본 논문에서는 통합기준점의 통합망 조정을 위해 학술용 망조정 소프트웨어에 대해 비교하고, 전국 단위로 통합망 조정을 실시하였다. 기존 통합기준점의 평면좌표 결정에서는 연도별로 다른 소프트웨어를 사용하였기 때문에 측량 시점과 데이터처리 해석 방법에서 오차가 발생하였으며, 이러한 오차를 줄이기 위해 다년간에 걸쳐 관측한 세션별 관측망을 하나의 망으로 구성하여 통합망 조정을 수행하였다. 통합망 조정을 위해서 Quasi-Observation Combination Analysis(QOCA)와 Global Kalman filterVLBI and GPS analysis program(GLOBK)를 비교·분석하였으며, 최종적인 통합망 조정 처리에는 GLOBK를 사용하여 단일 망조정을 실시하였다. 전국 단위의 통합망 조정을 실시한 결과, 수직방향의 RMSE는 ±0.03m 로서 다소 크게 나타났지만, 수평방향의 RMSE는 ±0.006m로서 기존결과와 근사한 결과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 통합기준점의 통합망 조정을 위해 학술용 망조정 소프트웨어에 대해 비교하고, 전국 단위로 통합망 조정을 실시하였다. 기존 통합기준점의 평면좌표 결정에서는 연도별로 다른 소프트웨어를 사용하였기 때문에 측량 시점과 데이터처리 해석 방법에서 오차가 발생하였으며, 이러한 오차를 줄이기 위해 다년간에 걸쳐 관측한 세션별 관측망을 하나의 망으로 구성하여 통합망 조정을 수행하였다. 통합망 조정을 위해서 Quasi-Observation Combination Analysis(QOCA)와 Global Kalman filter VLBI and GPS analysis program(GLOBK)를 비교·분석하였으며, 최종적인 통합망 조정 처리에는 GLOBK를 사용하여 단일 망조정을 실시하였다. 전국 단위의 통합망 조정을 실시한 결과, 수직방향의 RMSE는 ±0.03m 로서 다소 크게 나타났지만, 수평방향의 RMSE는 ±0.006m로서 기존결과와 근사한 결과를 얻을 수 있었다.
This paper planned for the adjustment of unified control points by compared adjusted software for integrated network and the national integrated network. There may be some errors in the survey date and interpretation of data processing due to applying different software each year. To minimize errors...
This paper planned for the adjustment of unified control points by compared adjusted software for integrated network and the national integrated network. There may be some errors in the survey date and interpretation of data processing due to applying different software each year. To minimize errors, we performed a precision network adjustment by consolidating control points per observation session over years. Prior to perform the integrated network adjustment with the GPS analysis program (GLOBK) for the final integrated network adjustment, the Quasi-Observation Combination Analysis(QOCA), the Global Kalman filter VLBI and the GLOBK were compared and analyzed to perform an integrated network adjustment. The integrated network adjustment result indicates that the RMSE was rather big with ±0.03m along the vertical axis, but ±0.006m along the horizontal, that is not much different from the existing result.
This paper planned for the adjustment of unified control points by compared adjusted software for integrated network and the national integrated network. There may be some errors in the survey date and interpretation of data processing due to applying different software each year. To minimize errors, we performed a precision network adjustment by consolidating control points per observation session over years. Prior to perform the integrated network adjustment with the GPS analysis program (GLOBK) for the final integrated network adjustment, the Quasi-Observation Combination Analysis(QOCA), the Global Kalman filter VLBI and the GLOBK were compared and analyzed to perform an integrated network adjustment. The integrated network adjustment result indicates that the RMSE was rather big with ±0.03m along the vertical axis, but ±0.006m along the horizontal, that is not much different from the existing result.
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문제 정의
본 연구에서는 국토지리정보원에서 다년간 설치·관측한 1, 200여 점의 통합기준점에 대해 통합망 조정 작업을 수행하고자 한다. 다년간 설치·관측된 통합기준점 망구성도는 Fig.
제안 방법
GAMIT/GLOBK로 재처리한 결과, 품질이 나쁘다고 판단되는 상시관측소 2개소(영광(YONK), 천안(CHEN)를 제외하고 재처리한 결과를 기존에 처리되어있는 처리결과와 비교하였다. Table 3은 기존에 처리한 결과를 새롭게 처리한 결과와의 차이를 나타낸다.
기존에 처리되어 있는 통합기준점은 주변 22개의 상시 관측소를 GAMIT/GLOBK 소프트웨어를 사용하여 데이터 처리를 하였으나, 이번 연구에서는 크게 두 가지 방법을 이용하여 결과에 대한 비교·분석을 실시하였다. 첫째로, 기존 GAMIT 을 통해 기선해석된 데이터를 사용하고 QOCA를 사용하여망조정을 실시하였으며, 둘째로, 전국적으로 고른 성과를 얻기 위해 전국 범위의 43개의 상시관측소를 GAMIT으로 기선해석을 재실시하고 GLOBK 소프트웨어를 사용하여 망 조정을 실시하였다.
