[요약]
· 국토지리원은 지오이드 모델 「일본지오이드2000(ver.5)」을 제공함. 수준측량에 의한 표고산출로 정밀도가 떨어짐. 국토지리원에서는 공공측량과 공사측량 일부에 대해 GNSS측량으로 대용될 수 있는 고밀도 지오이드 모델 구축작업 추진하며 표준 측량방법 검토 수행.

키워드: GNSS측량, 지오이드 모델, 지오이드 높이, 표고, 타원체고

 
서두
· 일본의 지오이드면: 동경만 평균해면을 기준으로 함.
· GNSS측량보급에 의해 임의 측점의 위도, 경도, 타원체고의 효율적 도출이 가능하나, 높이 정보는 동경만 평균해면 기준의 「표고」 정보 제공이 필요함.
· 국토지리원은 GNSS측량에서 표고산출을 위한 지오이드 모델을 정비하여 GNSS측량을 통한 타원체고를 통해 표고도출을 용이하게 함. (그림-1)
· 「일본지오이드2000」: 2003년 ver.1에서 홋카이도, 혼슈, 시코쿠, 큐슈, 오키나와 등 지방과 유인 낙도 지역을 순차적으로 정비, 2010년 (ver.5) 일본내 지오이드 모델 정비완료.
· 추가적인 요구: GNSS측량 적용으로 수준측량을 대용하는 경우 정밀도가 문제시됨.
· 국토지리원의 대응: 전자기준점 부속표의 지오이드높이 데이터 수취하여 서일본 지방에서 새로운 지오이드 모델 개시. (참고문헌: 森下遊「新たなジオイド高デ?タを使用したジオイド?モデルの試作」『?土地理院測地部技術報告書』2011)
· 결과: 기존 「일본지오이드2000」의 오차경감, 공공측량과 공사측량의 수준측량 일부를 GNSS측량과 지오이드 모델로 표고도출의 가능성 발견.

2. 「일본지오이드2000」과 그 오차
(1) 구축
· 육지와 해역의 중력지오이드 모델(JGEOID2000)과 전국 수준점(816점)의 GNSS/수준법에 의한 지오이드 높이 데이터로 구축.
· 구축개요: 중력지오이드 높이교차(지오이드 교차) 도출 → 지오이드 교차에서 공분산 함수를 추정 → 분산함수를 이용한 최소 2승 콜로케이션법(LSC)에 의한 지오이드 교차를 내삽 → 지오이드 보정모델 확보 → 중력 지오이드 모델과 지오이드 보정 모델 조합으로 「일본지오이드2000」을 구축. (그림-2)
(참고문헌: ?土地理院「測地成果2000 構}築?要」『?土地理院技術資料 B5』No.20，p127-163. 2003)

(2) 오차
· 2011년 도후쿠 지진 전 전자기준점 부속표(638점) 지오이드 높이 데이터와 「일본지오이드2000」 비교: 전국적으로 수cm, 국소적으로 수십cm 오차 확인. (그림-3)
· 오차의 원인: 중력 데이터의 부족, 데이터 분포 불균일, 지오이드 높이 데이터 취득을 위한 GNSS측량관측 시간과 기준선 해석방법, 전자기준점 표고성과개정에 따른 오차, LSC내삽 오차 등.
(참고문헌:
· Kuroishi, Y., W Keller「Wavelet approach to improvement of gravity field ? geoid modeling for Japan」『JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH』110, p1-15. 2005
· Kuroishi Y.「Improved geoid model determination for Japan from GRACE and a regional gravity field model」『Earth Planets Space』61, p807-813. 2009
· 安藤久「電子基準点標高取り付け作業におけるGPS ?測について」『平成12年度測地部技術報告書』2000
· 湯通堂亨，岩田昭雄，雨貝知美，小島秀基，矢萩智裕，宮原伐折羅，畑中雄樹「電子基準点の高さについて」『?土地理院時報』106，p21-30. 2005
· 野村勝弘，渡?政幸，岡村盛司，森田和幸，福崎順洋「GEONET 成果改定と日本のジオイド2000 について」『?土地理院時報』112，p17-27. 2007)

3. 고정밀 지오이드 모델 시험제작
· 오차요인 제거·경감 데이터 사용: 최신 중력지오이드 모델(JGEOID2008)과 전자기준점 부속표 638점의 지오이드 높이 데이터를 이용하여 지오이드 모델 시작.
· 기술적 검토 실시: 「일본지오이드2000」의 계산방법 개량.

