오늘날 우주측지기술은 측위정밀도를 높이고 시간과 비용적 측면에서 효율성을 향상시키는 방향으로 발전되어 왔다. 정밀측위를 위하여 지구의 물리적 현상을 보정할 수 있는데, 그 중 해양조석하중의 보정은 중요한 요소이다. 본 연구에서는 조위관측소의 GPS 관측데이터를 이용하여 해양조석하중에 의한 정확한 지표변위를 산출하고, 지표변위의 결과를 조석성분으로 분석하였다. 분석에는 인천, 통영, 제주, 후포조위관측소 4곳의 GPS 관측자료를 이용하였다. 우선, 해양조석하중 현상이 GPS 측위에 미치는 영향을 분석하였다. 해양조석모델을 적용하여 2시간 이하의 GPS 정지측위 시에 인천, 통영, 제주에서는 해양조석하중에 의한 2∼3cm 주기적인 수직변위가 발생하였다. 동해안에 위치한 후포에서는 1cm 미만의 수직변위가 발생하여 다른 지역과 비교하여 해양조석하중의 영향이 작게 나타났다. 4시간 이상의 GPS 정지측위에서는 해양조석하중에 의한 지표변위 영향이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 2시간 이하의 관측자료를 이용한 GPS 측위에서는 해양조석하중의 보정이 필요함을 확인할 수 있었다. 다음으로 GPS 측위결과에 ...
오늘날 우주측지기술은 측위정밀도를 높이고 시간과 비용적 측면에서 효율성을 향상시키는 방향으로 발전되어 왔다. 정밀측위를 위하여 지구의 물리적 현상을 보정할 수 있는데, 그 중 해양조석하중의 보정은 중요한 요소이다. 본 연구에서는 조위관측소의 GPS 관측데이터를 이용하여 해양조석하중에 의한 정확한 지표변위를 산출하고, 지표변위의 결과를 조석성분으로 분석하였다. 분석에는 인천, 통영, 제주, 후포조위관측소 4곳의 GPS 관측자료를 이용하였다. 우선, 해양조석하중 현상이 GPS 측위에 미치는 영향을 분석하였다. 해양조석모델을 적용하여 2시간 이하의 GPS 정지측위 시에 인천, 통영, 제주에서는 해양조석하중에 의한 2∼3cm 주기적인 수직변위가 발생하였다. 동해안에 위치한 후포에서는 1cm 미만의 수직변위가 발생하여 다른 지역과 비교하여 해양조석하중의 영향이 작게 나타났다. 4시간 이상의 GPS 정지측위에서는 해양조석하중에 의한 지표변위 영향이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 2시간 이하의 관측자료를 이용한 GPS 측위에서는 해양조석하중의 보정이 필요함을 확인할 수 있었다. 다음으로 GPS 측위결과에 FFT방법을 적용한 결과 해양조석하중 조석성분을 검출할 수 있었다. 해양조석하중 성분은 상대측위보다는 정밀절대측위에서 더욱 안정적으로 검출되었으며, 모호정수의 고정 또한 조석성분 검출에 중요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 자료처리는 2시간 단위로 하되 1시간 간격으로 측위결과를 도출하고, 2개월 이상의 자료를 사용하는 것이 조석성분 검출에 안정적임을 확인하였다. 마지막으로 GPS를 이용한 조석성분의 진폭 검출 정밀도를 높이기 위하여 8개 조석성분을 이용한 조화분해를 실시하였다. 조화분해 결과 인천과 통영에서 분조를 제외한 7개 분조 진폭의 편차가 2mm 이하로 나타나 GPS를 이용한 검출이 매우 정밀함을 확인할 수 있었다. 그러나 후포조위관측소의 경우에는 전반적으로 조석성분 진폭이 정확하지 않게 검출되어 해양조석하중의 영향이 작은 지역은 GPS를 이용한 해양조석하중 검출이 어려운 것으로 판단하였으며, 같은 동해안의 속초조위관측소의 해양조석하중 성분을 검출하여 추가적으로 검증하였다. 본 연구결과 GPS 측위 결과로부터 산출된 조석성분은 해양조석모델 및 해양조석하중모델의 개발과 갱신에 활용될 수 있으며, 향후 해양조석하중과 관련된 연구를 지속적으로 수행한다면 측위 정밀도 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
