Network RTK-GPS 방식을 이용하여 거리별 수직위치결정 한 결과, 종래의 수준측량방법보다 신속 정확하게 취득할 수 있었으며, 비교적 효율적이고, 경제적인 방법으로 판단된다. 본 연구에서 상시관측소를 검증한 결과 가시 위성수 및 PDOP(위치정밀도 저하율), 수직위치결정에 영향을 많이 미치는 VDOP(수직정밀도저하율)은 수직위치 결정에 매우 양호한 것으로 나타났다. 통합기준점 U0997과 U0921은 공공수준측량규정 3등급에 만족하였고, 나머지는 모두 부적합한 결과로 분석되었다. Network RTK-GPS를 이용하여 수직위치결정을 측량을 할 때에는 반드시 EGM2008의 지오이드 고를 적용하는 것이 바람직하다. 향후 측지위성의 수가 증가한다면, Network RTK-GPS를 이용한 수직위치결정은 전 범위에서 가능하다고 판단된다.
Network RTK-GPS 방식을 이용하여 거리별 수직위치결정 한 결과, 종래의 수준측량방법보다 신속 정확하게 취득할 수 있었으며, 비교적 효율적이고, 경제적인 방법으로 판단된다. 본 연구에서 상시관측소를 검증한 결과 가시 위성수 및 PDOP(위치정밀도 저하율), 수직위치결정에 영향을 많이 미치는 VDOP(수직정밀도저하율)은 수직위치 결정에 매우 양호한 것으로 나타났다. 통합기준점 U0997과 U0921은 공공수준측량규정 3등급에 만족하였고, 나머지는 모두 부적합한 결과로 분석되었다. Network RTK-GPS를 이용하여 수직위치결정을 측량을 할 때에는 반드시 EGM2008의 지오이드 고를 적용하는 것이 바람직하다. 향후 측지위성의 수가 증가한다면, Network RTK-GPS를 이용한 수직위치결정은 전 범위에서 가능하다고 판단된다.
In this paper, we evaluate the accuracy of the vertical positioning by distance using Network RTK-GPS. The experimental results confirm that Network RTK-GPS method can acquire data quickly and accurately than conventional leveling methods so that the Network RTK-GPS method is a relatively efficient ...
In this paper, we evaluate the accuracy of the vertical positioning by distance using Network RTK-GPS. The experimental results confirm that Network RTK-GPS method can acquire data quickly and accurately than conventional leveling methods so that the Network RTK-GPS method is a relatively efficient and economical way for the vertical positioning. Results of validation using permanent GPS stations indicate that visible satellites, PDOP, and VDOP are very good for the vertical positioning. Integrated reference points such as U0997 and U0921 are satisfied with 3 ratings in the rules of public leveling and all the rest are proved improper. When the vertical positioning using Network RTK-GPS is implemented, the geoid height of EGM2008 should be applied for leveling. If the number of geodetic satellite are increasing in the near future, the vertical positioning using Network RTK-GPS can be possible in all the range.
In this paper, we evaluate the accuracy of the vertical positioning by distance using Network RTK-GPS. The experimental results confirm that Network RTK-GPS method can acquire data quickly and accurately than conventional leveling methods so that the Network RTK-GPS method is a relatively efficient and economical way for the vertical positioning. Results of validation using permanent GPS stations indicate that visible satellites, PDOP, and VDOP are very good for the vertical positioning. Integrated reference points such as U0997 and U0921 are satisfied with 3 ratings in the rules of public leveling and all the rest are proved improper. When the vertical positioning using Network RTK-GPS is implemented, the geoid height of EGM2008 should be applied for leveling. If the number of geodetic satellite are increasing in the near future, the vertical positioning using Network RTK-GPS can be possible in all the range.
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문제 정의
이러한 문제점 때문에 수직 위치결정에 하는데 실무에서는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 Network RTK-GPS를 거리별 수직위치결정의 정확도를 평가하여 실무의 활용성을 극대화 하는데 목적이 있다.
본 연구에서 Network-RTK GPS를 이용하여 거리별 수직위치 결정 정확도 평가를 하기 위하여, 연구대상지역인 부산 상시관측소 관측시 데이터 신뢰도 검증을 하였다.
제안 방법
Network RTK-GPS의 장단점을 간단히 비교하여 정리하였다. 먼저 Network RTK-GPS의 장점을 살펴보면 측정하고자 하는 지점의 위치결정을 위한 최기화 시간을 단축하는 것과, 장기선에서도 높은 측위 정확도를 유지할 수 있다는 것이다.
그 이후 통합기준점을 이용하여 Network RTK-GPS를 관측하였다. 특히 거리는 상시관측소를 중심으로 10km 이내에 2개의 통합기준점, 10km∼15km 범위의 2개의 통합기준점, 20km 이상의 통합기준점 2개소를 30번이상의 정밀 관측하였고, 관측된 자료를 분석하여, 거리별 수직위치결정 정확도를 분석하였다.
