<p>안녕하세요? GNSS 표고 측정과 관련한 질문이 더 생겨서 선배님들께 여쭤봅니다.</p><p>다 아시는 것처럼 국가 통합기준점이나 수준점에는 표고가 고시되어 있습니다.</p><p>이 표고는 제가 알기로 수준측량에 의해서 그 값이 결정되는듯 합니다.</p><p>따라서 GNSS를 이용해 이 기준점의 표고를 측정(타원체고-지오이드고)하면 그 값은 원천적으로 기준점에서 고시된 값과 차이가 있을 수 밖에 없다는 생각이 듭니다.(측정 방법이 상이하므로)</p><p>따라서, GNSS에 의한 측정 결과가 기준점의 고시 값과 다른 경우 이를 어떻게 해석하느냐의 문제가 발생할듯 합니다.</p><p>둘 간에 차이가 발생한다면 그 요인은 아마 아래 것들이지 않을까 싶은데요.</p><p>1) GNSS 측량과  수준 측량의 측정 방법 차이에 의한 오차</p><p>2) GNSS 측정 결과에 포함된 오차: GNSS 신호 자체의 오차, 수신기 및 안테나 상의 오차</p><p>3) 지오이드 모델 상에서의 오차(국토지리정보원의 최신 KNGeoid18과 같은 합성지오이드 모델의 결과도 실제 특정 지점의 실제 지오이드고와 상이할 수 있다고 합니다.ㅜ 하지만 그 정도가 어느 정도인지는 명확히 잘 모르겠습니다.)</p><p> </p><p>만일 GNSS의 표고 측정 결과와 기준점의 값이 다를때, 상기  요인들이 미치는 영향이 어느 정도나 될지 선배님들의 의견을 듣고 싶습니다. 네트워크 RTK 장비를 써서 측정한 경우에도 기준점 고시값과 차이가 발생할 수 있을텐데 그 차이에 가장 큰 영향을 미치는 요인이 무엇일지도 궁금합니다. 관련하여 , 국토지리정보원에서 GNSS 높이측량 가이드라인(ver1.1)이라는걸 제시하고 있는데, 네트워크 RTK도 이 가이드라인이 제안하는 방법(소위 보정타원체고 산출하는)을 사용해야 하는지도 잘 판단이 되질 않습니다.. </p><p> </p>
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첫댓글과거에는 레벨기와 스타프로 수준측량을 했습니다. 이보다 고가인 데오도라이트(트랜싯)나 토탈 스테이션(광파기)로도 수준측량을 하고 있지만 가장 정확한 수준측량은 상대 중력계나 절대 중력계를 사용하는 것입니다. 표고에 따라 중력가속도가 달라지는 원리로 표고를 측정하는 것입니다. 최근의 주요 기준점들은 주로 중력계로 표고를 측정합니다. 이렇게 표고를 구한 기준점에서 GNSS 후처리로 타원체고를 구하면 [타원체고-표고]를 통해 지오이드고를 산출할 수 있으며, 이 지오이드고들을 바탕으로 KNGeoid18 모델을 만들었습니다.
GNSS로 표고를 측정했을 때 발생한 오차는 크게 GNSS 고도 오차와 KNGeoid18 지오이드 모델의 오차입니다. 일단 GNSS 중 RTK 방식을 통해 고도를 측정하면 ±4cm 정도의 고도 오차가 발생하고, 후처리(이틀 간 8시간 관측)로 고도를 측정하면 ±3mm 정도 고도 오차가 발생합니다. 그리고 KNGeoid18 지오이드 모델로 계산한 지오이드고의 오차는 ±2.3cm 정도입니다. 하지만 기준점에서 KNGeoid18 지오이드 모델로 구한 지오이드고는 오차가 거의 없습니다. 기준점의 지오이드고가 KNGeoid18 지오이드 모델을 만드는 데 사용했기 때문입니다.
답변 감사합니다!! 죄송하게도 아래의 궁금증이 더 생겼습니다... 1) 중력 기반 측정과 GNSS 측정 간에는 소위 연직선 편차(RTK자료실 42번글의 그림)가 있을텐데, 이 편차가 미치는 영향은 어떻게 되는 것인가요? 고려하지 않아도 될만큼 미미하다 보면 되나요? 2) 중력 기반의 표고 성과에 기준점들의 GNSS 타원체고를 적용해 KNGeoid18을 도출했다면, 중력 기반 표고 결정에 적용된 기준면과 KNGeoid18 지오이드면 간에는 편의가 발생하지 않나요? 이 편의가 혹시 KNGeoid18 지오이드 모델에 포함된 ±2.3cm 정도의 오차로 볼수있나요? 3) 관련하여 중력계 기반으로 결정된 기준점의 표고와 GNSS기반으로 측정한 표고(타원체고-KNGeoid18)가 (적어도 기준점에서는) 큰 차이가 없다면 국토지리정보원의 GNSS 표고 결정 가이드라인은 어떤 경우를 위한 것인지 잘 이해가 되질 않습니다.ㅠㅠ 기준점 이외의 미지점들에 대한 표고 값을 추정하기 위한 방법인듯한데, 기준점에서 GNSS 기반 표고를 적용할 수 있다면 나머지 점들에 대해서도 마찬가지로 적용해도 될텐데 이런 가이드가 필요한가라는 의문이 듭니다.
