측지, 지구물리, 국방 등의 다양한 연구분야에서 기초자료로 활용되는 중력자료의 중요성이 높아짐에 따라 최근 많은 중력자료가 획득되고 있다. 일반적으로 획득한 중력자료로부터 절대중력값 및 중력이상값을 산출하기 위해서는 조석보정, 기계고보정, 계기보정 등의 단계를 거친다. 이때 여러 조석보정과 계기보정 모델 중 어떤 모델을 사용하여 처리해야 하는지에 대한 기준이 결정되어 있지 않아 중력자료 처리에 있어 일관성이 유지되지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 적용되고 있는 조석보정 및 계기보정 모델들이 중력값에 미치는 영향을 분석함으로써 가장 적절한 모델을 선정하고자 하였다. 그 결과 Longman과 Tamura가 제안한 천체에 의한 조석보정 모델은 약 0.0001mGal의 차이를 나타내어 사용자의 편의에 따라 모델을 선정하여도 무방하였다. 그러나 지구조석에 의한 영향을 고려하였을 때와 하지 않았을 때 차이가 존재하므로 이에 대한 보정이 필요함을 명시하여야 한다. 또한 계기 보정은 공통점에서의 측정중력값 차이만을 이용하는 경우와 모든 측점을 이용하여 계기보정값을 결정하는 두 모델을 적용하였을 때 보정 후 잔차의 값이 최대 0.04mGal까지 발생하여, 이론적으로 정확한 모든 점을 이용하는 모텔로 선정하여 적용하는 것이 필요하다.
측지, 지구물리, 국방 등의 다양한 연구분야에서 기초자료로 활용되는 중력자료의 중요성이 높아짐에 따라 최근 많은 중력자료가 획득되고 있다. 일반적으로 획득한 중력자료로부터 절대중력값 및 중력이상값을 산출하기 위해서는 조석보정, 기계고보정, 계기보정 등의 단계를 거친다. 이때 여러 조석보정과 계기보정 모델 중 어떤 모델을 사용하여 처리해야 하는지에 대한 기준이 결정되어 있지 않아 중력자료 처리에 있어 일관성이 유지되지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 적용되고 있는 조석보정 및 계기보정 모델들이 중력값에 미치는 영향을 분석함으로써 가장 적절한 모델을 선정하고자 하였다. 그 결과 Longman과 Tamura가 제안한 천체에 의한 조석보정 모델은 약 0.0001mGal의 차이를 나타내어 사용자의 편의에 따라 모델을 선정하여도 무방하였다. 그러나 지구조석에 의한 영향을 고려하였을 때와 하지 않았을 때 차이가 존재하므로 이에 대한 보정이 필요함을 명시하여야 한다. 또한 계기 보정은 공통점에서의 측정중력값 차이만을 이용하는 경우와 모든 측점을 이용하여 계기보정값을 결정하는 두 모델을 적용하였을 때 보정 후 잔차의 값이 최대 0.04mGal까지 발생하여, 이론적으로 정확한 모든 점을 이용하는 모텔로 선정하여 적용하는 것이 필요하다.
Recently more gravity data is being obtained due to the increased demands from the fields of geodesy, geophysics, and military. In general, the observed gravity values are corrected for the effect of tide, instrument drift, and instrument height to generate the absolute gravity values at a point. Un...
Recently more gravity data is being obtained due to the increased demands from the fields of geodesy, geophysics, and military. In general, the observed gravity values are corrected for the effect of tide, instrument drift, and instrument height to generate the absolute gravity values at a point. Until yet, the models for tide and drift corrections and those procedures are not determined in Korea which led to the inconsistent data processing for different data sets. Therefore, in this study, the models for tide and drift are analyzed to select the appropriate models. Based on the analysis, it was found that there is not much difference between Longman and Tamura tide models for celestial objects. Earth tide, however, should be considered in tide correction procedure. In drift corrections, the difference between the model considering only the common points and that considering all points appears significantly large up to 0.04mGal. In this case, the model with all points should be used as it the correct one according to the adjustment theory and it generates estimates with better precision.