먼저 부산상시관측소의 모습과 좌표정보는 그림 4와 표 1에 나타내었다. 그리고 관측일시 (오전 9시부터 오후 2시)에 연구대상지역의 가시위성수 및 PDOP(위치정밀도 저하율), VDOP(수직정밀도 저하율)을 조사하여 나타내었다. 그림 5는 관측일시 연구대상지역의 가시 위성수이며, 그림 6은 PDOP(위치정밀도 저하율)을 나타낸 것이며, 그림 7은 VDOP(수직정 밀도 저하율)을 나타내었다.
본 연구에서는 Network RTK GPS를 거리별로 수직위치결정 정확도 평가를 위하여 먼저 연구계획을 수립하고 연구대상지역을 선정하였다.
상시관측소 15km∼20km 반경 내에 U0920, U0921의 관측결과를 분석하였다.
특히 거리는 상시관측소를 중심으로 10km 이내에 2개의 통합기준점, 10km∼15km 범위의 2개의 통합기준점, 20km 이상의 통합기준점 2개소를 30번이상의 정밀 관측하였고, 관측된 자료를 분석하여, 거리별 수직위치결정 정확도를 분석하였다.
대상 데이터
30km 반경 내에 있는 통합기준점 13개중에서 6개를 선점으로 관측을 하였다.
연구대상지역은 부산광역시에 소재하는 부산 상시관측소를 중심으로 30km 반경 내에 있은 통합기준점을 대상으로 하였다. 30km반경 내에 있는 통합기준점 13개중에서 6개를 선점으로 관측을 하였다. 관측대상 통합기준점은 10km 반경 내에 U0997, U0998 두 개이며, 10km∼15km반경 내에 U0920, U0921 두 개이고, 20km 반경 외는 U0918, U0922 두 개를 선점하였다.
관측대상 통합기준점은 10km 반경 내에 U0997, U0998 두 개이며, 10km∼15km반경 내에 U0920, U0921 두 개이고, 20km 반경 외는 U0918, U0922 두 개를 선점하였다.
30km 반경 내에 있는 통합기준점 13개중에서 6개를 선점으로 관측을 하였다. 관측대상 통합기준점은 10km 반경 내에 U0997의 타원체고는 40.4535m로 고시되어있고, U0998의 타원체고는 35.0323m로이다. 그리고 10km∼15km 반경 내에 U0920의 타원체고는 90.
그리고 10km∼15km 반경 내에 U0920의 타원체고는 90.0650m으로 고시되어 있으며, U0921의 타원체고는 53.2447m인 통합기준점을 관측하였다.
그리고 연구대상지역에 기준이 되는 상시관측소 및 통합기준점의 참고자료를 수집하였다.
2447m인 통합기준점을 관측하였다. 또한 20km 반경 외는 U0918의 타원체고는 156.5016m으로 고시되어 있으며, U0922의 타원체고는 37.6521m인 통합기준점을 선점하여 30번 관측을 하였다. 관측모습은 그림 8과 같고, 관측결과는 표 2에 나타내었다.
본 연구에서 Network RTK-GPS를 이용한 거리별 수직위치결정 정확도 평가를 하기 위하여 부산상시관측소를 중심으로 30km 반경 내에 있은 통합기준점을 대상으로 하였다. 30km 반경 내에 있는 통합기준점 13개중에서 6개를 선점으로 관측을 하였다.
본 연구에서 상시관측소 10km반경 내에 U0997, U0998의 관측결과를 분석하였다. U0997은 부산상시관측소에서 약 5.
상시관측소 20km 반경 외에 U0918, U0922의 관측결과를 분석하였다. U0918은 부산상시관측소에서 약 21.
연구대상지역은 부산광역시에 소재하는 부산 상시관측소를 중심으로 30km 반경 내에 있은 통합기준점을 대상으로 하였다. 30km반경 내에 있는 통합기준점 13개중에서 6개를 선점으로 관측을 하였다.
이론/모형
7km이다. 국토지리 정보원 고시 제 2009-959호 공공측량 작업규정 제27조에 의거하여 거리별 수준측량의 정확도를 산정하였다. U0918은 1급 공공수준점 정확도는 0.
4km이다. 국토지리정원고시 제 2009-959호 공공측량 작업규정 제27조에 의거하여 거리별 수준측량의 정확도를 산정하였다. U0997은 1급 공공수준점 정확도는 0.
성능/효과
상시관측소의 검증한 결과 가시 위성수 및 PDOP(위치정밀도 저하율), 수직위치결정에 영향을 많이 미치는 VDOP(수직정밀도저하율)은 수직위치의 검정은 매우 양호 한 것으로 판단된다.