@지도조아 1) [RTK 자료실] 글번호 42번(http://cafe.daum.net/GPSGIS/8pNh/42)에서 GRS80 타원체 법선과 plumb line과의 연직선 편차는 아주 미미해서 정표고(H)와 표고(h)의 차는 무시해도 됩니다.. 과거의 준거 타원체(Bessel 1841)는 이론상 해당 지역의 지오이드면과 일치한다고 봅니다. 따라서 plumb line은 준거 타원체(Bessel 1841)의 법선이라고 볼 수 있습니다. 해당 지역에서 이 두 연직선의 편차는 [RTK 자료실] 글번호 31번(http://cafe.daum.net/GPSGIS/8pNh/31)의 Rx, Ry, Rz 값(단위 초)이라고 볼 수 있습니다.
@지도조아 2) 네, 중력 기반 표고 결정에 적용된 기준면(중력가속도가 9.80665m/s2인 면으로 평균해수면과 거의 유사)에 최대한 비슷한 면의 형태를 찾고자 한 것이 지오이드 모델(KNGeoid18)입니다. 모든 지역에 걸쳐 최대한 비슷한 모델을 만들었지만 어쩔 수 없이 완벽한 모델은 있을 수 없기에 평균 2.3cm 정도의 오차는 감안해야 하는 것입니다. 이는 일기예보의 기상 모델이나 수치표고모델(DEM : Digital Elevation Model)과 비슷한 원리입니다. 기상대에서 실측한 값을 통해 전국의 기상 모델을 만들어 이를 통해 기상대가 없는 지역의 온도나 기압 등을 추정하는 것과 비슷한 원리입니다. 이러한 추정 온도는 오차가 발생할 수 밖에 없죠! DEM도 일부 지점들에서 실측한 표고를 통해 전체 지역의 표고 모델을 만든 것이고 이를 통해 임의의 지점에 대한 표고를 계산하는 것입니다. 예를 들어 DEM이 30mX30m 격자 형태이면 격자의 꼭지점 부분에 특정 표고를 부여해 두면 격자 안의 표고들은 그때그때 보간법(Interpolation)을 통해 파악하게 되는 것입니다.
@지도조아 3) 지오이드고도 지역마다 다 다른 값을 가지기 때문에 전국의 기준점에서 우선 지오이드고를 측정합니다. 즉, 기준점에서 GNSS로 타원체를 구하고 중력계로 구한 표고를 뺌으로써 지오이드고를 구하게 됩니다. 이는 실제 기상대에서 온도와 기압을 재는 것과 마찬가지입니다. 이렇게 전국의 기준점들에서 구한 지오이드고를 바탕으로 전국에 대한 지오이드 모델을 만들면 기준점이 아닌 곳에서 GNSS로 표고를 측정하고자 할 때 우선 타원체고를 구하고 여기에 지오이드 모델을 통해 파악(보간법)한 해당 지점의 지오이드고를 빼 줌으로써 표고를 구하게 됩니다. 따라서 GNSS 장비의 메모리에는 반드시 지오이드 모델 파일이 저장돼 있어야 표고를 구할 수 있습니다. GNSS는 타원체고만 측정할 수 있으므로 절대 지오이드 모델 없이는 표고를 구할 수 없습니다. 질문에서 '기준점에서 GNSS 기반 표고를 적용할 수 있다면 나머지 점들에 대해서도 마찬가지로 적용해도 될텐데'라고 하셨는데 기준점과 나머지 점들의 지오이드고는 다르기 때문에 반드시 각각 지점들의 지오이드고를 지오이드 모델을 통해 파악해야 합니다.
