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학위논문 동서

GPS 측량의 3차원 좌표변환에 의한 정밀위치결정

이기부

부산: 동아대학교 2000

xi, 103장: 삽도; 26cm

학위논문(석사) 동아대학교 대학원: 토목공학과, 2000

영문초록 : GPS satellite surveying is the most effective method for the setup of geodetic reference networks necessary for mapping, design, GSIS (Geo-spatial information system) and the geodetic application. However, position from GPS satellite is three dimensonal coordinates using· WGS-84 ellipsoid, whereas the traditional method of bessel ellipsoid is used now. This study deals with the derivation coefficient of coordinate transformation suitable for TAEGU, KYUNG-SANG BUKDO to transform WGS-84 ellipsoid into bessel ellipsoid according to the type of GPS measurement and dimension. First, a fixed WGS-84 coordinate of GPS CORS(Continuous Operating Reference Station) at the Y coll. was used to adjust the radial surveying and static network surveying. Then, performed three dimensional coordinates transformation of the radial surveying and static network surveying based on the bessel geoid model obtained from control points and reference points. As a result of applying the coordinated transformation coefficient, latitude and longitude obtainded are very close to known value in both surveyings, and the height was more precise at the static network surveying 2D + 1D and 3D results are shown similar through the dimensional analysis, and the accuracy of latitude, longitude using 3-parameters is less accurate than that of 2D + 1D and 3D, but height was more precious. But, overall accuracy was low due to the unpreparedness of control points test, a reliable geoid model suitable for the study area, and the unaccuracy of reference points. Therefore, it will be expected that 3D coordinate transformation of GPS satellite suveying and local GPS CORS will contribute to the precise positioning as a base of the database of NGIS(National Geographic Information System) / 한글초록 : GPS 위성측량은 재래의 위치결정 기술로는 수행할 수 없는 신속성, 높은 정밀도와 경제성 등 많은 장점 때문에 근래에 매핑, 설계, 지형공간정보체계 등과 측지공학적 응용을 위한 측지 기준망 설치에 가장 효율적인 방법이 되고 있다. 그러나 GPS로부터 취득되는 위치는 W GS-84 좌표인 반면에 우리 나라에서는 Bessel 타원체와 Geoid를 사용하고 있으므로 WGS-84 좌표를 직접 사용할 수 없는 불편한 점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 대구·경북 지역에 적합한 WGS-84 타원체와 Bessel 타원체 간 좌표변환을 위해 GPS 관측망 유형별, 그리고 차원에 따른 좌표변환계수를 제시하고자 한다. 먼저, 대구 Y coll.의 GPS 위성 상시관측소의 WGS-84 좌표를 고정하기 위해 IGS에서 공인한 대전(DAEJ)과 수원(SUWN)의 WGS-84 좌표와 Y coll.의 GPS 위성 상시관측소를 연결하는 망을 구성하였다. 그리고 Y coll.의 GPS 위성 상시관측소를 정점으로하는 방사형과 망형으로 GPS 관측망을 구성하였다. 다음으로 반복기선 관측분석, 망 폐합차 분석, 그리고 자유조정 등의 고정 망 조정 사전작업을 수행하였으며, 고정망 조정에서 과대오차를 소거하기 위해 chi-test 와 fisher-test를 수행하였다. 망 조정 후 좌표변환을 위해 프로그램을 이용해서 실험지역의 삼각점과 검사점을 포함하는 Bessel 타원체 지오이드 모형을 만들었다. 좌표변환 단계에서는 방사형과 정적 망형 측량에 대해 3D(7-매개변수),2D(4-매개변수), 2D+1D(5-매개변수), 그리고 3-매개변수 기법으로 좌표변환을 수행하였다. 좌표변환을 통해 얻은 좌표변수를 검사점의 삼각점에 적용해 본 결과 GPS 관측망 유형에 의한 위도, 경도는 유사한 값을 보였으며, 높이에서는 망형이 약간 우수한 결과를 보였다. 그리고 차원별 분석을 통해 2D+1D와 3D의 결과가 거의 동일한 값을 보였으며, 3-매개변수를 이용한 방사형과 망형 측량방식의 좌표변환 결과 위도와 경도는 2D+1D, 3D 방식보다 정확도가 떨어졌지만, 높이에서는 1m 이상의 정확도가 향상을 보였으며, 전체적으로 정확도는 높지 못하였다 이것은 그 지역에 적합한 지오이드모형의 부재, 검사점의 성과 불안정, 좌표변환계수 도출에 사용된 삼각점에 대한 사전조사 부족 등에 기인한 것으로 보여진다. 따라서, GPS 위성측량의 성과를 이용한 좌표변환계수를 구하기 위해서는 그 지역에 적합한 지오이드모형과 국가기준점인 삼각점과 수준점에 대한 철저한 검증이 먼저 필요하리라 사료된다.

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