Recently more gravity data is being obtained due to the increased demands from the fields of geodesy, geophysics, and military. In general, the observed gravity values are corrected for the effect of tide, instrument drift, and instrument height to generate the absolute gravity values at a point. Until yet, the models for tide and drift corrections and those procedures are not determined in Korea which led to the inconsistent data processing for different data sets. Therefore, in this study, the models for tide and drift are analyzed to select the appropriate models. Based on the analysis, it was found that there is not much difference between Longman and Tamura tide models for celestial objects. Earth tide, however, should be considered in tide correction procedure. In drift corrections, the difference between the model considering only the common points and that considering all points appears significantly large up to 0.04mGal. In this case, the model with all points should be used as it the correct one according to the adjustment theory and it generates estimates with better precision.
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문제 정의
따라서 보다 높은 정 밀도의 결과를 산출하기 위해서는 많은 공통점을 확보하여 공통점에서는 차이가 없어야 한다는 조건을 적용한다. 공통점이 많은 경우에도 계기의 계산은 공통점만을 사용하는 경우와 모든 측정값을 사용하는 경우로 나뉠 수 있으며, 본 논문에서는 이러한 두 방법의 차이에 대하여 분석하였다. 즉, 현재의 중력측정 기술을 고려할 때 단순 보정 방법은 더 이상 적용하지 않아야 할 것으로 판단된다.
따라서 본 논문에서는 현재 각 기관별로 이용되고 있는 조석 및 계기 보정 방법 및 모델을 적용하여 계산되는 중력값을 분석하고, 가장 정확한 방법을 선정하여 향후 보다 일관성있는 중력자료를 구축하는데 기여하고자 한다.
본 논문에서는 모델 차이에 따라 계기 보정량이 얼마나 달라지는지 그 영향을 분석하기 위하여 2008년 통합기준점 자료 중 경기지구의 자료를 대상으로 하여 단일망에서의 계기 효과와 여러 망을 통합하였을 때의 계기보정 효과가 두 조정계산 모델에서 어떻게 산출되는지를 비교, 분석하였다.
본 논문에서는 지상중력자료의 처리 단계 중 다양한형태로 적용되고 있는 조석 보정 및 계기 보정의 모델을 비교하고 그 영향을 분석하였다. 그 결과 조석보정의 경우 현재 조석효과 보정을 위하여 적용되고 있는 Longman과 Tamura의 모델은 우리나라에서 최대 O.
현재 우리나라에서는 직접적인 계산 방법과 조화함수에 의한 계산 방법이 혼용되고 있으므로, 본 논문에서는 위의 두 가지 조석보정량 계산 방법론이 조석효과를 보정하는데 있어 중력값에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 위도 32°D°, 경도 123°-132°, 간격 1'의 격자를 생성하여 각 위치에서 두 모델(1 : Longman / 2 : Tamura(1982, 1987))을 적용하여 보정량을 계산하였다 (표 1).
제안 방법
그러나 상기 모델들을 통하여 산출된 보정량의 차이가 얼마나 발생하는지, 방법론에 따라 장 . 단점은 무엇인지에 대한 분석이 미비하므로, 적절한 모델을 선정하기 위한 분석을 수행하였다.
있어 중력값에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 위도 32°D°, 경도 123°-132°, 간격 1'의 격자를 생성하여 각 위치에서 두 모델(1 : Longman / 2 : Tamura(1982, 1987))을 적용하여 보정량을 계산하였다 (표 1). 이 때, Longman 모델과 Tamura의 조화함수 모델만을 비교함은 Tamura에 의하여 제안된 직접적인 계산방법과 조화함수에 의한 방법을 적용하여 산출된 보정량이 KTmGal의 수준에서 차이가 발생하므로 동일하다고 판단할 수 있다.
종류로 생성하였다. 통합망 1은 중력측량 작업규정을 준수하여 왕복측량을 수행한 2008년 통합기준점 자료를 이용한 경우이고, 통합망 2는 기존의 중력 측량 시 시간 및 비용적인 효율성을 높이기 위해 기준점에서만 중복측정 하거나 하루 작업 중 한, 두 점 만의 중복점을 생성한다는 측정 상의 특징을 반영하여 일부 측정점을 제거하여 망을 재구성하여 분석하였다. 따라서 그림 3에서 나타내는 바와 같이 통합망 2에서는 독립적인 즉점이 존재한다).
대상 데이터
단일망에서의 조정계산을 위한 대상자료는 경기지구의 11월 10일 자료를 이용하였으며, 모든 관측점은 왕/ 복으로 중복측정된 관측값을 활용하였다. 조정계산을 위한 제약조건은 첫 점의 중력값을 참이라고 가정, 242 번 측점에서의 값인 5184.
