중력과 GPS 자료에 의한 한반도 남부 및 인근 해역의 정밀 지오이드 연구 = Precise geoid ia and around the southern Korean peninsula from gravity and GPS data

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The data, methodology, and the resulting accurate gravimetric geoid model in the Korean Peninsula (latitude 32˚ to 40˚ and longitude 124˚ to 131˚) are presented in this study.
The types of used data were a high degree geopotential model (the EGM96 spherical harmonic coefficient set), a set of 12,615 land gravity observations, 1,056,075 shipborne gravity observations, and KMS2002 gravity anomalies from satellite altimetry.
The remove and restore technique was successfully applied to combining the above mentioned data sets using up to degree and order 112 of the EGM96 coefficient. The residual geoid was calculated with residual free-air anomaly values using the spherical Stokes' formula with a 37-km integration cap radius.
The geoid model was referred to WGS84 geodetic system and was tested using a set of GPS/levelling geoid undulations. The absolute and relative accuracies are 0.132 m and 1.02 ppm, respectively, and some improvement compared to the PNU95 geoid model was found. Although neither serious theories nor new techniques have been developed in this study, the combination of a better geopotential model, expanded land gravity data, added shipborne gravity data, and gravity anomalies from improved altimetry has improved the new geoid model by parts. In addition to data expansion, careful data processing procedures with high resolution topography data have improved the new geoid model by parts.

목차 (Table of Contents)

• 차례
• List of Figures = ⅳ
• List of Tables = ⅸ
• 1. 서론 = 1
• 1.1. 연구 배경 = 1
• 1.2. 연구의 필요성과 목적 = 2
• 1.3. 연구사 = 3
• 1.4. 연구 범위와 내용 = 4
• 1.4.1. 중력 측정과 자료 구축 = 4
• 1.4.2. 선상 중력 자료 구축 = 5
• 1.4.3. 해면 고도계 중력 자료 구축 = 6
• 1.4.4. 지형 자료 획득과 분석 = 6
• 1.4.5. 국내 GPS/levelling 지오이드 계산 = 7
• 1.4.6. 한반도 일원의 정밀 지오이드 계산 = 7
• 1.4.7. 정밀 지오이드의 검증과 분석 = 8
• 2. 연구 방법 = 9
• 2.1. 이론적 배경 = 9
• 2.2. 지오이드 결정 방법 = 10
• 2.2.1. 광역 지오이드 결정 방법 = 12
• 2.2.2. 잔류 지오이드 결정 방법 = 13
• 2.3. 지오이드 정확도의 향상과 평가 = 14
• 3. 중력 자료 = 16
• 3.1. EGM96 = 17
• 3.1.1. EGM96의 기본 자료 = 20
• 3.1.2. EGM96과 WGS84 타원체 = 21
• 3.1.3. Permanent Tide의 고려 = 22
• 3.1.4. EGM96 지오이드의 정확도 = 23
• 3.1.5. EGM96 분석과 비교 = 26
• 3.2. 육상 중력 자료 = 38
• 3.2.1. 남한 중력 자료 = 39
• 3.2.2. 북한 중력 자료 = 47
• 3.2.3. 지형 자료 = 53
• 3.2.4. 한반도 일원의 TCFA = 62
• 3.3. 일본 남서 지역 중력 자료 = 66
• 3.4. 선상 중력 자료 = 69
• 3.5. 해면 고도계 위성 중력 자료 = 75
• 3.5.1. 해면 고도계 중력 자료 계산 방법 = 76
• 3.5.2. 기존 해면 고도계 중력 자료 = 78
• 3.5.3. KMS2002 중력 자료 = 81
• 3.6. 최종 고도 이상 결정 = 87
• 4. GPS 자료 = 89
• 4.1. GPS의 개요 = 89
• 4.1.1. GPS의 구성 체계 = 91
• 4.1.2. WGS84 좌표계 = 94
• 4.2. GPS/levelling 지오이드 = 95
• 5. 정밀 지오이드 계산 = 105
• 5.1. 광역 지오이드 = 108
• 5.2. 잔류 지오이드 = 111
• 5.3. 정밀 지오이드 = 114
• 6. 정밀 지오이드 검증 = 116
• 6.1. PNU95 지오이드와의 비교 = 116
• 6.2. GPS/levelling 지오이드에 의한 검증 = 122
• 6.3. GPS 상대 측량에 의한 검증 = 128
• 6.4. 제주도에 대한 정확도 검증 = 131
• 7. 결과와 고찰 = 134
• 8. 결론 = 136
• 참고문헌 = 139
• Appendix = 150
• A. EGM96 gravitational coefficients and their uncertainties (complete through degree and order 20) = 150
• B. Acronyms = 156
• Abstract = 158