An Analysis of DEM and Gravity Effect for Precision Geoid Determination in Korea

우리나라 정밀지오이드 구축을 위한 지형자료 및 중력자료 영향 분석

  • 이보미 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 이지선 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 권재현 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 이용욱 (대한측량협회)
  • Published : 2008.10.31

Abstract

The basic elements in precise geoid determination are the gravity and topographic data with reliable quality and distribution. In this study, the effect of the gravity and topographic data on the precision of the geoid are analyzed through simulations in which the quality and distribution of the data are artificially controlled. It was found that the distribution of the topographic data has more effect on the precision of geoid than the quality of the it. This leads to the conclusion that the SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) DTM (Digital Terrain Model) with resolution of 90m is qualified as a topographic data in geoid determination. In the experiments with gravity data, on the other hand, the aliasing effect caused by the low data density caused large errors in geoid. It was found that the more gravity data especially in north-eastern mountainous area is needed for precise geoid determination in Korea.

정밀한 지오이드 구축의 기본적인 요건은 필요한 정확도와 분포를 가진 지형 및 중력자료의 확보이다. 본 연구에서는 우리나라 지오이드 구축에 가용한 지형모델과 중력자료를 이용하여 지형 및 중력자료의 분포와 정확도가 지오이드의 정확도에 얼마나 영향을 미치는지 시뮬레이션 실험을 통하여 분석하였다. 분석 결과 지형자료의 경우 정확도 보다 자료의 간격이 지오이드의 정밀도에 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고 따라서 위성레이다를 통하여 구축된 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) DTM (Digital Terrain Model)을 지오이드 구축에 사용하는데 무리가 없다고 판단하였다. 반면 중력자료의 경우 자료의 분포 밀도가 낮은 지역에서 지형으로 인한 알리아싱 (Aliasing) 효과에 의해 큰 오차가 발생한 것으로 분석되어 중력자료의 밀도가 낮은 북동부 산악 지역에 우선적으로 지상중력측정을 실시하여 자료를 보완하는 것이 필수적이라 판단되었다.

Keywords

References

  1. 이석배, 윤홍식, 최재화 (1996), FFT에 의한 한반도 일원에서의 중력지오이드 결정, 한국측지학회지, 제 14권, 제 1호, pp. 49-58
  2. 이지선, 이보미, 권재현, 이용욱 (2008), 한반도 일원의 지상중력 자료 전처리, 한국측량학회지, 제 26권 제 4호, pp. 379-386
  3. Farr, T.G., Rosen, P.A., Caro, E., Crippen, R., Duren, R., Hensley, S., Kobrick, M., Paller, M., Rodriguez, E., Roth, L., Seal, D., Shaffer, S., Shimada, J., Umland, J., Werner, M., Oskin, M., Burbank, D., Alsdorf, D. (2007), The Shuttle Radar Topography Mission, American Geophysical Union, Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005RG000183
  4. Forsberg, R. (1984), A Study of Terrain Reductions, Density Anomalies and Geophysical Inversion Methods in Gravity Field Modelling. Reports of the Department of Geodetic Science and Surveying, The Ohio State University, Columbus, Ohio, No. 355
  5. Forsberg, R. (1985), Gravity Field Terrain Effect Computations by FFT, Bulletin Geodesique, Vol. 59, pp. 342-360 https://doi.org/10.1007/BF02521068
  6. Forsberg, R. (2003), An overview manual for the GRAVSOFT Geodetic Gravity Field modelling Programs, DRAFT-1.ed., National Survey and Cadastre of Denmark, pp. 12-14
  7. Heiskanen, W. A., and Moritz. H. (1987), Physical Geodesy, Institute of Physical Geodesy, Technical University, Graz, Austria
  8. Hofmann-wellenhof, B., and Moritz, H. (2005), Physical Geodesy, 2nd edn., Springer Vien New York
  9. Heliani, L. S., Fukuda, Y., Takemoto, A. (2004), Simulation of the Indonesian Land gravity data using a digital terrain model data, Earth Planets Space, Vol. 56, pp. 15-24 https://doi.org/10.1186/BF03352487
  10. Torge, W. (2001), Geodesy, 3rd edn., Walter de Gruyter