GPS/Leveling 자료를 이용한 최신 전지구중력장 모델의 정밀도 검증

Abstract

전지구중력장 모델은 지오이드 모델 개발 시 기반자료로 이용하며 지구물리, 해양 등 다양한 과학적 연구 목적으로도 활용할 수 있기 때문에 정밀한 전지구중력장 모델을 확보하는 것이 중요하다. 우리나라에서는 2000년대 후반까지 EGM2008 모델을 활용하여 왔으나 최근 GOCE 위성 관측자료를 기반으로 한 신규 전지구중력장 모델들(GOCO02S, EIGEN-6C, GOCO03S, EIGEN-6C2)이 발표되고 있으므로 최신 모델들에 대한 검증을 거쳐 우리나라에 가장 적합한 모델을 선정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 EGM2008 모델과 GOCE 자료를 기반으로 구현된 네 모델을 상호 비교하고, 통합기준점 GPS/Leveling 자료와 비교하여 모델의 정밀도를 검증하였다. EIGEN 모델은 위성 관측자료와 가용한 육상, 위성고도계 자료를 복합 사용하기 때문에 차수가 증가하더라도 EGM2008 모델과의 차이가 약 8cm 수준으로 균일하게 나타난다. 반면 GOCO 모델들의 경우 위성 중력자료만을 이용하기 때문에 EGM2008 모델과의 차이가 차수가 높아질수록 증가하며, 최대차수 250일 때의 차이는 70cm 수준에 이른다. 전지구중력장 모델과 통합기준점 GPS/Leveling 자료와 비교하였을 때는 EGM2008 모델과의 차이가 우리나라 전역에서 6.1cm로 가장 작게 나타났다. 현재 더 높은 정밀도 및 해상도를 갖는 EIGEN-6C2 모델의 후속 모델이 개발 중이므로, 최신 모델에 대한 정밀도 검증을 지속적으로 수행하여 지오이드 모델 개발 시 반영하여야 할 것이다. The global gravitational model is essential for precision geoid model construction. Also, it would be used as basic scientific data in geophysical and oceanographic fields. In Korea, EGM2008 has been used from the late 2000s. After publishing EGM2008, new gravitational models such as GOCO02S, GOCO03S, EIGEN-6C, EIGEN-6C2 based on GOCE data were developed. Therefore, we need to verify recent models to select optimal one for geoid computation in Korea. In this study, we compared new models generated based on the GOCE data to EGM2008 and verified the precision of models by comparing with NGII(National Geographic Information Institute) GPS/Leveling data. When comparing EIGEN models to EGM2008, the difference is about 8cm. On the other h and, about 70cm of difference between GOCO models and EGM2008 has been calculated. The reason for this is because GOCO models have been developed using only satellite data while EGM2008 has been used gravity and altimeter data as well as satellite data. When comparing global gravitational model to GPS/Leveling data, EGM2008 showed the best precision of 6.1cm over whole Korean peninsula. The new global gravitational model using additional GOCE data will be published consistently, so the precision verification of new model should be continued.