ITRF2020(International Terrestrial Reference Frame 2020)

1. ITRF 2020

ITRF2020은 2020년에 수립된 국제 지구 기준 프레임을 나타냅니다. 국제 지구 기준 프레임(ITRF)은 지리, 항법, 위성 위치 측정 등 다양한 응용 분야에서 기준 시스템으로 사용되는 지구 표면의 좌표를 포함한 포인트 집합입니다. 국제지구 기준프레임(ITRF)는 국제지구 기준체계(ITRS)는 구현으로, ITRFyy 또는 ITRFyyyy로 불리는 여러 해상도 해결책으로 구성되어 있습니다. 여기서 yy/yyyy는 연도를 나타냅니다. ITRF는 지구의 자전, 지각 운동 및 기타 지구 물리 현상의 변화를 반영하기 위해 주기적으로 업데이트됩니다.

 

 

 

ITRF는 4대 우주 측지 시스템인 ① 전파를 이용한 인공 위성 거리 변화율 측정 시스템인 DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) ② 우주측지 시스템인 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System), ③ 레이저를 사용한 인공위성 거리 측정 시스템인 SLR (Satellite Laser Ranging), ④ 초장기선간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometer) 관측 자료를 처리하고, 그 결과를 통합하여 국제 수준의 지구기준 좌표계(TRF: Terrestrial Reference Frame)와 지구회전계수(EOP: Earth Orientation Parameters) 를 결정합니다.

기술	장점	단점
VLBI	높은 정확도로  EOP(Earth Orientation Parameters)의 결정	전 세계에 매우 적은 관측소 존재
SLR	높은 정확도로 지구의 중심을 결정하다.	전 세계에 매우 적은 관측소 존재
GNSS	대규모 분포, 후보정 데이터의 높은 정확도	복잡한 섭동 모델 고려
DORIS	대규모 분포(인터넷 장비 필요 없음)	다소 부정확한 정확도

 

1) ITRF2020 특징

2020년에 발표된 International Terrestrial Reference Frame (ITRF 2020)은 전 세계적으로 사용되는 지구의 정밀한 기하학적 좌표 시스템을 정의합니다. ITRF 2020의 주요 특징은 다음과 같습니다.

 

① 고정된 기준점: ITRF는 지구의 특정 지점을 기준으로 하며, 이를 통해 지구 상의 다양한 지점의 정밀한 위치를 정의합니다.

② 다양한 기술의 통합 : ITRF는 GNSS (Global Navigation Satellite System), SLR (Satellite Laser Ranging), VLBI (Very Long Baseline Interferometry), DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) 등 다양한 우주 기술을 기반으로 합니다. 이러한 기술들을 활용하여 정밀한 지구 좌표 및 속도 정보를 제공합니다.

③ 국제적인 표준 준수: ITRF는 국제 지구 회전 서비스 (IERS)의 협력 아래에서 개발되며, 국제적인 표준을 준수합니다. 이는 다양한 기관 및 연구소의 협력을 통해 수행됩니다.

④ 주기적 업데이트: ITRF는 새로운 관측 데이터가 수집되면 주기적으로 업데이트됩니다. 이는 더 정확하고 최신의 지구 좌표 정보를 제공하기 위함입니다.

⑤ 3D 좌표와 속도정보: ITRF는 지구의 특정 지점에 대한 3D 좌표뿐만 아니라 해당 지점의 속도 정보도 제공합니다. 이는 지구의 동적인 변화를 반영합니다.

ITRF 2020은 이전 버전들보다 더 정확하고 최신의 기술과 데이터를 반영하여 지구의 정밀한 좌표 및 속도 정보를 제공하는데 사용됩니다.

 

2) ITRF2020 변환

다음은 국제 지구 회전 서비스(IERS)에서 발표하는 ITRF에서 발표하는 데이텀 변환 매개변수를 이용하여 서로 다른 ITRF 솔루션의 좌표값을 변환하는 방법입니다.

Transformation parameters from ITRF2020 to past ITRFs.
----------------------------------------------------------------------------------------
SOLUTION         Tx       Ty       Tz        D        Rx        Ry        Rz      EPOCH
UNITS----------> mm       mm       mm       ppb       .001"     .001"     .001"
                 .        .        .         .        .         .         .
       RATES     Tx       Ty       Tz        D        Rx        Ry        Rz
UNITS----------> mm/y     mm/y     mm/y     ppb/y    .001"/y   .001"/y   .001"/y
-----------------------------------------------------------------------------------------
  ITRF2014       -1.4     -0.9      1.4     -0.42      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.0     -0.1      0.2      0.00      0.00      0.00      0.00     
  ITRF2008        0.2      1.0      3.3     -0.29      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.0     -0.1      0.1      0.03      0.00      0.00      0.00     
  ITRF2005        2.7      0.1     -1.4      0.65      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.3     -0.1      0.1      0.03      0.00      0.00      0.00     
  ITRF2000       -0.2      0.8    -34.2      2.25      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.1      0.0     -1.7      0.11      0.00      0.00      0.00     
  ITRF97          6.5     -3.9    -77.9      3.98      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF96          6.5     -3.9    -77.9      3.98      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF94          6.5     -3.9    -77.9      3.98      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF93        -65.8      1.9    -71.3      4.47     -3.36     -4.33      0.75    2015.0  
       rates     -2.8     -0.2     -2.3      0.12     -0.11     -0.19      0.07     
  ITRF92         14.5     -1.9    -85.9      3.27      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF91         26.5     12.1    -91.9      4.67      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF90         24.5      8.1   -107.9      4.97      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF89         29.5     32.1   -145.9      8.37      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF88         24.5     -3.9   -169.9     11.47      0.10      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
_________________________________________________________________________________________

Note : These parameters are derived from those already published in the IERS Technical 
Notes and Annual Reports, and from the transformation parameters between ITRF2020, ITRF2014
and ITRF2008. They supersede all values published in the past IERS/ITRF documentations.
The transformation parameters should be used with the standard model (1) given below and 
are valid at the indicated epoch.


: XS :    : X :   : Tx :   :  D   -Rz   Ry : : X :
:    :    :   :   :    :   :               : :   :
: YS :  = : Y : + : Ty : + :  Rz   D   -Rx : : Y :                       (1)
:    :    :   :   :    :   :               : :   :
: ZS :    : Z :   : Tz :   : -Ry   Rx   D  : : Z :


Where X,Y,Z are the coordinates in ITRF2020 and XS,YS,ZS are the coordinates in
the other frames.

On the other hand, for a given parameter P, its value at any epoch t
is obtained by using equation (2).

                  .
P(t) = P(EPOCH) + P * (t - EPOCH)                                        (2)


where EPOCH is the epoch indicated in the above table (currently 2015.0)
    .
and P is the rate of that parameter.