중력 보정은 관측 중력을 어떤 기준면에서의 값으로 환산해 주는 것이며, 부게 이상은 기준면에 위치한다고 많은 문헌에 소개되어 있다. 물리탐사에서 부게 이상은 측점에서의 측정 중력과 측점에서의 표준 중력의 차이로 정의되며, 중력 보정은 타원체상에서 정의된 표준 중력을 측점에서의 표준 중력으로 바꾸는 일련의 과정이다. 따라서 보정을 거친 부게 이상은 기준면에 위치하는 것이 아니고 여전히 측점에 위치한다. 일반적으로 쓰이고 있는 중력 보정식들은 과거 계산의 간편함을 위한 근사식들인데, 이들의 완전한 식을 소개하여 보다 정밀한 보정을 위하여 완전한 식을 사용하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 중력 보정의 원래의 의미대로 지오이드가 아닌 지구 타원체를 기준면으로 할 것을 제안하며, 이들이 표준 중력 보정 과정으로 확립되기를 기대한다.
중력 보정은 관측 중력을 어떤 기준면에서의 값으로 환산해 주는 것이며, 부게 이상은 기준면에 위치한다고 많은 문헌에 소개되어 있다. 물리탐사에서 부게 이상은 측점에서의 측정 중력과 측점에서의 표준 중력의 차이로 정의되며, 중력 보정은 타원체상에서 정의된 표준 중력을 측점에서의 표준 중력으로 바꾸는 일련의 과정이다. 따라서 보정을 거친 부게 이상은 기준면에 위치하는 것이 아니고 여전히 측점에 위치한다. 일반적으로 쓰이고 있는 중력 보정식들은 과거 계산의 간편함을 위한 근사식들인데, 이들의 완전한 식을 소개하여 보다 정밀한 보정을 위하여 완전한 식을 사용하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 중력 보정의 원래의 의미대로 지오이드가 아닌 지구 타원체를 기준면으로 할 것을 제안하며, 이들이 표준 중력 보정 과정으로 확립되기를 기대한다.
Gravity reduction and Bouguer anomaly are frequently misunderstood by many geoscientists as follows; the observed gravity is reduced to a common datum plane, so that gravity effects by all materials above the datum is removed, therefore, Bouguer anomaly is located on the datum plane. In reality, Bou...
Gravity reduction and Bouguer anomaly are frequently misunderstood by many geoscientists as follows; the observed gravity is reduced to a common datum plane, so that gravity effects by all materials above the datum is removed, therefore, Bouguer anomaly is located on the datum plane. In reality, Bouguer anomaly does not lie on a common datum plane, but is difference between observed gravity and reference gravity at the actual point of measurement. Commonly used gravity reduction formulas are approximate formulas. Here, we introduce complete formulas, and suggest to use them for more accurate results. We also suggest to use not the geoid but the reference ellipsoid as the vertical datum.
Gravity reduction and Bouguer anomaly are frequently misunderstood by many geoscientists as follows; the observed gravity is reduced to a common datum plane, so that gravity effects by all materials above the datum is removed, therefore, Bouguer anomaly is located on the datum plane. In reality, Bouguer anomaly does not lie on a common datum plane, but is difference between observed gravity and reference gravity at the actual point of measurement. Commonly used gravity reduction formulas are approximate formulas. Here, we introduce complete formulas, and suggest to use them for more accurate results. We also suggest to use not the geoid but the reference ellipsoid as the vertical datum.
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문제 정의
이 논문은 중력 보정과 부게 이상의 의미를 확실하게 이해할 수 있도록 설명하는 데 그 목적이 있다. 또한, 현재 널리 쓰이고 있는 중력 보정 근사식들의 문제점들을 지적하고, 최근의 중력탐사 정밀도에 부합하는 중력 보정식들을 소개하며, 이들을 우리나라 중력 자료 데이터베이스를 위한 표준 중력 보정 과정으로 사용할 것을 제안한다.
가설 설정
부게 보정은 측점과 타원체 사이의 매질에 의한 중력 효과를 보정해 주는 것으로서 측점의 표고를 두께로 하는 수평 무한 슬래브(부게 판)로 가정하여 계산한다. 그러나 지구는 타원체이므로 수평판이 아닌 곡률을 가진 슬래브(spherical cap)로 계산하여야 정확하다.
3086 m Gallm가 된다. 즉, 0.3086은 지구를 구라고 가정하였고, 부정확한 지구 반경과 표준 중력식을 이용하였으며 위도 45º를 지구의 평균으로 간주하여 계산한 값이다.
후속연구
그러나 현재는 중력탐사 기기와 측량기술의 발전으로 μGal 정밀도의 탐사가 가능해졌으므로 중력 보정식들도 근사식이 아닌 원래 보정식을 이용하도록 권장한다. 또한, 중력 보정의 수직 기준면을 지오이드가 아니라 표준 중력이 위치하는 지구 타원체로 할 것을 제안한다. 이러한 제안들이 중력 데이터베이스 자료의 균질성을 위한 중력 보정의 표준 과정으로서 확립되기를 기대한다.
수 있도록 설명하는 데 그 목적이 있다. 또한, 현재 널리 쓰이고 있는 중력 보정 근사식들의 문제점들을 지적하고, 최근의 중력탐사 정밀도에 부합하는 중력 보정식들을 소개하며, 이들을 우리나라 중력 자료 데이터베이스를 위한 표준 중력 보정 과정으로 사용할 것을 제안한다.
또한, 중력 보정의 수직 기준면을 지오이드가 아니라 표준 중력이 위치하는 지구 타원체로 할 것을 제안한다. 이러한 제안들이 중력 데이터베이스 자료의 균질성을 위한 중력 보정의 표준 과정으로서 확립되기를 기대한다.
따라서 간접 효과의 모순을 해소하기 위해서는 프리에어 보정과 부게 보정에서는 수직 기준면을 타원체로 하여 보정하고, 지형 보정은 수치 지형과 동일한 고도로 변환하여 처리하는 것이 가장 합리적일 것이다. 중력 데이터베이스에서는 현재와 같이 지리좌표계와 지오이드 모델이 완전히 정립되지 않은 상황에서는 타원체 높이와 지오이드 높이를 모두 포함하는 것이 미래를 위해서 좋을 것이며, 국제적인 표준을 위해서도 바람직할 것이다.
참고문헌 (13)
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