Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회지)

Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회)
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Redefinition of the Original Benchmark Height using Long-term Tide Observations Analysis and GPS Levelling Methods

장기간 조위관측자료 분석과 GPS 수준측량 수준원점 성과 재정의

  • 정태준 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 윤홍식 (성균관대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 황진상 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 이동하 (성균관대학교 공과대학)
  • Received : 2011.07.18
  • Accepted : 2011.08.12
  • Published : 2011.08.30
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Abstract

In this study, we suggested the period of tide observations is proper to calculate the mean sea level(MSL) precisely on Incheon tide station using wavelet analysis, and newly determined then the vertical reference surface of Korea using the calculated MSL. In order to calculate the height difference between the calculated MSL and specific ground station (ICGP) near the Incheon tide stations, we performed the laser measurements directly to the sea surface where located below ICGP. The orthometric-height of ICGP was determined that corrected the height difference to the calculated MSL using linear interpolation method. Finally, we connected the orthometric-height of ICGP with the original benchmark (ORBM) using GPS leveling methods for determining the new orthometric-height of ORBM. As the results, there is a variation amount of 0.026m between the new MSL was calculated in this study and old MSL was calculated in 1910's. Also, there is a difference of 0.035m between the new and old orthometric-heights of ORBM. The connection (or leveling) error of 0.009m was revealed in new orthometric height of ORBM with consideration of MSL variation which may caused by the error of GPS ellipsoid height and/or geoid model. In this study, we could be determined precisely the orthometric-height of ORBM based on the new MSL of Incheon Bay using only GPS leveling method, not a spirit leveling method. Therefore, it is necessary to determine the vertical datum strictly using long-term and continuously tide observations more than 19 years and to use the GPS leveling method widely in the height leveling work for the effective changeover from the orthonormal to the orthometric in national height system.

본 연구에서는 인천만의 장기간 조위관측자료를 웨이블릿 방법을 통해 분석하여 평균해수변 결정을 위한 최적의 기간을 제시하고, 적정기간에 대한 우리나라의 수직기준을 새롭게 결정하였다. 그 후 결정된 평균해수면과 연안의 지상기준점(ICGP) 간의 정밀한 높이차를 결정하기 위하여 해수면에 대한 직접적인 레이저 관측을 수행하였으며, 결정된 높이차를 전체 조위관측자료에 대해 선형보간법으로 보정하여 ICGP의 정표고를 계산하였다. 최종적으로는 계산된 ICGP의 정표고를 정밀 GPS 관측과 중력지오이드모델을 이용한 GPS 수준측량 방법을 통해 수준원점 (ORBM)과 연결하고, 새로운 평균해수변 기준의 수준원점 정표고를 결정하였다. 그 결과, 본 연구에서 결정된 인천만의 평균해수면은 1910년대의 평균해수면에 비해 약 0.026m가 변동된 것으로분 석되었으며, 새로운 평균해수면을 기준으로 GPS 수준측량에 의해 재정의된 ORBM 성과는기존성과와 약 0.035m의 차이를 나타내었다. 새로운 ORBM 성과에서 나타난 0.009m의 연결오차는 GPS 수준측량시 GPS 타원체고 결정오차와 지오이드모델링 오차 등에 기인한 것으로 판단된다. 본 연구를 통해서 정밀한 GPS 수준측량만으로 새로운 평균해수변에 기준한 ORBM 정표고 성과를 정밀하게 결정할 수 있었으며, 향후 정표고 체계로의 효율적인 전환을 위해서는 장기간의 조위관측자료를 이용한 수직기준 결정과 함께 GPS 수준측량을 통한 수준성과의 연결을 적극적으로 고려할 필요가 있다.

Keywords

References

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