수심기준면 (Datum Level)과 육상표고 (Mean Sea Level)의 기준면

1. 국가의 수직기준면

우리나라의 국가수직기준체계는 육상과 해상으로 서로 이원화되어 있어 육상과 해상 부문에서 서로 다른 수직기준면을 이용하고 있으며 높이(표고) 기준은 국토지리정보원에서 운영하는 수준점(BM: Bench Mark)과 국립해양조사원의 기본수준점(TBM: Tidal Bench Mark)으로 독립적으로 운영되고 있다.

 

 

1) 수심기준면

우리나라 조석관측의 기준면은 기본수준면(Datum Level, DL)이라고 하며，조석표의 조위와 해도에 수심을 표시하는 기준면으로 사용하고 있다. 국제수로협회에서는 수심기준면은 조석이 그 이하로는 내려가지 않는 면으로 해야 한다고 규정하고 있으며，이러한 정의에 따라서 국가별로 각기 다른 수심의 기준면을 채택하여 사용하고 있다. 우리나라의 경우 수심기준면은 기준면을 정하고자 하는 지역에서 1개월 이상의 조석관측을 실시하여 그 지역의 조석에 관한 특성들이 포함된 주요 4개 분 조(M 2, S2, K1, O1}의 조화상수를 구한 후，관측기간의 평균해수면(Ao)에서 4개 분조의 반조차 합 만큼 아래로 내려간 면인 약최저저조면(기본수준면)으로 규정하고 있다.

2) 육상표고의 기준면

우리나라 국토에 대한 높이의 기준이 되는 수준원점은 1963년 12월 2일 인천직할시 남구 용현동 253 인하 공업전문대학 구내에 설치된 수준원점의 수정판(영눈금)을 원점수치로 하고 있으며, 그 표고는 인천항 중등조위 상 26.6871m이다

구분	내용
위치	인천광역시 남구 용현동 인하공업전문대학
경위도	126° 39' 26"E, 37°26' 58"N
설치일	1963.12.3
표고	26.6871m

 

2. 수직기준면변환

 "수직기준면변환"이란 수심과 높이를 약최저저조면, 평균해면, 약최고고조면, 타원체면 등 서로 다른 기준면으로 상호 변환하는 작업을 말한다. 

1) 육상과 해상 수직기준면간 편차

완전한 정지한 해면은 중력의 등포텐셜면이 되지만 이러한 상태는 현실에서 실현되지 않기 때문에 이것에 가장 근사한 것으로 평균해수면은 조위자료로부터 정해지는데 조위관측소가 위치한 지역의 평균해수면은 해양물리 및 기상의 영향으로 다른 지역의 평균해수면과 일치하지 않는다. 즉, 지역별 평균해수면의 차이로 인하여 육상에 임의 지점의 표고는 각 지역 평균해수면에 따라 차이가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 통합 수직기준면 선정의 전제는 전체 지역이 동일한 기준으로 표고를 산정하여야 한다는 것이다. 약최저저조면은 지역 단위로 변화하는 기준면으로 해양에서 선박의 안전항해를 고려할 때는 적합한 개념이나 일관성 있는 기준을 제공하지 못하는 한계를 가진다. 지역 평균해수면 역시 조석이 없을 때를 기준으로 한 개념상 동일한 기준이나 해면의 높이는 조석，기상 및 해상 등의 변동 에 따라서 시간적으로 변화하기 때문에 다른 곳의 평균해수면과 불일치하여 지역별 평균해수면의 높이 차이인 해면경사가 발생한다.

 

 

2) 수직기준면 편차 변환

TBM과 BM간의 수준측량을 실시하여 결정된 인천만 평균해수면과 지역 평균해 수면의 차이를 약최저저조면상(해양기준)의 조위에서 지역 평균해수면을 뺀 값에 적용함으로써 인천만 평균해수면상(육상기준) 조위로 변환할 수 있다.

지역 평균해수면과 인천만 평균해수면과의 뚜렷한 차이점은 각 지역에서 조석관 측을 실시하여 기준면을 결정하므로 지역에 따라서 서로 다른 기준면으로 구성된다는 것이다. 따라서 국립해양조사원의 기본수준점(TBM)과 국토지리정보원의 수준점 (BM) 간의 성과 비교는 TBM의 지역평균해수면상 높이와 육상 BM의 인천평균해 수면상 높이에 대해 수준측량을 실시하여 비교하는 방법을 사용하게 된다. TBM과 BM간의 수준측량을 실시하여 결정된 인천만 평균해수면과 지역 평균해 수면의 차이를 약최저저조면상(해양기준)의 조위에서 지역 평균해수면을 뺀 값에 적용함으로써 인천만 평균해수면상(육상기준) 조위로 변환할 수 있다.