지오이드(Geoid)는 평균해수면(mean sea level)에 가장 가까운 등포텐셜면(same gravitational potential)인데요,
지구 중력장 모델(EGM08)과 한국 지오이드 모델(KNGeoid)을 이용한 표고(orthometric height) 계산을 살펴보도록 하겠습니다.
H = 표고(orthometric height)
h = 타원체고(elipsoid height)
N = 지오이드고(geoid height)
위와 같이 정의될 때,
표고(H)는 평균해수면으로부터의 연직거리, 즉 지오이드로부터 연직거리로 정의됩니다. 아래와 같은 식이 정의됩니다.
표고(H) = 타원체고(h) - 지오이드고(N)
즉, 정확한 표고는 GNSS(Global Navigation Satellite System)측량의 정확도 뿐만 아니라, '지오이드'의 정확도가 확보되어야 하는데요,
전지구적으로 대표적인 지오이드는 미국 국립지리정보국(National Geospatial-Intelligence Agency, NGA)에서
개발한 지구 중력장 모델(Earth Gravitational Model 2008, EGM08)이 있습니다.
공식 홈페이지 http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008/
한국은 이 EGM08을 기반으로 육상과 제주 포함 해상 부분에서 약 ±3cm 정확도를 확보한 KNGeoid를 개발했습니다.
한국 지오이드 모델을 제공하는 홈페이지는 아래와 같습니다.
국토지리정보원 국가 수직기준 연계
http://ngii.go.kr/geoid/index.do
위 메뉴에서 수직기준 변환 서비스 > 지오이드 서비스를 클릭합니다.
아래 그림과 같이 수직기준 변환 서비스가 다양한 방식으로 제공되고 있는데요,
기능선택에서 원하는 지오이드를 선택하고 위도/경도를 입력해서 결과를 확인하실 수 있습니다.
국가 지오이드 모델 KNGeoid14 조회 결과입니다.
국가 지오이드 모델 KNGeoid13 조회 결과입니다.
국가 지오이드 모델 EGM08 조회 결과입니다.
입력한 지역의 기준 표고는 60.114 m입니다.
KNGeoid14 표고 = 60.131m, +0.017m
KNGeoid13 표고 = 60.101m, -0.013m
EGM08 표고 = 59.936m, -0.178m
위와 같이 국가 지오이드 모델이 확연히 높은 정확도를 나타내고 있습니다.
한국 지오이드 모델을 살펴보면서, 그간 사용해왔던 수치표고모델
(Digital Elevation Model, DEM) 데이터들은 어떤 지오이드를 기반으로 제작되었는지 궁금해졌는데요,
제가 크게 자주 쓰는 DEM은 아래와 같이 두 가지가 있습니다.
*SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) DEM
미국 국립지리정보국(U.S. National Geospatial-Intelligence Agency, NGA)과
미국 항공우주국(U.S. National Aeronautics and Space Administration, NASA)이 공동 개발
공식 홈페이지: http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/
*ASTER GDEM(Global Digital Elevation Map)
일본 경제산업성(Ministry of Economy, Trade, and Industry, METI)와 미국 항공우주국(NASA)이 공동 개발
공식 홈페이지: http://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp
확인해 보니 두 DEM 모두 WGS84 타원체고와 함께, EGM96 지오이드고를 사용하여 제작되었습니다. 재밌는 정보죠?!