Evaluation of EGM2008 earth geopotential model using GPS/leveling data

GPS/leveling 데이터에 의한 EGM2008 지구중력장모델의 평가

Earth geopotential models were used to determine the reference surface in geoid modelling and many global geopotential models were developed after 1980's. Nowadays, EGM96 and EIGEN-GL04C geopotential models have been most widely used in the world, but what so called EGM2008 earth geopotential model were developed in 2008 by NGA. In this paper, we intended to compare the results of spherical harmonic analyses using the three geopotential model, EGM96, EIGEN-GL04C and EGM2008. So, the spherical harmonic analyses were performed up to degree and order 360(in case of EGM2008, up to degree and order 720, 1440, 2190 in addition), on each $1'{\times}1'$grid point in and around Korean peninsula. Geometric geoid were calculated at 464 GPS/leveling points for accuracy evaluation and then the results of three geopotential models were compared to geometric geoid. The results show that the accuracy of EGM2008 is improved considerablely compared to EGM96 and EIGEN-GL04C and it is possible to calculate geoidal heights within 14cm standard deviation and 5.5cm standard deviation after LSC fitting in and around Korean peninsula using EGM2008 geopotential model.

지구중력장모델은 지오이드 모델링에 있어서 기준면을 결정하기 위하여 사용되어 왔으며, 1980년대 이후로 많은 전지구적 지오포텐셜모델이 개발되었다. 오늘날 EGM96과 EIGEN-GL04C 모델이 전세계적으로 가장 많이 사용되어 왔으나 EGM2008이라고 불리우는 지구중력장모델이 미국의 NGA에 의해 올해 개발되었다. 본 연구에서는 이러한 세 개의 지구중력장모델에 대하여 구면조화분석을 실시하고 그 결과를 비교하고자 하였다. 따라서 구면조화분석은 한반도 일원에 대하여 $1'{\times}1'$격자간격으로 EGM96과 EIGEN-GL04C 모델은 최대차수 360으로, EGM2008의 경우 차수를 360, 720, 1440, 2190으로 변화시켜 가면서 실시하였다. 정확도 평가를 위하여 464점의 GPS/leveling 데이터에서 기하학적 지오이드고가 계산되었으며, 평가결과 EGM2008 모델이 EGM96이나 EIGEN-GL04C 모델에 비하여 상당한 수준으로 정확도를 개선시킴을 알 수 있었으며 한반도 일원에서 14cm 이내의 정밀도로, LSC적합 이후에는 5.5cm의 정밀도로 지오이드고를 계산할 수 있음을 알 수 있었다.