연직선 편차(Deflection of the vertical)

1 개요

연직선 편차(Vertical deflection)는 지구의 등 중력 면과 수직으로 세워진 연직선 사이의 각도 차이를 의미합니다. 즉, 등 중력 면에서 수직으로 세워진 연직선이 얼마나 빗나가 있는지를 나타내는 값입니다. 이는 지구의 중력장이 부분적으로 불균일하게 분포되어 있어서 발생합니다.

2. 특징

연직선 편차(Vertical deflection)는 지구의 중력장이 부분적으로 불균일하게 분포되어 있어서 발생하는 값으로, 지구의 등 중력 면과 수직으로 세워진 연직선 사이의 각도 차이를 의미합니다. 연직선 편차의 특징은 다음과 같습니다.

지역적 차이: 지구의 중력장이 지역적으로 불균일하기 때문에, 연직선 편차도 지역에 따라서 차이가 발생합니다. 즉, 같은 지역이라 하더라도 위치에 따라서 연직선 편차가 다를 수 있습니다.

높이에 따른 변화: 연직선 편차는 높이에 따라서도 변화합니다. 즉, 같은 지점이라 하더라도 높이가 다르면 연직선 편차가 다를 수 있습니다.

대기 상태에 따른 변화: 대기의 밀도, 온도, 습도 등에 따라서도 연직선 편차가 변화합니다. 특히 대기의 밀도가 변화하는 경우, 연직선 편차에 큰 영향을 미칩니다.

중력장 변화에 따른 변화: 지구의 중력장이 변화하는 경우, 연직선 편차도 변화합니다. 이는 지진 등 지구 내부의 변화에 따라서 발생할 수 있습니다.

연직선 편차는 지구의 중력장에 대한 정보를 제공하는 중요한 파라미터이지만, 다양한 변수에 의해서 영향을 받기 때문에 정확한 값을 구하기 위해서는 여러 가지 보정작업이 필요합니다.

 

3. 연직선 편차의 정의

연직선 편차는 벡터값으로 그 정의에 있어서 다음의 세가지로 대별할 수 있다.

1) 헬머트(Helmert) 정의

지구표면상의 한점 P에 있어서 그 점의 수직선과 그 점을 통과하는 타원체 법선의 지표면상에서의 사이각

2) 피제티(Pizzetti) 정의

지구표면상의 한 점 P에서 그 점의 수직선을 연장하여 지오이드와 만난 점을 P0라고 할 때 지오이드상에서 P0의 법선과 P의 수직선의 연장이 이루는 사이각

3) 몰로덴스키(Molodenski) 정의

지구표면상의 한 점 P의 법선과 그 점을 지나는 테루로이드(telluroid)의 법선이 지표면상에서 이루는 사이각으로 정의한다. 테루로이드란 물리적 지표면과 표고이상(ζ) 만큼 분리되어 있는 면으로 임의 점 P가 갖고 있는 포텐셜(Wp)과 같은 값을 가지는 구포텐셜면(spheropotential surface)이다.

 

4. 연직선 편차의 계산

연직선 편차는 방향성이 있으므로 다음그림과 같이 자오선방향성분ξ 와 묘 유선방향성분 η로 구분할 수 있으며 천문경위도와 측지경위도를 사용하여 다음식으로 계산된다.