다년도에 걸쳐 설치·관측된 1, 200여 점의 통합기준점 GPS 관측자료를 43개의 상시관측소 좌표와 연계하여 처리하고 전국 범위의 통합망조정을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 다년도에 걸쳐 각각의 사업연도에 대해 처리된 결과와 하나의 망으로 처리한 결과를 보면, 기존 결과와 오차가 큰 2점(U0830, U1146)과 기존 고시성과가 존재 하지 않는 통합기준점 총 5점(U0006, U0102, U0603, U0996, U1161)을제외한 평균은 0.
따라서 이번 연구에서는 다년간에 걸쳐 처리된 데이터에 대해 측량시점, 측량해석방법 등의 오차로 인한 측량 오차를 최대한 줄이고자 GLOBK를 사용하였다. Fig.
본 논문에서는 학술용 망조정 소프트웨어인 QOCA와 GLOBK를 통해 소프트웨어별 망조정 결과를 비교·분석하고, 이를 통해 통합기준점 망조정에 적합하다고 생각되는 GLOBK를 사용하여 전국 단위 단일 망조정을 실시하였으며, 각각 다르게 처리된 성과와의 비교·분석을 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 이러한 오차를 줄이기 위해 다년간에 걸쳐 관측한 세션별 관측망을 하나의 통합망으로 구성하고 NASA 제트 추진 연구소에서 개발된 QOCA와 MIT에서 개발된 GLOBK를 사용하여 통합망 조정을 수행하였으며, 두 가지 방법으로 비교·분석하였다. 우선 기존 GAMIT결과를 통해기선 해석된 데이터를 사용하여 QOCA를 이용한 망조정을실시하고, 전국 범위 43개의 상시관측소를 고정하여 GLOBK 로 재 망조정하였다.
비교·분석하였다. 우선 기존 GAMIT결과를 통해기선 해석된 데이터를 사용하여 QOCA를 이용한 망조정을실시하고, 전국 범위 43개의 상시관측소를 고정하여 GLOBK 로 재 망조정하였다. 이 결과를 바탕으로 약 1, 200여점의 통합기준점 망조정에 GAMIT/GLOBK를 사용하여 전국적으로 균일한 성과를 얻을 수 있었다.
실시하였으며, 둘째로, 전국적으로 고른 성과를 얻기 위해 전국 범위의 43개의 상시관측소를 GAMIT으로 기선해석을 재실시하고 GLOBK 소프트웨어를 사용하여 망 조정을 실시하였다. Fig.
처리 시 특이사항으로는 첫째, 취득데이터의 불량인 2점 (U0072, U0128)의 통합기준점에 대해서는 사용가능한 부분으로 데이터를 수정하여 처리를 하였고, 둘째, 1, 200여점의 통합기준점 중 5점(U0006, U0102, U0603, U0996, U1161)의 고시성과가 존재하지 않아 처리 비교를 하지 못하였으며, 마지막으로 이설 등에 의해 차이가 큰 2점(U0830, U1146)을 제외한 후 나머지 점에 대해 기존에 처리되어있는 성과와 비교· 분석하였다.
대한 비교·분석을 실시하였다. 첫째로, 기존 GAMIT 을 통해 기선해석된 데이터를 사용하고 QOCA를 사용하여망조정을 실시하였으며, 둘째로, 전국적으로 고른 성과를 얻기 위해 전국 범위의 43개의 상시관측소를 GAMIT으로 기선해석을 재실시하고 GLOBK 소프트웨어를 사용하여 망 조정을 실시하였다. Fig.
대상 데이터
1, 200여 점의 통합기준점 처리에 앞서 통합망조정에 사용할 소프트웨어에 대한 연구를 위해 2008년에 서울시, 경기도, 강원도, 충청남도, 충청북도 일원에 설치·관측된 275점의 통합기준점을 연구대상 지역으로 선택하였다.
데이터처리
QOCA를 사용한 재처리결과에 대해 기존 통합기준점 처리 결과와 비교했다. Fig.
계산 결과의 정확도는 기존 결과와 GLOBK를 이용하여 전국적으로 새롭게 망조정 계산된 결과에 대한 RMSE를 계산하여 평가하였다. RMSE를 이용한 정확도 평가결과는 N 방향으로 ±0.
이론/모형
본 연구에서는 각 연도별로 서로 다른 소프트웨어를 사용하였기 때문에 단일된 망으로 조정하기위해 무료로 제공하고 있는 학술용 망조정 소프트웨어인 QOCA와 GLOBK를 사용하였다.