4. 시험제작 지오이드 모델의 평가
· 시험대상: 서일본을 대상으로 평가. (동일본과 홋카이도 자료부족의 연유) (그림-3)
· 시험제작 모델 결과: 「일본지오이드2000」의 오차가 크게 감소. 표준편차 1.9cm로 4.0cm  향상. 지오이드 높이 데이터의 오차는 당초 35cm 이상에서 10cm 이내로 경감. (그림-4, 그림-5)

 
5. 지오이드 모델을 이용한 GNSS측량 표고결정

(1) 사용자의 요구
· 국토지리원에서 사용자의 요구사항 조사 실시.
· 표석기준점 유지관리에 대한 조사: 공공측량 측량계획기관(지방공공단체 등)및 측량작업 기관(수주업체)을 대상으로 수행.
· 조사결과: 측량작업 기관 67개사 중 42개에서 수준점수 배치가 부족하다고 응답하였는데 대부분 산간부 공사측량 측면으로 확인.

(2) 지오이드 모델 활용
· 수준점 증설 문제해결 방안: 수준점 신설 경비와 시간을 고려하면 지오이드 모델 이용으로 GNSS측량에 보다 고정밀의 표고결정.
· 공사, 측량 등 작업지역 내 수준점이 없을 경우, 기준이 되는 점의 높이 결정을 위해 고정밀 지오이드 모델의 이용을 검토.

6. 맺음말과 향후과제
· 시험제작 모델 평가로 보다 고정밀도 지오이드 모델의 가능성을 확인. 국토지리원에서는, 도후쿠지방 태평양 연안지진 영향이 거의 없었던 쥬코쿠·시코쿠·큐슈 지방에 지오이드 모델의 갱신을 검토.

(1) 지오이드 모델 갱신
a) 지오이드 모델의 평가
· 국토지리원, 시험제작한 지오이드 모델의 정밀도평가 실시 → 결과 데이터를 지오이드 모델에 반영하여 재평가 실시예정.
b) 2011년 도후쿠지방 태평양 지진에 따른 기준점 측량성과 개정의 영향
· 금번 시험제작 모델은 전국 지오이드 데이터를 통한 서일본 지역 평가에 국한 → 향후 도후쿠지방 지진이후의 측량점 개정과 동일본 지역 제작으로 기 제작된 서일본 지역과의 연계 수행예정.
· 두 지역의 경계부에서 해발 10cm 오차 확인 (그림-6) → 오차해결 검토 필요.
(참고문헌: 兒玉篤?，森下遊 「測量成果改定に伴うジオイドへの影響評?」 『22回?土地理院技術報告?』 2012)
c) 지오이드 모델을 이용한 GNSS측량에 의한 표고 결정
· 지오이드 모델을 이용한 표고결정 기법을 검토하여 높이방향을 정밀하게 측량하는 방법을 나타낸 매뉴얼의 정비 예정.
d) 지오이드 모델의 갱신 일정표
· 2012년도 쥬코쿠·시코쿠·큐슈 지방의 지오이드 모델의 갱신 예정, 2013년도 홋카이도에서 긴키지방 갱신 계획.

(2) 고정밀의 지오이드 모델의 유지관리
· 대지진 등에 의한 기준점 성과변경이 이루어진 경우 이를 분석·보정하여 지오이드 모델의 정밀도의 유지관리가 필요.
· 대지진 발생지역 복구를 위한 개정 전자 기준점의 신속한 조기대응이 요구됨.

[요약]
· 국토지리원은 지오이드 모델 「일본지오이드2000(ver.5)」을 제공함. 수준측량에 의한 표고산출로 정밀도가 떨어짐. 국토지리원에서는 공공측량과 공사측량 일부에 대해 GNSS측량으로 대용될 수 있는 고밀도 지오이드 모델 구축작업 추진하며 표준 측량방법 검토 수행.

키워드: GNSS측량, 지오이드 모델, 지오이드 높이, 표고, 타원체고

 
서두
· 일본의 지오이드면: 동경만 평균해면을 기준으로 함.
· GNSS측량보급에 의해 임의 측점의 위도, 경도, 타원체고의 효율적 도출이 가능하나, 높이 정보는 동경만 평균해면 기준의 「표고」 정보 제공이 필요함.
· 국토지리원은 GNSS측량에서 표고산출을 위한 지오이드 모델을 정비하여 GNSS측량을 통한 타원체고를 통해 표고도출을 용이하게 함. (그림-1)
· 「일본지오이드2000」: 2003년 ver.1에서 홋카이도, 혼슈, 시코쿠, 큐슈, 오키나와 등 지방과 유인 낙도 지역을 순차적으로 정비, 2010년 (ver.5) 일본내 지오이드 모델 정비완료.
· 추가적인 요구: GNSS측량 적용으로 수준측량을 대용하는 경우 정밀도가 문제시됨.
· 국토지리원의 대응: 전자기준점 부속표의 지오이드높이 데이터 수취하여 서일본 지방에서 새로운 지오이드 모델 개시. (참고문헌: 森下遊「新たなジオイド高デ?タを使用したジオイド?モデルの試作」『?土地理院測地部技術報告書』2011)
· 결과: 기존 「일본지오이드2000」의 오차경감, 공공측량과 공사측량의 수준측량 일부를 GNSS측량과 지오이드 모델로 표고도출의 가능성 발견.