앞서 언급한 바와 같이 통합망은 모든 점이 중복점인 경우(망 1)와 그렇지 않은 경우 (망 2)로 나누어 구성하였으며, 기본 자료는 2008년 통합기준점 경기지구의 11 월 10일부터 11월 12일까지 총 3일간 측정된 자료이다. 망 2의 경우 총 19점의 측점중 9점이 공통점으로 구성되어 있다.
이론/모형
TM는 포텐셜을 10 。의 수준까지 계산하기 위하여 고려되는 부분으로 이를 산출하기 위해서는 달의 평균이상값, 태양의 평균 이상값, 목성의 충 등과 관련된 fl 부터 #까지의 8개 요소들을 함께 고려하여야 한다. 본 논문에서는 Tamwa에 의하여 제안된 조화함수를 활용하는 모델에서 대표적인 항만을 서술하였으며, 실제 ZZ 행렬, DOOD 행렬의 각 요소와 관련된 값은 Tamura(1987) 논문을 참고하기 바란다.
성능/효과
계기 보정 모델의 경우는 공통점만을 이용하는 경우와 모든 관측값을 이용하는 경우로 나누어 비교한 결과보정 후 잔차가 최대 0.04mGal까지 발생하므로 조석 모델에 비하여 그 영향이 크게 나타났다. 이러한 모델의 차이를 분석하기 위하여 하루에 측정된 자료를 하나의 망으로 하거나 여러 즉정일동안 획득한 자료를 통합하여 통합 망으로 구죽하여 그 차이를 분석한 결과 모든관측점을 이용한 보정방법에서 상대적으로 높은 정밀도를 나타내었다.
그 영향을 분석하였다. 그 결과 조석보정의 경우 현재 조석효과 보정을 위하여 적용되고 있는 Longman과 Tamura의 모델은 우리나라에서 최대 O.OOOlmGal 수준의 차이를 나타내므로 모델의 차이가 중력값에 미치는 영향이 미미하다. 따라서 사용자의 편의에 따라 선택적으로 활용하여도 무방하다고 판단된다.
149로 고정하였다. 그 결과 측점 간의 상대관측값의 잔차는 단일의 망에서 표 2에서와같이 최대 0Q3mGal까지 발생하며, 추정된 관측값의 정밀도는 공통점 조정법일 때, 0.021mGal, 모든 관측점을 이용하였을 때 0.016mG로 상대적으로 높은 값을 나타났다.
05mGal로 고정하기 때문에 발생하는 영향이다. 또한, 일부 측점만 공통점인 경우의 정밀도도 각각 0.052mGal 0.050mGal로 정밀도는 모든 관측값을 이용하는 경우가 더 높게 나타났다 (표 3).
모든 측점이 중복점인 경우 계기 보정 후 상대관측값잔차의 표준편차는 공통점을 이용한 조정계산의 경우 0.049mGal, 모든 관측점을 기반으로 하는 조정계산의 경우는 0.047mGal로 나타났다. 이 때, 수식 상으로 모든 측점이 중복점인 경우 공통점을 이용한 경우와 모든 관측점을 기반으로 한 조정계산은 동일한 결과를 산출하여야 하나 0.
04mGal까지 발생하므로 조석 모델에 비하여 그 영향이 크게 나타났다. 이러한 모델의 차이를 분석하기 위하여 하루에 측정된 자료를 하나의 망으로 하거나 여러 즉정일동안 획득한 자료를 통합하여 통합 망으로 구죽하여 그 차이를 분석한 결과 모든관측점을 이용한 보정방법에서 상대적으로 높은 정밀도를 나타내었다. 따라서 이론적으로 타당하고 높은 정밀도를 나타내는 계기 보정법인 모든 관측점을 이용한 방법을 사용하여야 하는 것이 타당할 것이다.
후속연구
그러나 우리나라에서 조석보정을 위하여 사용하는 프로그램을 살펴보면 천체에 의한 보정만을 수행하는 경우가 있다. 이때 지구조석의 효과를 고려하는 경우와 하지 않는 경우 그 영향이 최대 0.06mGal까지 발생하는 것으로 알려져 있기 때문에 향후 중력자료를 획득하여조석에 의한 영향을 보정하는 경우는 Lggmaii과 Tamura에 의한 수식은 선택적으로 활용할 수 있으나, 지구 조석에 의한 영향은 필히 고려되어야 할 것이다.
참고문헌 (10)
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