오늘날 우주측지기술은 측위정밀도를 높이고 시간과 비용적 측면에서 효율성을 향상시키는 방향으로 발전되어 왔다. 정밀측위를 위하여 지구의 물리적 현상을 보정할 수 있는데, 그 중 해양조석하중의 보정은 중요한 요소이다. 본 연구에서는 조위관측소의 GPS 관측데이터를 이용하여 해양조석하중에 의한 정확한 지표변위를 산출하고, 지표변위의 결과를 조석성분으로 분석하였다. 분석에는 인천, 통영, 제주, 후포조위관측소 4곳의 GPS 관측자료를 이용하였다. 우선, 해양조석하중 현상이 GPS 측위에 미치는 영향을 분석하였다. 해양조석모델을 적용하여 2시간 이하의 GPS 정지측위 시에 인천, 통영, 제주에서는 해양조석하중에 의한 2∼3cm 주기적인 수직변위가 발생하였다. 동해안에 위치한 후포에서는 1cm 미만의 수직변위가 발생하여 다른 지역과 비교하여 해양조석하중의 영향이 작게 나타났다. 4시간 이상의 GPS 정지측위에서는 해양조석하중에 의한 지표변위 영향이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 2시간 이하의 관측자료를 이용한 GPS 측위에서는 해양조석하중의 보정이 필요함을 확인할 수 있었다. 다음으로 GPS 측위결과에 FFT방법을 적용한 결과 해양조석하중 조석성분을 검출할 수 있었다. 해양조석하중 성분은 상대측위보다는 정밀절대측위에서 더욱 안정적으로 검출되었으며, 모호정수의 고정 또한 조석성분 검출에 중요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 자료처리는 2시간 단위로 하되 1시간 간격으로 측위결과를 도출하고, 2개월 이상의 자료를 사용하는 것이 조석성분 검출에 안정적임을 확인하였다. 마지막으로 GPS를 이용한 조석성분의 진폭 검출 정밀도를 높이기 위하여 8개 조석성분을 이용한 조화분해를 실시하였다. 조화분해 결과 인천과 통영에서 분조를 제외한 7개 분조 진폭의 편차가 2mm 이하로 나타나 GPS를 이용한 검출이 매우 정밀함을 확인할 수 있었다. 그러나 후포조위관측소의 경우에는 전반적으로 조석성분 진폭이 정확하지 않게 검출되어 해양조석하중의 영향이 작은 지역은 GPS를 이용한 해양조석하중 검출이 어려운 것으로 판단하였으며, 같은 동해안의 속초조위관측소의 해양조석하중 성분을 검출하여 추가적으로 검증하였다. 본 연구결과 GPS 측위 결과로부터 산출된 조석성분은 해양조석모델 및 해양조석하중모델의 개발과 갱신에 활용될 수 있으며, 향후 해양조석하중과 관련된 연구를 지속적으로 수행한다면 측위 정밀도 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
The space geodetic techniques such as SLR, VLBI and GPS have been intensively developed in various ways to deliver more precise and cost-effective positioning solution. In order to improve the precision of positioning, the physical phenomena near the earth surface should be considered and corrected....