@지도조아 문제는 나머지 미지점들에 가서 어떻게 지오이드고를 구하느냐가 문제의 핵심입니다. 지오이드면은 규칙성이 없어 지오이드고를 쉽게 얻을 수 없기 때문에 결국 미지점의 표고를 결정하는 방법은 두 가지로 압축됩니다. 첫 번째 레벨기를 통해 근처의 기준점으로부터 미지점까지 수준측량을 해 오는 방법과 두 번째 지오이드 모델을 만들어 GNSS로 타원체고를 측정한 후 그 값에 지오이드 모델을 통해 얻은 미지점의 지오이드고를 빼서 표고를 구하는 방법입니다. 두 번째 방법이 지오이드 모델을 만들어야 한다는 과제가 있지만 일단 만들어 두면 첫 번째 방법과 비교할 수 없을 정도로 신속하고 편리하게 표고를 구할 수 있습니다.
@남정권바로 윗글 위에 아래와 같은 댓글을 달았는데, 어찌된 일인지 등록이 안되어 있습니다.ㅠㅠ
점차 정리가 되어 가는듯 합니다. 마지막 말씀하신 것과 관련하여서는 제 표현이 좀 어색했습니다. 제가 표현하고자 했던 것과 의문점은 다음과 같습니다. "기준점에 가서 GNSS를 통해 타원체고를 구하고 지오이드고(KNGeoid18)를 제하여 표고를 파악(추정)했을때 그 값이 표고 고시값과 차이가 거의 없다(GNSS 수신 오차, 즉 타원체고 관련 오차는 논외로하고)면, 이 방법을 나머지 미지점들에 대해서도 적용하여 표고를 파악할 수 있을 것이다. 즉 미지점에가서 GNSS로 타원체고 측정하고, 그 위치에 해당하는 지오이드고를 파악해 빼주면 미지점 표고를 파악할 수 있다. 만일 이렇게 하는 것에 문제가 없다면 국토지리정보원의 GNSS 표고 결정 가이드라인은 무엇에 대한 가이드라인인가? 평균 2.3cm 정도의 오차도 더 줄여서 최소화하기 위한 노력인가? 아니면 미지점에가서 GNSS 타원체고 측정 후 지오이드고 제하면 된다는 것을 설명하고 있는 글인가?"
@지도조아[GNSS 표고 결정 가이드라인]이라고 하신 것이 어디서 보신 내용인지 링크를 부탁드립니다. 공공측량에는 측량법에서 정하는 시행규칙들이 있는데 이것을 보신 것인가요? 측량에는 등급이 있는데 가이드 라인이라는 것은 등급에 따라 달라지기 때문에 어떤 측량을 하느냐에 따라 가이드 라인이 적합하지 아닌지가 결정됩니다.
@남정권정확한 명칭은 “GNSS 높이측량 가이드라인(ver1.1)” 이었네요.. 혼란을 드려서 죄송합니다. http://map.ngii.go.kr/ms/mesrInfo/vertclStdrOpenLctre.do 접속 후 지오이드 편 하단에 링크가 있습니다. 관련 내용이 공공측량작업규정(제7편)의 GNSS높이측량(안)으로 포함되어 있기도 합니다. https://www.law.go.kr/행정규칙/공공측량작업규정/(2019-153,20191231) 아직은 가이드이고 말그대로 안인듯 보입니다...
@지도조아해당 가이드라인에서 설명하는 절차와 제가 설명드린 절차에서 차이점은 보정타원체고를 사용한다는 것이네요! 이는 GNSS로 측정한 타원체면의 위치를 지오이드 모델에 부합하게 조정함으로써 주변 미지점 표고를 측정할 때 기준점과의 상대적인 표고차를 좀 더 정확하게 파악하기 위함으로 보입니다.
첫댓글 과거에는 레벨기와 스타프로 수준측량을 했습니다. 이보다 고가인 데오도라이트(트랜싯)나 토탈 스테이션(광파기)로도 수준측량을 하고 있지만 가장 정확한 수준측량은 상대 중력계나 절대 중력계를 사용하는 것입니다. 표고에 따라 중력가속도가 달라지는 원리로 표고를 측정하는 것입니다. 최근의 주요 기준점들은 주로 중력계로 표고를 측정합니다. 이렇게 표고를 구한 기준점에서 GNSS 후처리로 타원체고를 구하면 [타원체고-표고]를 통해 지오이드고를 산출할 수 있으며, 이 지오이드고들을 바탕으로 KNGeoid18 모델을 만들었습니다.
GNSS로 표고를 측정했을 때 발생한 오차는 크게 GNSS 고도 오차와 KNGeoid18 지오이드 모델의 오차입니다. 일단 GNSS 중 RTK 방식을 통해 고도를 측정하면 ±4cm 정도의 고도 오차가 발생하고, 후처리(이틀 간 8시간 관측)로 고도를 측정하면 ±3mm 정도 고도 오차가 발생합니다. 그리고 KNGeoid18 지오이드 모델로 계산한 지오이드고의 오차는 ±2.3cm 정도입니다. 하지만 기준점에서 KNGeoid18 지오이드 모델로 구한 지오이드고는 오차가 거의 없습니다. 기준점의 지오이드고가 KNGeoid18 지오이드 모델을 만드는 데 사용했기 때문입니다.
