GPS상대측위 정확도 향상을 위한 한반도 지각변동모델 개발

Abstract

우리나라의 GPS상시관측소는 1995년 국토지리정보원내에 최초로 설치된 이후, 2011년 현재 72개가 측량과 항법의 기준점으로 설치되어 활용되고 있다. GPS의 기준좌표계는 지심좌표계로써 그 중심은 1년에 약 1mm내외로 극히 작지만 끊임없이 움직이고 있기 때문에 특정 시간에 고정된 좌표계와 GPS데이터로써 그 좌표를 설정하고 있다. 한 국가 내에서 측량과 지도제작 목적으로 사용되는 GPS상시관측소는 상대적인 측량의 기준이기 때문에 국가적인 규약에 따라서 특정 시간대의 좌표계를 설정하여 사용하는 것이 혼란을 방지할 수 있다. 그러나 지심의 변화가 아닌 지각변동에 의한 GPS상시관측소간 기선의 상대적인 변화는 GPS상대측위의 정확도를 저하시키는 원인이 된다. 우리나라는 비교적 안정된 지각으로 구성되어 있다고 판단되어 왔기 때문에 지각변동에 따른 국가 기준점의 성과 갱신을 고려하지 않았다. 본 연구에서는 우리나라 GPS상시관측소 중 40개와 우리나라 주변의 국제 GPS상시관측소 5개를 선정하여 30개월간의 일별 GPS 데이터에 대하여 정밀기선해석을 실시하고, 전세계 130개 IGS GPS상시관측소망과 결합 조정함으로써 우리나라 GPS상시관측소의 연간 변동량을 계산하였다. 이로부터 우리나라 지각변동량의 특성을 분석하고 GPS상시관측소 사이의 상대적인 변동량을 계산하여 GPS상대측위의 기준점 역할수행을 위한 GPS상시관측소의 성과갱신 주기를 분석하고 정밀 GPS상대측위를 위한 한반도 지각변동모델은 개발하였다. As of 2011, 72 Permanent GPS Stations are installed to control DGPS reference points by the National Geographic Information Institute in South Korea. As the center of the Earth's mass continues to move, the coordinates of the permanent GPS stations become inconsistent over time. Thus, a reference frame using a set of coordinates and their velocities of a global network of stations at a specific period has been used to solve the inconsistency. However, the relative movement of the permanent GPS stations can lower the accuracy of GPS relative positioning. In this research, we first analyzed the data collected daily during the past 30 months at the 40 permanent GPS stations within South Korea and the 5 IGS permanent GPS stations around the Korean Peninsula using a global network adjustment. We then calculated the absolute and relative amount of movement of the GPS permanent stations. We also identified the optimum renewal period of the permanent GPS stations considering the accuracy of relative GPS surveying. Finally, we developed a Korean a Korean crustal movement model that can be used to improvement of accuracy.