이드모델 개발은 R-R 기법을 통한 중력지오이드모델 계산 후 대상지역 내 BM 및 TBM에 대하여 수행된 총 15점의 GPS/Leveling 자료를 이용하여 육상 및 해상 기준 합성지오이드모델로 적합(fitting)하였다. 최종적으로 개발된 두 합성지오이드모델 간의 편차를 계산하여 인천만 평균해면(IMSL)과 지역별 평균해면에서 지역별 약최고고위면(AHHW)과 약최저저조면(DL) 간의 변환에는 국립해양조사원에서 개발한 조석보정체계(TideBed System)의 등조차모델을 지오이드모델과 동일한 격자간격으로 재격자화하여 적용하였다. 본 연구를 통해 개발된 안면도 지역의 높이기준면 변환 모델의 정확도는 약 ${\pm}3cm$ 정도로 분석되었다. 향후 본 연구 결과의 활용 시 다양한 높이측량 성과들을 인천만 평균해면 혹은 지역별 조석기준면 상 높이로 간편 정확하게 변환할 수 있어, 육 해상 높이기준면에 따라 개별적으로 구축된 공간정보의 연계 시 높이 불일치로 인한 혼란과 공간정보를 활용한 연안지역 개발 및 해양방재 수행 시 경제적, 시간적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

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.

1, 2등 수준노선에서 GPS 측량에 의한 기하학적 지오이드고의 계산 (Calculation of Geometric Geoidal Height by GPS Surveying on 1st and 2nd order Benchmark Line)

  • 이석배;김진수;김철영;권재현
    • 한국측량학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.213-223
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    • 2009
  • 지오이드 모델개발에 있어서 GPS/leveling 자료는 중력지오이드의 검증이나 합성지오이드의 계산에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 우리나라 GPS/leveling 자료의 배점밀도를 개선하기 위하여 산악지역을 포함하는 연구대상지역에서 직접 GPS측량을 실시하고, 이를 처리하여 산정된 기하학적 지오이드 고의 정확도를 분석하였다. 이를 위해 경북지역 내의 1등 및 2등 수준노선을 대상으로 총 211개소의 GPS/leveling 자료를 취득하고, 기선해석 및 망조정을 통해 198개소의 GPS/leveling 자료를 결정하였다. 이 198개소의 자료에 의한 기하학적 지오이드고는 EGM2008 모델에 의한 지오이드고와의 교차분석을 통해 그 정확도를 분석하였다. 그 결과 정규분포에 따른 과대오차 소거 후 190개소 자료에 대한 정확도는 -0.185$\pm$ 0.079m로 나타났고, 이를 이용하여 수준점 등급, 기선길이, 그리고 표고에 따른 정확도를 분석하였다.

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.

EGM96과 OSU91A 지오포텐셜 모델에 의한 한반도 일원에서의 지오이드 비교분석 (Geoidal Heights Analyses in and around Korean Peninsula using EGM96 and OSU91A Geopotential Model)

  • 이석배;최재화
    • 한국측량학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.131-139
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    • 1997
  • 지오포텐셜모델은 지오이드 모델링에 있어서 기준면을 결정하기 위하여 사용되어 왔으며 최근가지는 OSU91A 모델이 전세계적으로 가장 널리 사용되어 왔다 그러나 GSFC/DMA프로젝트에 의하여 1996년 후반기에 EGM96이라고 불리우는 GSFC/DMA 지오포텐셜모델이 발표되었다. 본 연구에서는 한반도 일원에 대하여 두 모델에 대한 구면조화분석을 최대차수 360으로 실시하여 그 결과를 비교하였다. 또 한반도 일원에 대한 중력자료를 $3'\times{3'}$ 격자간격으로 합성하여 두 모델에 의하여 계산된 중력지오이드를 비교하였다. 연구결과 EGM96에 의한 지오이드고가 OSU91A에 의한 지오이드고보다 평균적으로 0.40 m 크고, 중력자료를 합성하였을 때에는 평균 0.31 m 큰 것으로 나타났다.

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우리나라 수치표고모델을 이용한 지형효과 산출방식의 비교평가 (Evaluation and Comparison of the Topographic Effect Determination Using Korean Digital Elevation Model)

  • 이석배;이동하;권재현
    • 대한공간정보학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.83-93
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    • 2008
  • 측지학적 경계치인 지오이드의 결정에 있어서 지형효과(topographic effect)는 가장 중요한 요소중의 하나이다. 따라서 우리나라와 같이 산악지역이 많은 지역에서 정밀지오이드모델을 개발하기 위해서는 지형효과를 적절하게 계산하고 적용하여야 한다. 적합한 중력학적 환산방법의 결정은 각 환산방법에서 산출되는 지오이드 상에서의 간접효과의 크기, 산출된 중력이상치의 크기 및 완만성, 각 환산방법에 연관된 지구물리학적 해석결과 등에 따라서 결정된다. 본 연구에서는 우리나라의 지오이드 모델의 개발을 위해 약 100m 해상도의 수치표고모델(DEM)을 구축하고, 이에 대해 3가지의 중력학적 환산방법(Helmert 응축 방법, RTM 방법, Airy-isostatic 방법)을 적용하여 지형효과를 산출하였다. 그 후 산출된 지형효과를 분석하여 우리나라에 가장 적합한 중력학적 환산방법을 평가한 결과, RTM 환산방법을 이용한 경우에 중력이상치의 크기 및 지오이드 상에서 간접효과의 크기가 각각 $0.660{\pm}13.009mGal$, $-0.004{\pm}0.131m$로 가장 완만한 형태를 나타내었다. 이를 통해 RTM 환산방법이 Helmert 응축 및 Airy-iostatic 방법에 비하여, 한국의 정밀지오이드 모델 개발을 위한 지형효과의 산출에 있어 더욱 안정적이고 정확한 방법으로 판단되었다.

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