바다에서의 중력관측은 지오이드상에서 측정된 것으로 간주되고 Free-air이상 치는 지오이드상의 관측치로부터 표준타원지구면 위에서 예상되는 중력치를 감함으 로 결정된다. 표준타원 지구면과 지오이드면의 고저差 및 두 面 사이의 질량差에 따른 중력효과를 "Indirect Effect"라고 하는데 이 "Indirect Effect"를 북대서양 해수 면상에서 관측된 중력이상치에 고려해 본 결과 이 "Indirect Effect"를 바다에서의 중력관측치에 포함시키는 것이 맨틀운동을 포함한 지구의 광역 연구조사에 중요함 이 밝혀졌다.을 포함한 지구의 광역 연구조사에 중요함 이 밝혀졌다.
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.
본 연구에서는 중력장모델링에 있어서 단 파장의 효과인 지형보정량을 계산하고 지오이드의 효과에 미치는 DTM 데이타를 사용하여 계산하였다. 정밀한 지형보정량을 계산하기 위하여 $500\times{500m}$격자 간격의 DTM 데이타를 준비하여 매스프리즘 모델과 매스라인모델을 적용하였다. 적용결과 지형효과가 다소 크게 나타났으며, 이 결과는 정밀한 지오이드의 계산을 위하여는 지형효과가 고려되어야 한다는 것을 알 수 있었다.
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.
A gravity survey is a base of research earth gravity field determined, perception of the vertical motion, change of Geoid, sea-level changes, climate change etc. Recently, FG-5 was adopted in NGII. NGII has completed 4 points of absolute gravity survey and 1,400 points of relative gravity survey in 2009 to aim to observe 20 points of absolute gravity survey and 6,000 points of gravity control point by 2013. Using results of gravity survey, NGII will provide citizen with data for research about renewal of geoid model and geophysics. This study aims to go over examples of utilization of absolute gravimeter & method of utilization in korea.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.425-427
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2006
It is quite difficult to transfer the National Height System 1985 to the island in China. In the study, one feasible and alternative way, which measures synchronally the tide variation at the island and the coast , is firstly introduced. Then, a new method is proposed. This new method combines GPS technique and Quasi-Geoid Determination technique (GQGD). It needs gravity data, GPS data, leveling data and DEM data, together with complex calculation method and the Earth gravity model. After describing the mathematical model and presenting the calculational steps, one experiment has been shown that this method is valid and can achieve accuracy up to 5 cm for the normal height, compared with the results both from the tidal observation and height approximation. Some suggestion is also given in the end.
최근 측량장비의 발달 및 사용확대와 더불어 국토지리정보원의 네트워크 RTK 측량 기반조성으로 인하여 네트워크 RTK 측량이 측량산업 전반에 많이 활용되고 있다. 현재 공공측량작업규정에는 네트워크 RTK 측량 성과를 수준측량에 적용하기 위해서는 작업지역에 균등하게 분포한 5점 이상의 수준점을 사용하여 사이트 캘리브레이션을 한다고 되어있다. 그러나 지오이드의 기복에 따라 사이트 캘리브레이션이 가능한 수준점 간의 거리와 필요한 점의 수가 다를 수 있다. 본 연구에서는 이를 검증하기 위해 지오이드 기복이 완만한 인천지역과 지오이드 기복이 큰 태백지역을 대상으로 네트워크 RTK 측량을 수행하고 사이트 캘리브레이션에 사용되는 기준점 간의 거리별, 기준점 개수별로 정확도를 비교하였다. 본 연구의 결과 공공측량 규정에서 정한 수직정밀도(0.1m) 허용범위에 들기 위해서는 네트워크 RTK 측량의 사이트 캘리브레이션에 사용되는 기준점의 수와 점간 거리를 상호보완적으로 적용할 수 있는 공공측량작업규정의 개선이 필요함을 알 수 있었다.
순수한 위성모델의 조화상수와 지상중력을 조합하여 남한지역에서의 측지기준계 1980(GRS80) 중력지오이드가 산정되었다. Stokes적분의 영역으로는 측점증력을 사용한 $20^{\prime}{\times}20^{\prime}$의 인접범위와 $10^{\prime}{\times}10^{\prime}$ 평균중력을 사용한 $2^{\circ}{\times}2^{\circ}$의 중간범위, 그리고 GEM9 조화상수를 GRS80 기준계로 변환하여 구한 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$평균중력을 외곽범위에 적용하였다. 경계영역을 ${\psi}_0=30^{\circ}$로 한 Stokes 적분의 결과에서는 OSU89B 모델과 약 2~3m 의 차이가 있으며 이는 $1{\times}10^{-6}$ 인 프리에어 지오이드로서 만족됨을 보여주고 있다.
본 논문에서는 중력데이터를 사용하여 중력지오이드모델을 개발하고, GPS/Leveling데이터를 사용하여 개선한 KGEOID05모델을 계산하였으며, 그 정밀도를 분석하였다. KGEOID05는 중력지오이드모델에 보정항을 더하여 계산하였으며, 보정항은 GPS/Levelling에 의하여 구한 지오이드고와 중력지오이드고의 차이를 사용하여 모델링 하였다. 모델링을 위한 통계학적 함수는 Markov 2차공분산 함수에 기초한 least squares collocation방법을 사용하였다. 총 373점의 GPS관측점을 보정항 모델링에 사용하였으며, 정밀도분석결과 KGEOID05의 정밀도는 11cm로 계산되었다. $2{\sim}3$점의 수준점에 대한 GPS관측데이터를 사용하여 지역적으로 KGEOID05모델에 대한 fitting을 실시할 경우에 GPS관측에 의한 $2{\sim}3cm$ 정밀도의 표고측정이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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