The space geodetic techniques such as SLR, VLBI and GPS have been intensively developed in various ways to deliver more precise and cost-effective positioning solution. In order to improve the precision of positioning, the physical phenomena near the earth surface should be considered and corrected. Especially, the correction of the ocean tide loading is an important factor. This study has endeavored to accurately estimate the surface deformation induced by the ocean tide loading from GPS data processing, and analyzed its results into the tidal constituents. The GPS data ware observed at four tidal station; Incheon, Tongyeong, Jeju, and Hupo. Based on the data processing using the GPS static data of 2 hours, it is found that the vertical displacement induced by the ocean tide loading reaches about 2~3cm at Incheon, Tongyeong, Jeju station. In case of the Hupo station, the vertical deformation is only less than 1cm because it locates on the East coastal area where is less affected by the ocean tide than the other sides. The GPS static positioning results with longer observation such as 4 hours include less effect of the ocean tide loading. Therefore, it is confirmed that the GPS static positioning with less than 2 hours observation period requires the ocean tide loading correction. The Fast Fourier Transformation (FFT) was applied to the vertical deformation of the GPS positioning in order to determine the tide constituents of ocean tide loading. As analysis results, the absolute positioning result is better than the relative one for extracting tide constituents, and the ambiguity fixing is also an important factor. For more stable and sound decomposition of tide constituents, it is verified that the dataset should be accumulated more than 2 months, and the positioning done every hour with the observation time of 2 hours. The harmonic analysis was used to improve the precision of decomposing the tide constituents which was analyzed well by FFT, and it consists of 8 of constituents. The analysis results at Tongyeong and Incheon show that the amplitudes of 7 semi-diurnal constituents except constituent have less than 2mm in RMSE. It means that the harmonic analysis of GPS positioning can estimate the tide constituents precisely if the test area is largely affected by the ocean tide loading. On the other hand, Hupo station has less precise results in the amplitudes of tide constituents because it locates on the east coastal area where is less affected by the ocean tide loading as it is mentioned above. It is verified by an additional test at Sokcho station on the East coastal area. This study demonstrates that the GPS positioning results can be used to develop and update the ocean tide, ocean tide loading models, and it is finally expected to improve the GPS positioning accuracy.
The space geodetic techniques such as SLR, VLBI and GPS have been intensively developed in various ways to deliver more precise and cost-effective positioning solution. In order to improve the precision of positioning, the physical phenomena near the earth surface should be considered and corrected. Especially, the correction of the ocean tide loading is an important factor. This study has endeavored to accurately estimate the surface deformation induced by the ocean tide loading from GPS data processing, and analyzed its results into the tidal constituents. The GPS data ware observed at four tidal station; Incheon, Tongyeong, Jeju, and Hupo. Based on the data processing using the GPS static data of 2 hours, it is found that the vertical displacement induced by the ocean tide loading reaches about 2~3cm at Incheon, Tongyeong, Jeju station. In case of the Hupo station, the vertical deformation is only less than 1cm because it locates on the East coastal area where is less affected by the ocean tide than the other sides. The GPS static positioning results with longer observation such as 4 hours include less effect of the ocean tide loading. Therefore, it is confirmed that the GPS static positioning with less than 2 hours observation period requires the ocean tide loading correction. The Fast Fourier Transformation (FFT) was applied to the vertical deformation of the GPS positioning in order to determine the tide constituents of ocean tide loading. As analysis results, the absolute positioning result is better than the relative one for extracting tide constituents, and the ambiguity fixing is also an important factor. For more stable and sound decomposition of tide constituents, it is verified that the dataset should be accumulated more than 2 months, and the positioning done every hour with the observation time of 2 hours. The harmonic analysis was used to improve the precision of decomposing the tide constituents which was analyzed well by FFT, and it consists of 8 of constituents. The analysis results at Tongyeong and Incheon show that the amplitudes of 7 semi-diurnal constituents except constituent have less than 2mm in RMSE. It means that the harmonic analysis of GPS positioning can estimate the tide constituents precisely if the test area is largely affected by the ocean tide loading. On the other hand, Hupo station has less precise results in the amplitudes of tide constituents because it locates on the east coastal area where is less affected by the ocean tide loading as it is mentioned above. It is verified by an additional test at Sokcho station on the East coastal area. This study demonstrates that the GPS positioning results can be used to develop and update the ocean tide, ocean tide loading models, and it is finally expected to improve the GPS positioning accuracy.
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