Geodesy

지구 타원체

• 지구의 단면은 타원
• 장반경 a, 단반경 b라 했을 떄, $\frac{a-b}{a}=f$ f를 편평률이라 한다.
  • a, b가 많이 차이나면 값이 크다 == 많이 찌그러져 있다.
• 그리고 이렇게 타원체로 만든 것을 지구 타원체라 한다.
• 타원체를 가정하는 여러 것들이 있다.
  • Bessel
  • GRS80
  • WGS84

고도 측정

• 기준이 필요
  • 지구를 원으로? 혹은 타원으로 가정할 것인가?
  • 실제 지구는 울퉁불퉁한데 어디를 기준으로 할 것인가?
• 그래서 해발고도, 표고 이런말이 있는 것.
  • 해발고도
    • 바다가 없음에도 가상의 해수면선을 육지 안에 그은 상태로 측정
    • 이러한 상황에서 특정 위치의 고도를 측정하고자 한다면, 이 해수면성에 수선을 내린 거리를 해발고도라 한다.
    • 왜 그런데 굳이 가상의 해수면을 그려서 판단하나?
      • Geoid
        • 지구의 표면은 해발고도 0미터이다.
        • 즉, 이는 지구 표면을 이야기 한다. (0미터이면 정확히 표면을 의미)
        • 물을 지구에 퍼트렸다고 생각해도 좋다.
        • 그러면 물이 중력에 따라 특정 모양(타원에 가까울 것)을 가지고 분포해있을 것이다.
        • 이 상황에서 이 표면의 특정점을 찍고 접선을 그으면 중력 방향에 수직이 될 것
        • 이러한 가상의 표면(해수면)을 지오이드라 하고, 이를 기준으로 해발고도를 측정한다.
        • 어떠한 기준을 만든 것이라 생각하면 될 듯.
        • EGM96이 Geoid의 표준
        • Geoid는 실제 지구의 표면을 대상으로 만든 것이기 때문에 완전한 타원이 아니다.
        • 오히려 찌그러진 감자에 가깝다.
        • 그런데 우리는 타원체를 가정하고 지도를 만들기 때문에, 우리가 계산한 값과 실제 지오이드를 통해 계산된 고도는 달라질 가능성이 높다.
        • 이러한 문제를 해결하기 위해, 타원체를 이동해서 값을 가져온다. 대신 그 반대편 위치에 있는 국가의 경우 정확도가 많이 달라진다.

측지계 (Datum)

• 지구상의 위치를 경/위도로 표현하기 위한 기준이 되는 좌표계 + 지구 형상을 규정한 타원체를 총칭
• 이 때 기준점을 정확하게 측정하여 상수로 정의
• 기준점이 다르면 같은 타원체를 사용해도 다른 값이 나오게 됨

Reference

• 지구 타원체
• Geoid