Network RTK-GPS 방식을 이용하여 거리별 수직위치결정 한 결과 종래의 수준측량방법보다 신속·정확하게 취득할 수 있었으며, 비교적 효율적이고, 경제적인 방법으로 판단된다.
U0918, U0922의 통합기준점 30회 관측 후 결과를 분석한 결과 U0918의 타원체고(Z)의 RMSE는 0.1046m이며, U0922의 타원체고 (Z)의 RMSE는 0.0532m로 분석되었다. 따라서 U0918은 공공수준측량 정확도 범위를 벗어났으며, U0922은 3급 공공수준측량 정확도 범위 내에 만족하는 것으로 분석되었다.
U0920, U0921의 통합기준점 30회 관측후 결과를 분석한 결과 U0920의 타원체고(Z)의 RMSE는 0.0762m이고, U0921의 타원체고 (Z)의 RMSE는 0.0287m로 분석되었다. 따라서 U0920은 공공측량수준 정확도 범위에 벗어났고, U0921은 3급 공공수준측량 정확도 범위 내에 만족하는 것으로 판단되었다.
U0997, U0998의 통합기준점 30회 관측후 결과를 분석한 결과 U0997의 타원체고(Z)의 RMSE는 0.0237m이며, U0998의 타원체고(Z)의 RMSE는 0.0788m로 분석되었다. 따라서 U0997은 3급 공공수준측량 정확도 범위 내에 만족하는 것으로 판단되며, U0998은 공공수준 즉량 정확도 범위를 벗어남을 알 수 있었다.
관측일시에 가시 위성수는 최소 6개에서 최대 10개로 분석되었으며, 비교적 양호한 시간 대에서 관측을 한 것을 알 수 있었다. 그리고 PDOP(위치정밀도 저하율)은 최소 2에서 최대 6사이에 관측한 것으로 나타났으며, 매우 양호한 것으로 판단된다.
관측일시에 가시 위성수는 최소 6개에서 최대 10개로 분석되었으며, 비교적 양호한 시간 대에서 관측을 한 것을 알 수 있었다. 그리고 PDOP(위치정밀도 저하율)은 최소 2에서 최대 6사이에 관측한 것으로 나타났으며, 매우 양호한 것으로 판단된다. 또한 수직위치결정에 영향을 많이 미치는 VDOP(수직정밀도 저하율)는 최소 1에서 최대 5사이에 관측한 것으로 나타났으며, 관측시 수직위치의 검정은 매우 양호한 것으로 판단된다.
0532m로 분석되었다. 따라서 U0918은 공공수준측량 정확도 범위를 벗어났으며, U0922은 3급 공공수준측량 정확도 범위 내에 만족하는 것으로 분석되었다. 이런 관측결과를 분석한 값은 표 3과 그림 9와 같다.
0287m로 분석되었다. 따라서 U0920은 공공측량수준 정확도 범위에 벗어났고, U0921은 3급 공공수준측량 정확도 범위 내에 만족하는 것으로 판단되었다.
0788m로 분석되었다. 따라서 U0997은 3급 공공수준측량 정확도 범위 내에 만족하는 것으로 판단되며, U0998은 공공수준 즉량 정확도 범위를 벗어남을 알 수 있었다.
그리고 PDOP(위치정밀도 저하율)은 최소 2에서 최대 6사이에 관측한 것으로 나타났으며, 매우 양호한 것으로 판단된다. 또한 수직위치결정에 영향을 많이 미치는 VDOP(수직정밀도 저하율)는 최소 1에서 최대 5사이에 관측한 것으로 나타났으며, 관측시 수직위치의 검정은 매우 양호한 것으로 판단된다.
Network RTK-GPS의 장단점을 간단히 비교하여 정리하였다. 먼저 Network RTK-GPS의 장점을 살펴보면 측정하고자 하는 지점의 위치결정을 위한 최기화 시간을 단축하는 것과, 장기선에서도 높은 측위 정확도를 유지할 수 있다는 것이다. 기존의 RTK 방식에서의 기선 거리에 대한 제약을 거의 받지 않기 때문에 한 대의 수신기만으로 cm 수준의 정밀한 위치 결정을 할 수 있다.
상시관측소의 검증한 결과 가시 위성수 및 PDOP(위치정밀도 저하율), 수직위치결정에 영향을 많이 미치는 VDOP(수직정밀도저하율)은 수직위치의 검정은 매우 양호 한 것으로 판단된다. 통합기준점은 U0997과 U0921은 공공수준측량규정 3등급에 만족하였고, 나머지는 모두 부적합한 결과로 분석되었다. Network RTK-GPS를 이용하여 수직위치결정을 측량을 할 때에는 반드시 EGM2008의 지오이드고를 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다.