답변 감사합니다!! 죄송하게도 아래의 궁금증이 더 생겼습니다...
1) 중력 기반 측정과 GNSS 측정 간에는 소위 연직선 편차(RTK자료실 42번글의 그림)가 있을텐데, 이 편차가 미치는 영향은 어떻게 되는 것인가요? 고려하지 않아도 될만큼 미미하다 보면 되나요?
2) 중력 기반의 표고 성과에 기준점들의 GNSS 타원체고를 적용해 KNGeoid18을 도출했다면, 중력 기반 표고 결정에 적용된 기준면과 KNGeoid18 지오이드면 간에는 편의가 발생하지 않나요? 이 편의가 혹시 KNGeoid18 지오이드 모델에 포함된 ±2.3cm 정도의 오차로 볼수있나요?
3) 관련하여 중력계 기반으로 결정된 기준점의 표고와 GNSS기반으로 측정한 표고(타원체고-KNGeoid18)가 (적어도 기준점에서는) 큰 차이가 없다면 국토지리정보원의 GNSS 표고 결정 가이드라인은 어떤 경우를 위한 것인지 잘 이해가 되질 않습니다.ㅠㅠ 기준점 이외의 미지점들에 대한 표고 값을 추정하기 위한 방법인듯한데, 기준점에서 GNSS 기반 표고를 적용할 수 있다면 나머지 점들에 대해서도 마찬가지로 적용해도 될텐데 이런 가이드가 필요한가라는 의문이 듭니다.
@지도조아
1) [RTK 자료실] 글번호 42번(http://cafe.daum.net/GPSGIS/8pNh/42)에서 GRS80 타원체 법선과 plumb line과의 연직선 편차는 아주 미미해서 정표고(H)와 표고(h)의 차는 무시해도 됩니다.. 과거의 준거 타원체(Bessel 1841)는 이론상 해당 지역의 지오이드면과 일치한다고 봅니다. 따라서 plumb line은 준거 타원체(Bessel 1841)의 법선이라고 볼 수 있습니다. 해당 지역에서 이 두 연직선의 편차는 [RTK 자료실] 글번호 31번(http://cafe.daum.net/GPSGIS/8pNh/31)의 Rx, Ry, Rz 값(단위 초)이라고 볼 수 있습니다.
@지도조아
2) 네, 중력 기반 표고 결정에 적용된 기준면(중력가속도가 9.80665m/s2인 면으로 평균해수면과 거의 유사)에 최대한 비슷한 면의 형태를 찾고자 한 것이 지오이드 모델(KNGeoid18)입니다. 모든 지역에 걸쳐 최대한 비슷한 모델을 만들었지만 어쩔 수 없이 완벽한 모델은 있을 수 없기에 평균 2.3cm 정도의 오차는 감안해야 하는 것입니다. 이는 일기예보의 기상 모델이나 수치표고모델(DEM : Digital Elevation Model)과 비슷한 원리입니다. 기상대에서 실측한 값을 통해 전국의 기상 모델을 만들어 이를 통해 기상대가 없는 지역의 온도나 기압 등을 추정하는 것과 비슷한 원리입니다. 이러한 추정 온도는 오차가 발생할 수 밖에 없죠! DEM도 일부 지점들에서 실측한 표고를 통해 전체 지역의 표고 모델을 만든 것이고 이를 통해 임의의 지점에 대한 표고를 계산하는 것입니다. 예를 들어 DEM이 30mX30m 격자 형태이면 격자의 꼭지점 부분에 특정 표고를 부여해 두면 격자 안의 표고들은 그때그때 보간법(Interpolation)을 통해 파악하게 되는 것입니다.
@지도조아
3) 지오이드고도 지역마다 다 다른 값을 가지기 때문에 전국의 기준점에서 우선 지오이드고를 측정합니다. 즉, 기준점에서 GNSS로 타원체를 구하고 중력계로 구한 표고를 뺌으로써 지오이드고를 구하게 됩니다. 이는 실제 기상대에서 온도와 기압을 재는 것과 마찬가지입니다. 이렇게 전국의 기준점들에서 구한 지오이드고를 바탕으로 전국에 대한 지오이드 모델을 만들면 기준점이 아닌 곳에서 GNSS로 표고를 측정하고자 할 때 우선 타원체고를 구하고 여기에 지오이드 모델을 통해 파악(보간법)한 해당 지점의 지오이드고를 빼 줌으로써 표고를 구하게 됩니다.
