[논문]LX-PPS GNSS 상시관측소의 정밀측위 활용 가능성 분석

하지현; 박관동; 김혜인

doi:10.22640/lxsiri.2021.51.1.23

[국내논문] LX-PPS GNSS 상시관측소의 정밀측위 활용 가능성 분석
Avaliable analysis of precise positioning using the LX-PPS GNSS permanent stations 원문보기

지적과 국토정보 = Journal of cadastre & land informatix, v.51 no.1, 2021년, pp.23 - 38

하지현 (인하대학교 공간정보공학연구소) , 박관동 (인하대학교 공간정보공학과) , 김혜인 ((주)피피솔)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 LX-PPS 상시관측소를 이용하여 건물 옥상에 설치된 GNSS 상시관측소에 대한 정밀측위 활용 가능성을 분석하였다. 이를 위해 LX-PPS 상시관측소와 가장 인접한 지역에 위치한 국토지리정보원 상시관측소를 선정하였으며, GIPSY를 이용하여 고정밀 처리하여 좌표변동 경향을 상호 비교, 분석하였다. 그 결과 양 기관의 정밀좌표 시계열 모두 한반도 지각변동 속도와 일치하는 수평, 수직 변동경향이 나타났으며, 서로 그 크기와 방향도 매우 유사하게 나타났다. 또한 좌표시계열에서 속도를 제거한 후 두 기관의 상시관측소에서 유사한 크기의 계절신호가 관측되었으며, 이 신호는 서로 다른 지역에 위치한 상시관측소에 비해 2km 이내의 동일 지역에 매우 인접하게 설치된 상시관측소에서 진폭과 위상 모두 매우 비슷하게 나타났다. 계절신호 제거 후 국토지리정보원 좌표를 기준으로 LX-PPS 상시관측소의 좌표 오차를 산출했을 때 RMS와 표준편차는 모두 남북 1mm, 동서 2mm, 수직 5mm로 나타났다. 이와 같이 LX-PPS 상시관측소는 건물 옥상에 설치되어 있음에도 불구하고 지표면에 설치된 국토지리정보원의 상시관측소와 동일한 수준의 높은 측위 성과 달성이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we analyzed the possibility of utilizing LX-PPS GNSS permanent stations whose antennas are installed on the building rooftop for the purpose of high-precision GNSS positioning services. We picked 15 pairs of adjacent GNSS permanent stations operated by LX-PPS and NGII, and then produced 3-year-long time series using the high-precision data processing software called GIPSY. Patterns and trends of position estimates were compared and analyzed. Horizontal and vertical deviations including the linear velocities coincide with the well-known crustal deformation rates of the Korean peninsula. We also observed almost the same annual or seasonal patterns from those nearby sites. After detrending the linear velocity, the amplitude and phase of annual signals almost perfectly match each other within the baseline length of 2 km. By subtracting seasonal signals, the RMS and standard deviations in LX-PPS PPGR with respect to NGII KANR are about 1, 2, and 5 mm in the north-south, east-west, and vertical directions, respectively. From this analysis it can be concluded that the rooftop-installed LX-PPS sites show similar level of stability and positioning performance comparable to those ground-mounted NGII stations.

주제어

표/그림 (14)

그림 Figure 1. LX-PPS GNSS permanent stations in South Korea
그림 Figure 2. The front views of the NGII Cheonan(left) and LX-PPS Seogwipo(right) GNSS stations
그림 Figure 3. The front view of the Yongsan GNSS station in Seoul Source: Seoul network RTK system(2020)
그림 Figure 4. GNSS data quality of the Yongsan station in Seoul Source: Seoul network RTK system(2020)
그림 Figure 5. Flow diagram of GNSS data analysis in this study
표 Table 1. List of LX-PPS and NGII GNSS stations adjacent to each other
표 Table 2. Coordinates of LX-PPS and NGII GNSS stations at the epoch of July 3, 2018
그림 Figure 6. Coordinate time-series and absolute velocities of the north-south(top), east-west(middle), and vertical(bottom) directions at NGII GOCH and LX-PPS PPHP stations
표 Table 3. Absolute velocities of LX-PPS and NGII GNSS stations
그림 Figure 7. Horizontal velocities of LX-PPS and NGII GNSS stations
그림 Figure 8. De-trended time-series of coordinate adjustments and annual signals at (a) NGII HONC and LX-PPS PPYC, (b) NGII KWNJ and LX-PPS PPNJ, (c) NGII KANR and LX-PPS PPGR, and (d) NGII KUNW and LX-PPS PPGW GNSS stations
그림 Figure 9. De-trended time-series of coordinate deviations at ALBH station Source: Dong et al.(2002)
표 Table 4. Amplitude of the annual signal at 30 GNSS stations
그림 Figure 10. Time series of coordinate variations after seasonal signals removed at NGII KANR and LX-PPS PPGR stations

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