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목차
제1장 사업의 개요 14
1.1. 사업의 필요성 15
1.2. 사업의 목표 및 내용 17
1.3. 사업의 방법 및 추진체계 18
제2장 수직기준면 국내외 현황 20
2.1. 무인도서 개요 21
2.1.1. 무인도서 정의 21
2.1.2. 무인도서 현황 22
2.2. 국내 수직기준면 현황 26
2.2.1. 육상과 해양 수직기준면 현황 26
2.1.1. TBM과 BM 수준측량 결과 39
2.2.2. 문제점 분석 및 개선방안 46
2.3. 해외 수직기준면 현황 51
2.3.1. 세계 각국의 조석기준면 51
2.3.2. 국외 수직기준면 정립 및 연계 사례 53
제3장 조석자료 기반 수직기준면 56
3.1. 약최저저조면 산정 57
3.1.1. 평균해수면 산정 58
3.1.2. 4대 분조 산정 72
3.2. 약최저저조면 정확도 향상 방안 82
3.2.1. 단기관측자료 보정기법 82
3.2.2. 단기관측자료 보정기법 비교 및 검증 84
3.3. 무인도서 조석관측 장비 및 시설 92
3.3.1. 조위관측소 92
3.3.2. 조석관측 장비 94
3.3.3. 무인도서 임시조위관측소 98
제4장 측지·측량 기반 수직기준면 102
4.1. 위치정보 산출 103
4.1.1. 무인도서 정밀위치정보 산출 104
4.1.2. 지오이드모델 120
4.1.3. 각종 측량에 의한 표고자료 비교 139
4.2. 육상 및 무인도서 수직기준면 연계방안 144
4.2.1. GPS 기반 수직기준면 연계 배경 144
4.2.2. GPS 기반 수직기준면 연계 및 통합 절차 153
제5장 무인도서 기준점 구축방안 161
5.1. 국가기준점과 영해기점 체계 162
5.1.1. 국가기준점 체계 162
5.1.2. 영해기선 기준점 현황 170
5.2. 무인도서 수직기준점 구축 방안 176
5.2.1. 즉각적인 수직기준면 연계 가능 직선기점 178
5.2.2. 전략적인 수직기준면 연계 대상 직선기점 181
제6장 결론 및 제언 185
참고문헌 189
판권기 197
표 2-1. 전국 무인도서 현황(대한지적연구원, 2008) 23
표 2-2. 우리나라 수준원점 개요 27
표 2-3. 주요 4대 분조 특성 및 각종 조석기준면 계산식 32
표 2-4. 각 조위관측소의 기본수준면상 최고극천문조위 및 최저극천문조위 34
표 2-5. 도서지역의 수직기준면 현황 37
표 2-6. 신구 수준점 성과를 이용한 인천평균해면과 지역평균해면 차이 40
표 2-7. 주요 조위관측소의 평균해면 변화 46
표 2-8. 지각변동을 보정한 해수면 상승률 재산정 결과 47
표 2-9. 1년 조석자료와 1개월 조석자료를 연보정한 결과와의 비교(광양 조위관측소) 48
표 2-10. 세계 각국의 기본수준면(강용덕 등, 2004) 52
표 2-11. 일본, 뉴질랜드, 캐나다, 미국의 수직기준계(국토지리정보원, 2009) 54
표 2-12. 국가별 수직기준면 변환 시스템 개발 예(국토해양부, 2008) 55
표 3-1. 14개 조위관측소 기간별 평균해면의 최소, 최대, 평균, 표준편차(cm) 70
표 3-2. 주요 4대 분조의 기호와 명칭 및 특성 73
표 3-3. 4개 조위관측소 기간별 4대 분조 합의 최소, 최대, 평균, 표준편차 81
표 3-4. 분조간의 분리를 위해 필요한 최소 관측기간 82
표 3-5. 인천, 평택 조위관측소 조화상수 85
표 3-6. 보정기법별 표준편차, RMSE 비교 86
표 3-7. 보정기법에 따른 관측기간별 4대 분조 표준편차 89
표 3-8. 보정기법에 따른 관측기간별 4대 분조 RMSE(cm) 91
표 3-9. 조위계 종류별 장단점 95
표 4-1. 위성영상정보 통합관리시스템 위성영상 보유현황 109
표 4-2. 무인도서 정밀위치정보 항목별 대표기술 111
표 4-3. 각 측량기술별 정확도 비교 116
