Determination of Precise Coordinates and Velocities of 142 International GNSS Service Stations to Realize Terrestrial Reference System

지구기준계 실현을 위한 142개 IGS 관측소 정밀좌표 및 속도 결정

  • 백정호 (과학기술연합대학원대학교 천문우주과학) ;
  • 정성욱 (한국천문연구원 우주측지연구그룹) ;
  • 신영홍 (한국천문연구원 우주측지연구그룹) ;
  • 조정호 (한국천문연구원 우주측지연구그룹) ;
  • 박필호 (한국천문연구원 선임연구부)
  • Published : 2009.06.30

Abstract

We processed seven years data of 142 IGS(International GNSS Service) stations were processed, which have been selected with an optimal network algorithm, to realize terrestrial reference system. To verify the result, a comparison with the ITRF2005 was given both in positions and velocities with transformation parameters estimation. The transformation parameters are within 4.3 mm in length, while the RMS(root mean square) difference of positions and velocities are 6.7 mm and 1.3 mm/yr in horizontal and 13.3 mm and 2.4 mm/yr in vertical, respectively, which represent good coincidences with ITRF2005. This research would help developing our own geodetic reference frame and may be applied for the global earth observations such as the global tectonics. A further improved TRF would be expected by applying various data processing strategies and with extension of data in number and observation period.

지구기준계 실현을 위해 최적망 구성 알고리즘에 근거하여 선택된 142개의 IGS 관측소를 선정하고 7년간 GPS 자료를 처리하였다. 본 연구에서 결정된 기준좌표와 속도를 이용하여 본 연구의 지구기준좌표계와 ITRF2005와의 변환매개변수를 추정하였으며, 각각의 관측소에서의 좌표와 속도를 비교하였다. 산출한 변환매개변수는 최대 4.3mm 이내에 분포하였고, 좌표와 속도 차의 RMS(root mean square)는 수평성분이 6.7mm와 1.3mm/yr, 수직성분이 13.3mm와 2.4mm/yr로서 ITRF2005와 잘 일치하고 있다. 이러한 연구는 측지기준계 결정을 위한 자체기술개발에 의의를 가지며 판구조운동 연구와 같은 전지구 관측을 위한 연구에 활용될 수 있다. 향후 다양한 자료처리 전략 개발과 더불어 관측소의 개수와 관측기간을 확대함으로써 보다 향상된 지구기준좌표계가 결정될 것이다.

Keywords

References

  1. 배상진, 최철웅, 강인준 (1997), WGS-84 좌표계에 의한 수치지도 작성, 한국측지학회지, 한국측지학회, 제15권, 제2호, pp. 269-275
  2. 송동섭, 윤홍식, 장은석, 김태우 (2007), 국가기준점 망조정 성과를 활용한 최적 국가 좌표계 변환 모델 결정, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제 25권, 제 6호, pp. 613-623
  3. 이영진, 조규전, 김원익 (1996), 한국측지좌표계의 재정립에 대한 연구, 한국측지학회지, 한국측지학회, 제14권, 제2호, pp. 141-150
  4. 정성욱, 백정호, 배태석, 조중현, 조성기, 박종욱 (2007), IGS 산출물 생성을 위한 지상국 선정에 관한 연구, 한국우주과학회지, 한국우주과학회, 제24권, 제 4호, pp. 417-430
  5. Altamimi, Z., Sillard, P., and Boucher, C. (2002), ITRF2000: A new release of the international terrestrial reference frame for earth science applications, Journal of Geophysical Research, Vol. 107, No. B10, p. 2214 https://doi.org/10.1029/2001JB000561
  6. Altamimi, Z., Collilieux, X., Legrand, J., Garayt, B., and Boucher, C. (2007), ITRF2005; A new release of the international terrestrial reference frame based on time series of station positions and Earth orientation parameters, Journal of Geophysical Research, Vol. 112, No. B10, p. B09401 https://doi.org/10.1029/2007JB004949
  7. Boucher, C., and Altamimi, Z. (1985), Towards an improved realization of the BIH terrestrial frame, The Merit/ COTES Report in Earth Rotation and Reference Frames, Vol. 2, pp. 551-564
  8. Dach, R., Hugentobler, U., Fridez, P., and Meindl, M. (2007), Bernese GPS Software Vernsion 5.0, Astronomical Institute, University of Bem, Bern, pp. 1-612
  9. DeMets, C., Gordon, R., Argus, D., and Stein, S. (1994), Effect of recent revisions to the geomagnetic reversal time scale on estimates of current plate motions, Geophysical Research Letters, Vol. 21, No. 20, pp. 2191-2194 https://doi.org/10.1029/94GL02118
  10. Ferland, R., (2006), Proposed update of the IGS reference frame realization, IGS workshop, Darmstadt, Germany
  11. Grafarend, E. (1972), Genauigkeitsmae geod\ddot{a}tischer Netze, M\ddot{u}nchen : Verlag der Bayer. Akad. d. Wiss, pp. 1-38
  12. IGS 홈페이지, International GNSS Service, http://igscb.jpl. nasa.gov
  13. McCarthy, D., and Petit, G. (2004), IERS Convention 2003, IERS Techinical Note 32, Verlag des Bundesamts fr Katographie und Geodsie Frankfurt am Main, Germany, pp.21-32
  14. R\ddot{u}lke, A., Dietrich, R., Fritsche, M., Rothacher, M., and Steigenberger, P. (2008), Realization of the terrestrial reference system by a reprocessed global GPS network, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, p. B08403 https://doi.org/10.1029/2007JB005231