후속연구
각 기관별로 관리·운영하였지만, GPS 상시관측소의 위치정보를 이용하여 측량을 하고자 할 경우에는 인터넷 접속으로 전국 44개소의 GPS 상시관측소 자료만 신속하게 제공받을 수 있게 되었다. 이로 인해 휴대전화 등 무선 단말기를 이용해 실시간으로 위치보정정 보를 제공받는 실시간 정밀 GPS측량 서비스도 더욱 정확해질 것으로 기대된다.
Network RTK-GPS를 이용하여 수직위치결정을 측량을 할 때에는 반드시 EGM2008의 지오이드고를 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다. 향후 측지위성의 수가 증가한다면, Network RTK-GPS를 이용한 수직위치결정은 전 범위에서 가능하다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Real Time Kinematic 기술의 문제점을 보완하기 위해 알려진 방법은 무엇인가?
이러한 위성측위시스템 중에서 Real Time Kinematic 기술이 활발히 연구되고 있으며, 이런 기슬에서 모뎀을 이용하여 것이 큰 문제점으로 나타났다. 이러한 문제점들을 보완하기 위하여 Network RTK-GPS 방법이 알려지기 시작했다. 이 방법은 GPS 상시관측소와 무선단말기가 필수적임으로 상시관측소와 휴대전화의 보급이 활발하게 진행되었다.
Network RTK-GPS란 무엇인가?
Network RTK-GPS는 상시관측소를 받은 데이터를 제어국에서 보정하여 가상기준점을 생성하여 위치를 결정하는 방식이다. 이미 해외의 경우 미국, 일본 등에서는 이미 상시관측소를 이용하여 지각변동, 측지학 등 여러 분야에서 이용되고 있다(Kumar-Mills et al.
국내에서 이용되는 GPS 상시관측소는 몇 개소가 있는가?
국내에서 이용되는 GPS 상시관측소는 국토 지리정보원에서 기본측량을 목적으로 설치한 14개소와 안전행정부에서 지적측량을 위하여 설치한 30개소, 그리고 해양수산부에서 관리하는 13개소, 한국천문연구원와 한국자원연구소에서 운영하는 상시관측소를 포함하여 약 72개소가 있다. 각 기관별로 관리·운영하였지만, GPS 상시관측소의 위치정보를 이용하여 측량을 하고자 할 경우에는 인터넷 접속으로 전국 44개소의 GPS 상시관측소 자료만 신속하게 제공받을 수 있게 되었다.
참고문헌 (8)
Castleden, N., G.R. Hu, D.A. Abbey, D. Weihing, O. Ovstedal, C. Earls and W.E. Featherstone. 2005. First results from virtual reference station (VRS) and precise point positioning (PPP) GPS research at the western Austalian centre for geodesy. Journal of Global Positioning Systems 3(1-2):79-84.
Eren, K., T. Uzel, E. Gulal, O. Yildirim and A. Cingoz. 2005. Efficient RTK positioning by inegrating virtual reference stations with WCDMA network. Journal of Global Positioning Systems 4(1-2):48-55.
Han J.H., J.H. Kwon and C.K. Hong. 2010. Analysis of Network-RTK(VRS) positioning accuracy for surveying public control point. Journal of the Korean Society for GeoSpatial Information System 18(2):13-22 (한중희, 권재현, 홍창기. 2010. 공공기준점 측량에 적용을 위한 VRS(가상기준점) 방식의 Network-RTK 정확도 분석. 한국지형공간정보학회지 18(2):13-22).
Kim I.S. and H.S. Joo. 2008. An application of VRS-RTK surveying in construction site. Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography 26(6) :625-631 (김인섭, 주현승. 2008. 건설현장의 VRS-RTK측량 적용성 검토. 한국측량학회지26(6):625-631).
Kim J. 2007. Comparative analysis for accuracy of network RTK-GPS surveying. Master Thesis, Sungkyun kwan University, Korea (김정. 2007. Network RTK-GPS 측량의 정확도 비교분석. 성균관대학교 대학원 석사학위논문).
Kumar-Mills, D., J. Homer, K. Kubik and M. Higgins. 2009. Results from a comprehensive global navigation satellite system test in the CORS-TR network: case study. Journal of Surveying Engineering 135(1):10-18.
Park H.Y. 2009. A study on building displacement using network RTK. Master Thesis, University of Seoul, Korea (박희영. 2009. Network RTK를 이용한 건축물 변위 연구. 서울시립대학교 대학원 석사학위논문).
Yun H.C., J.S. Hwang, H.H. Song and D.S. Song. 2007. Determination of practical orthometric height for permanent GPS station. Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography 25(4):299-307 (윤홍식, 황진상, 황학, 송동섭. 2007. GPS 상시관측점의 실용 표고좌표 결정. 한국측량학회지 25(4):299-307).
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