표 4-4. 100㎢와 1,000㎢ 면적의 5m DEM 구축비용 117
표 4-5. 항공사진측량과 LiDAR의 수치지도 제작단가 비교 118
표 4-6. 정밀위치정보 항목 119
표 4-7. GPS Leveling 결과와 비교한 EIGEN 모델별 지오이드고 RMSE(cm) (GFZ 홈페이지) 128
표 4-8. 국내 지오이드모델별 사용자료 130
표 4-9. 중력장모델 비교 및 평가에 관한 연구 136
표 4-10. 자료유형별 수치표고모델 격자 자료의 정확도 분석 140
표 4-11. 부처 통합에 따른 국내 GPS 상시관측소 관리 주체 변경 146
표 5-1. 국가 삼각·수준점 설치현황 169
표 5-2. 우리나라 직선기점 현황 172
표 5-3. 영해기점도 조사사업의 조사 구역 및 대상(국립해양조사원, 2008) 174
표 5-4. 조위관측소 설치로 수직기준 연계가 가능한 직선기점 179
표 5-5. GPS 연계가 용이한 직선기점 180
표 5-6. 직선기점 추가 고려 대상 3개소 183
표 5-7. GPS@TG 신규 설치 대상 직선기점 184
그림 1-1. 연구개발의 추진체계 19
그림 2-1. 무인도서 분포현황(대한지적공사, 2007) 24
그림 2-2. 수준원점의 수정판 및 보호각 27
그림 2-3. 수준점 및 수준측량 광경 28
그림 2-4. 개선된 국가기준점 성과발급 시스템 29
그림 2-5. 기준점 검색서비스 화면 30
그림 2-6. 기준점 검색 결과 창 30
그림 2-7. 기준점의조서 서비스 화면 31
그림 2-8. TBM 성과표 발급 시스템 35
그림 2-9. TBM 성과표 35
그림 2-10. 인천평균해면과 지역평균해면의 관계 38
그림 2-11. 신구 수준점 성과를 이용한 인천평균해면과 지역평균해면 차이 비교 40
그림 2-12. BM 등급별 인천평균해면과 지역평균해면의 차이 비교 41
그림 2-13. 신성과와 구성과의 차이 비교 41
그림 2-14. 신구 수준점 성과를 이용한 인천평균해면과 단기관측 지역평균해면 차이 비교 42
그림 2-15. NORI05, EGM2008 지오이드모델로 산출한 인천지오이드고와 17개점 지오이드고의 차이 43
그림 2-16. 장기 조위자료를 이용한 인천평균해면과 지역평균해면 차이 비교 44
그림 2-17. 89개 기본수준점에서의 지역평균해면과 인천평균해면간의 차이(cm) 45
그림 3-1. 기간별 평균해수면 산출을 위한 14개 조위관측소 60
그림 3-2. 보령 조위관측소 기간별 평균해수면의 변화 61
그림 3-3. 여수 조위관측소 기간별 평균해수면의 변화 63
그림 3-4. 묵호 조위관측소 기간별 평균해수면의 변화 65
그림 3-5. 14개 조위관측소 기간별 평균해면의 표준편차 68
그림 3-6. 인천 조위관측소의 4대 분조성분 합성 예(원지혜, 2009) 74
그림 3-7. 인천 조위관측소 기간별 4대 분조 합의 변화 76
그림 3-8. 제주 조위관측소 기간별 4대 분조 합의 변화 78
그림 3-9. 조위관측소별 4대 분조 합의 표준편차 80
그림 3-10. 보정기법별 표준편차, RMSE 비교(A: Inference, B: 연화) 86
그림 3-11, 보정기법별 4대 분조 표준편차 비교(A: Inference, B: 연화) 88
그림 3-12. 보정기법별 4대 분조 RMSE 비교(A: Inference, B: 연화) 90
그림 3-13. 세계적인 조위관측소 네트워크 구성 92
그림 3-14. 부표식 조석관측 모식도 96
그림 3-15. 미국 NOAA에서 사용 중인 음파식 조위관측소 모식도 97
그림 3-16. 압력식 조위관측소 모식도 및 TGR-2050 센서 97
그림 3-17. MIROS(SM904) 조위관측 프레임 98
그림 3-18. 압력식 조위계 설치 방법 100
그림 3-19. 압력식 조위계를 이용한 조석관측 모식도 101