따라서 GNSS 장비의 메모리에는 반드시 지오이드 모델 파일이 저장돼 있어야 표고를 구할 수 있습니다. GNSS는 타원체고만 측정할 수 있으므로 절대 지오이드 모델 없이는 표고를 구할 수 없습니다. 질문에서 '기준점에서 GNSS 기반 표고를 적용할 수 있다면 나머지 점들에 대해서도 마찬가지로 적용해도 될텐데'라고 하셨는데 기준점과 나머지 점들의 지오이드고는 다르기 때문에 반드시 각각 지점들의 지오이드고를 지오이드 모델을 통해 파악해야 합니다.
@지도조아
문제는 나머지 미지점들에 가서 어떻게 지오이드고를 구하느냐가 문제의 핵심입니다. 지오이드면은 규칙성이 없어 지오이드고를 쉽게 얻을 수 없기 때문에 결국 미지점의 표고를 결정하는 방법은 두 가지로 압축됩니다. 첫 번째 레벨기를 통해 근처의 기준점으로부터 미지점까지 수준측량을 해 오는 방법과 두 번째 지오이드 모델을 만들어 GNSS로 타원체고를 측정한 후 그 값에 지오이드 모델을 통해 얻은 미지점의 지오이드고를 빼서 표고를 구하는 방법입니다. 두 번째 방법이 지오이드 모델을 만들어야 한다는 과제가 있지만 일단 만들어 두면 첫 번째 방법과 비교할 수 없을 정도로 신속하고 편리하게 표고를 구할 수 있습니다.
@남정권 바로 윗글 위에 아래와 같은 댓글을 달았는데, 어찌된 일인지 등록이 안되어 있습니다.ㅠㅠ
점차 정리가 되어 가는듯 합니다. 마지막 말씀하신 것과 관련하여서는 제 표현이 좀 어색했습니다. 제가 표현하고자 했던 것과 의문점은 다음과 같습니다.
"기준점에 가서 GNSS를 통해 타원체고를 구하고 지오이드고(KNGeoid18)를 제하여 표고를 파악(추정)했을때 그 값이 표고 고시값과 차이가 거의 없다(GNSS 수신 오차, 즉 타원체고 관련 오차는 논외로하고)면, 이 방법을 나머지 미지점들에 대해서도 적용하여 표고를 파악할 수 있을 것이다. 즉 미지점에가서 GNSS로 타원체고 측정하고, 그 위치에 해당하는 지오이드고를 파악해 빼주면 미지점 표고를 파악할 수 있다. 만일 이렇게 하는 것에 문제가 없다면 국토지리정보원의 GNSS 표고 결정 가이드라인은 무엇에 대한 가이드라인인가? 평균 2.3cm 정도의 오차도 더 줄여서 최소화하기 위한 노력인가? 아니면 미지점에가서 GNSS 타원체고 측정 후 지오이드고 제하면 된다는 것을 설명하고 있는 글인가?"
@지도조아 [GNSS 표고 결정 가이드라인]이라고 하신 것이 어디서 보신 내용인지 링크를 부탁드립니다. 공공측량에는 측량법에서 정하는 시행규칙들이 있는데 이것을 보신 것인가요? 측량에는 등급이 있는데 가이드 라인이라는 것은 등급에 따라 달라지기 때문에 어떤 측량을 하느냐에 따라 가이드 라인이 적합하지 아닌지가 결정됩니다.
@남정권 정확한 명칭은 “GNSS 높이측량 가이드라인(ver1.1)” 이었네요.. 혼란을 드려서 죄송합니다.
http://map.ngii.go.kr/ms/mesrInfo/vertclStdrOpenLctre.do 접속 후 지오이드 편 하단에 링크가 있습니다. 관련 내용이 공공측량작업규정(제7편)의 GNSS높이측량(안)으로 포함되어 있기도 합니다. https://www.law.go.kr/행정규칙/공공측량작업규정/(2019-153,20191231)
아직은 가이드이고 말그대로 안인듯 보입니다...
@지도조아 해당 가이드라인에서 설명하는 절차와 제가 설명드린 절차에서 차이점은 보정타원체고를 사용한다는 것이네요! 이는 GNSS로 측정한 타원체면의 위치를 지오이드 모델에 부합하게 조정함으로써 주변 미지점 표고를 측정할 때 기준점과의 상대적인 표고차를 좀 더 정확하게 파악하기 위함으로 보입니다.