우주측지기술에 의한 국가기준점 성과관리 및 갱신 방안에 관한 연구

Abstract

최근 우지측지기술 (VLBI, SLR, DORIS)의 급격한 발전으로 인하여 두 관측점 사이의 거리에 관계없이 밀리미터 수준의 위치 결정이 가능해짐에 따라, 그 위치 정확도가 관측 데이터 처리 기술 보다는 측지계의 정의 방법에 따라 크게 좌우되고 있다. 그 동안 우리나라는 모든 측지기준점에 대하여 지각변동이 없다고 간주하고 위치기준을 특정 시점(reference epoch)에 고정하는 정적 측지계를 사용하여 왔음으로, 움직이는 지구를 표현하는 세계측지 망에 대해서는 지각 변동 크기에 해당하는 왜곡이 발생 할 수밖에 없다.따라서 우리나라의 측지계는 수 ㎜ 수준으로 지구상 절대위치를 나타내기에는 한계가 있음으로, 본 연구에서는 계속하여 움직이고 있는 지구의 위치 해석에 적합한 수량적 분석을 통하여, 축적된 지각변동 벡터에 따른 측량의 기준시점을 측량성과에 반영하여 시시각각 움직이는 지구를 수치로 표현 할 수 있는 절충 형 준 동적 측지계 도입의 타당성을 분석하였다. 10점의 IGS관측점을 기지점으로 하는 구속조정으로 2000년에서 2007년까지 총 8년의 연간해 정규방정식에 sequential 최소제곱법을 적용하여 우리나라 위성기준점의 고시성과 산출 epoch인 2002년 1월 1일(2002.0) 시점에 대한 최종 해를 산정하였고, 그 결과를 고시좌표와 비교하여 속도백터를 추정하고 그 속도벡터를 참조하여 각 위성기준점의 위치 변동량을 산출한 결과 한반도는 동남쪽 방향으로 약 29.2㎜의 크기로 이동하는 것을 알 수 있었다. 또한 2008년도에 안테나가 교체된 30개 위성기준점에 대한 측량성과분석결과 안테나 교체 전과 후의 높이 값에서 차이가 발생하여, 이를 소거할 수 있는 옵셀값을 분석하였으며, 또한, dynamic 기반의 실시간 좌표산출 또는 semi-dynamic 기반으로 특정 시점의 좌표를 계산하기 위해 두 좌표간의 Helmert 변환을 실시하여 2002.0 기준 epoch에 대한 년도 별 좌표변환 7 파라메터를 산출하였다.이어서 남한 전체 삼각점 약 16,000여점 중 202점(중부 지역)을 선정하여 epoch 2005, 2007로 각각 좌표변환을 통해 그 변환 차를 계산하였으며, epoch 2002시점을 기준하여 각각의 변환량을 비교한 결과, epoch 2005의 경우 삼각점의 측량성과의 차(변동량)는 x : 0.089m, y: 0.036m, z: -0.152m 였으며, epoch2007의 경우에는 x : 0.199m, y: 0.083m, z: -0.196m 의 차이를 보이고 있는바, 이는 국제 측지네트워크상에서 왜곡(오차)이 발생 한 것으로 간주되어, ㎜수준의 지구상 절대위치를 표현하는 데 한계를 보여 주고 있다. 따라서 측지 VLBI국제 관측을 통하여 정확한 4차원 좌표(X,Y,Z, Time)를 결정하고, 대한민국 경위도 원점과 연결 측량을 실시함으로써, 새로운 경위도 원점수치를 정의함과 동시에 측량 ․ 수로조사 및 지적에 관한 법률 제 6조 및 동법 시행령 제 7조의 측량기준과 공공측량 작업규정(지침포함) 및 공공측량 성과심사 관련 규정을 개정하여, 해마다 국가기준점에 대한 변동 백타와 속도, 측량기준 년도 (Epoch)간 변환 파라메타를 적용할 수 있도록, 준 동적 측지계사용에 관한 타당성 등을 연구하였다.