성능/효과
1. 275점의 통합기준점에 대해 QOCA를 사용하여 재망조정한 결과와의 RMSE를 분석한 결과, 수평방향으로 약 ±0.006m, 수직방향으로 약 ±0.007m로서 기존결과와 근사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 전국적으로 균일한 성과를 얻기 위해 관측 지역별 상시관측소 이외에 전국 범위의 상시관측소를 추가하여 GAMIT/GLOBK 로 처리한 결과, 지역별 처리결과와의 차이는 수평 방향으로 약 ±0.
2. 단일 망조정을 실시한 결과와의 RMSE를 살펴보면, 수직 방향으로는 ±0.03m 로서 오차는 다소 크게 나타났지만, 수평방향으로 ±0.006m 로서 기존결과와 근사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 다년도에 걸쳐 처리된 결과와 단일 망조정 처리 결과를 보면, 오차가 큰 2점(U0830, U1146)과 기존 고시성과가 존재 하지 않는 5점(U0006, U0102, U0603, U0996, U1161)을 제외한 1, 193점의 평균은 0.
3. 수평방향 백터도를 살펴보면, 서울·경기·충청도 지역이 일정하게 남쪽 방향으로 향하는 것을 볼 수 있다. 전국적인 평균 수평 오차량은 0.
평가하였다. RMSE를 이용한 정확도 평가결과는 N 방향으로 ±0.005m, E방향으로 ±0.004m이고, 수평방향으로 ±0.006m, 수직방향으로 ±0.031m로 계산되었다.
007m로 계산되었다. 기존 사용된 통합기준점 결과와 QOCA를 통해 재망조정한 결과의 차이는 수평 및 수직방향으로 ±0.006m의 차이를 보인다.
004m로 계산되었다. 기존에 처리되어있는 결과와 재망조정한 결과의 차이는 수평방향으로 ±0.008m, 수직방향으로 ±0.004m의 차이를 보인다.
수 있었다. 다년도에 걸쳐 각각의 사업연도에 대해 처리된 결과와 하나의 망으로 처리한 결과를 보면, 기존 결과와 오차가 큰 2점(U0830, U1146)과 기존 고시성과가 존재 하지 않는 통합기준점 총 5점(U0006, U0102, U0603, U0996, U1161)을제외한 평균은 0.006m로 매우 양호하게 나타났다. 이로써 기존 처리 방식과 재처리 방식에 대한 오차가 거의 없음을 알 수 있다.
006m 로서 기존결과와 근사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 다년도에 걸쳐 처리된 결과와 단일 망조정 처리 결과를 보면, 오차가 큰 2점(U0830, U1146)과 기존 고시성과가 존재 하지 않는 5점(U0006, U0102, U0603, U0996, U1161)을 제외한 1, 193점의 평균은 0.006m로 기존 처리 방식과 재처리 방식에 대한 오차가 거의 없음을 알 수 있다.
007m로서 기존결과와 근사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 전국적으로 균일한 성과를 얻기 위해 관측 지역별 상시관측소 이외에 전국 범위의 상시관측소를 추가하여 GAMIT/GLOBK 로 처리한 결과, 지역별 처리결과와의 차이는 수평 방향으로 약 ±0.008m, 수직방향으로 약 ±0.004m의 차이를 보였다.
우선 기존 GAMIT결과를 통해기선 해석된 데이터를 사용하여 QOCA를 이용한 망조정을실시하고, 전국 범위 43개의 상시관측소를 고정하여 GLOBK 로 재 망조정하였다. 이 결과를 바탕으로 약 1, 200여점의 통합기준점 망조정에 GAMIT/GLOBK를 사용하여 전국적으로 균일한 성과를 얻을 수 있었다.
이로써 기존 처리 방식과 재처리 방식에 대한 오차가 거의 없음을 알 수 있다. 전국 범위의 통합망조정을 실시한 결과 타원체고 부분의 오차는 다소 크게 나타났으나, 평면좌표의 오차가 모두 0.03m 이하로 정밀하게 계산된 것을 확인할 수 있었다.
004m)인 것을 알 수 있다. 최종적으로 수평 방향으로는 평균 0.006m(표준편차=±0.003m), 수직 방향으로 평균 0.019m(표준편차=±0.024m)의 결과가 나왔다.
후속연구
4. 향후 통합기준점 뿐 아니라 여러 GNSS 데이터의 단일한 성과를 얻기 위해 다양한 소프트웨어에 대한 연구가 필요하며, 망조정시 고정점배치 및 고정점수에 따른 비교·분석이 필요할 것이다.
하지만 QOCA 소프트웨어의 처리 가능 최대 점수가 750점인 한계가 존재하며, 2009년에 Bernese로 처리된 기선해석 파일에 대한 포맷 변환에 문제가 발생하여 이에 대한 추가 연구를 할 필요가 있다고 보인다.
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