그림 4-1. 무인도서의 정밀위치정보 산출 기술 104
그림 4-2. 국토해양부 연안포탈 WebGIS 서비스 106
그림 4-3. 국토해양부 해양 GIS 포탈 검색서비스 107
그림 4-4. 국립해양조사원 해도검색시스템(좌)과 3차원 해저지형 영상물(우) 108
그림 4-5. 국토지리정보원 국토공간영상정보 인터넷 서비스 제공정보 108
그림 4-6. 환경부 환경지리정보서비스 (왼쪽부터 LANDSAT 위성영상, 토지피복도, 수치표고모델) 110
그림 4-7. 해양수산연구정보센터 2차원(좌) 및 3차원(우) 해저지형도 110
그림 4-8. GPS의 구성 112
그림 4-9. LiDAR 원리(좌)와 연안지역 LiDAR DSM(우) 114
그림 4-10. 멀티빔 수심측량(좌)과 항공레이저수심측량(우) 114
그림 4-11. 면적별 소요비용 비교 결과(강준목 등, 2007) 117
그림 4-12. 실제 지표면, 지오이드, 지구타원체간의 관계 (국가 GIS 교육센터 홈페이지) 121
그림 4-13. 표고와 타원체고간의 관계 (국가 GIS 교육센터 홈페이지) 122
그림 4-14. EGM96 한반도 지오이드고 분포(m) (국가 GIS 교육센터 홈페이지) 125
그림 4-15. EGM2008 지오이드고(NGA 홈페이지) 126
그림 4-16. EGM2008 프리에어 중력이상(NGA 홈페이지) 127
그림 4-17. EIGEN 모델별 해상 지오이드고 잔차(m)(GFZ 홈페이지) 129
그림 4-18. NORI-05 지오이드 131
그림 4-19. KGEOID98 지오이드 모델 등고선도 (등고선 간격: 0.1m)(정철두, 2005) 133
그림 4-20. GMK09 한반도 지오이드 기복도 (국토지리정보원, 2009) 134
그림 4-21. 단계별 파장 효과를 고려한 정밀지오이드(이동하 등, 2008b) 138
그림 4-22. 합성지오이드 개념 139
그림 4-23. GPS Leveling의 개념도(정태준 등, 2007) 141
그림 4-24. 측지학적 수직기준면 연계 방안 144
그림 4-25. 국토해양부 GPS 상시관측소 관측망도 146
그림 4-26. GNSS에 의한 수직기준의 재정립 연구용역의 전라남도 시범관측망(국토지리정보원, 2009) 147
그림 4-27. 관측시간과 기선거리에 따른 오차분석을 위한 GPS 관측망(이사형, 2010) 148
그림 4-28. 관측시간과 기준국에 따른 수직좌표 변동 149
그림 4-29. 관측시간과 기선거리에 따른 산출좌표의 평균 및 RMS 차이 150
그림 4-30. 대구 상시관측소(TEGN)의 수직좌표 시계열 151
그림 4-31. 대구 상시관측소(TEGN)의 수직상승속도 제거 후 수직좌표 시계열 151
그림 4-32. GPS 기반 수직기준면 연계 절차 153
그림 4-33. 임시 전원공급 설비와 같이 설치한 GPS 관측소 154
그림 4-34. 대구 GPS 상시관측소의 1년 단위 평균 수직좌표 변동 155
그림 4-35. A-10 이동형 절대중력계 157
그림 4-36. GOCE 위성 158
그림 5-1. 대한민국 수준점 망도 165
그림 5-2. 대한민국 중력기준점 166
그림 5-3. 절대중력원점 및 절대중력측량 광경 166
그림 5-4. 수원시청에 설치된 최초의 통합기준점 167
그림 5-5. 정밀 1차 기준점망도 168
그림 5-6. 우리나라의 직선기선도(국립해양조사원) 171
그림 5-7. 영해기점 재조사 추진 계획도 175
그림 5-8. 영해기점을 포함한 기준점 구분 175
그림 5-9. 조위관측소와 국토해양부 GPS 상시관측소 177
그림 5-10. 즉각적인 수직기준면 연계 가능 직선기점 178
그림 5-11. GPS@TG 유형 181
그림 5-12. 전략적인 수직기준면 연계 대상 직선기점 182
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