ITRF2008의 정의와 특성을 설명하시오.

1. 세계측지계 

과거 천문측량에 의해 구축된 측지계는 국가 또는 특정지역의 타원체와 좌표계 를 기준으로 위치를 표시하였으나 국제적인 교류가 활발해짐에 따라 측지계의 차이로 인한 좌표계의 혼란 대두되었다. 서로 다른 측지계 적용에 의한 불편함과 문제점은 우주측지(Space Geodesy) 기술의 발달로 전 지구에 적용할 수 있는 세계측지좌표계 ITRF(International Terrestrial Reference Frame)를 구축함으로써 해결되었다.

1987년 국제천문연맹(International Astronomical Union)과 국제측지학 지구물리학연합(IUGG, International Union of Geodesy and Geophysics)이 공동으로 설립한 국제지구회전관측국(IERS, International Earth Rotation and Reference Systems Service)은 전 세계에 위치한 VLBI(Very Long Baseline Interferometery), DORIS(Doppler Orbitography and Radiopositioning Intergrated by Satellite), SLR(Satellite Laser Ranging), 그리고 IGS의 GPS 관측소를 이용하여 관측데이터를 분석하고 그 결과물을 우주측지, 지구물리학, 측지학 등의 응용분야에 제공하고 있 다.

IERS에서 제공하는 데이터는 다음과 같다.

2.  ITRF

ITRF(International Terrestrial Reference Frame)는 지구의 형태와 자전 등 지구의 기본적인 물리적 특성을 정확히 기록하고 관찰하기 위해 사용되는 좌표계입니다. ITRF는 지구의 참조 프레임으로 사용되며, 위성 및 지상 관측을 통해 얻은 관측 데이터를 처리하여 계산됩니다. ITRF는 주기적으로 새로운 버전이 출시되며, 이전 버전과 비교하여 변화가 있는 경우가 있습니다. ITRF의 변화는 지구의 형태, 자전 및 이동 등의 변화와 관련이 있습니다.

지구는 고체가 아닌 탄성체로 태양과 달의 인력으로 인한 지구고체조석(Solid Earth Tide), 해양하중 조석(Ocean Loading Tide)과 지구의 자전축의 이동과 자전 속도에 의한 고체지구 극조석(Solid Earth Pole Tide), 해양극조석(Ocean Pole Tide) 등의 다양한 원인으로 지각은 항상 움직이고 있다. 이와 같은 지구의 변동으로 인하여 ITRF는 주기적으로 업데이트 되며 현재는 ITRF2008이 공표되어 있다. ITRF2008은 우리나라가 채택하고 있는 세계측지좌표계 인 ITRF2000과 좌표계의 중심축에서 X축으로 –1.9mm, Y축으로 –1.7mm, Z축으로 –10.5mm 각각 이동되었으며 좌표축의 회전량은 동일하다. 

 

TRF(X,V)는 지구의 위치와 속도를 나타내는 TRF의 변환 모델입니다. X는 지구 중심 좌표계에서의 지구의 위치 벡터이며, V는 지구 중심 좌표계에서의 지구의 속도 벡터입니다. TRF(X,V)는 ITRF와 TRF 간의 변환 모델 중 하나입니다.

EOP(SINEX)는 ITRF의 지구 회전 운동을 나타내는 파라미터인 지구 자전 매개 변수 (Earth Orientation Parameters)를 포함한 ITRF 파라미터를 나타내는 SINEX (Solution Independent EXchange) 형식의 파일입니다. ITRF EOP(SINEX) 파일은 다양한 위성 및 대기권 관측 데이터를 기반으로 생성되며, ITRF의 다양한 파라미터를 포함합니다. 이 파일은 지구 회전 운동 및 지구 형태 모델링을 포함한 다양한 지구 과학 연구 분야에서 사용됩니다.

 

3. ITRF 2008

 

1) ITRF 2008의 정의

ITRF 2008은 2009년에 발표된 ITRF의 버전 중 하나입니다. 측지 기술의 발전과 함께 ITRF의 버전도 지속적으로 발전하고 있습니다. 이는 지구의 모양, 크기, 자전 등을 보다 정확하게 이해할 수 있도록 도와주며, 지구 관측 및 대기 모델링 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

ITRF 2008은 지구의 중심을 기준으로 지구의 모양을 나타내는 지구 중심 좌표계와, 대기권 및 지각 변화를 고려하여 지구의 움직임을 나타내는 지구 중심 연동 좌표계로 구성됩니다.

ITRF 2008은 지구의 궤도에 대한 정확한 모델링을 기반으로 하며, 다양한 대륙과 섬들의 지질 특성을 반영하여 정의되었습니다. 이를 통해 전 세계에서 사용할 수 있는 표준적인 대지 좌표계를 제공하고, 지구의 모양과 크기에 대한 정확한 이해를 돕는 역할을 하고 있습니다.

 

2) ITRF 2008의 특징

측지 기술의 발전과 함께 ITRF의 버전도 지속적으로 발전하고 있습니다. ITRF 2008은 이전 버전인 ITRF 2005보다 정확도가 개선되었습니다. 이는 레이저 측정(Laser Ranging)을 이용한 정확도가 향상되어 GPS와 GLONASS 측정보다 높은 정확도를 제공하게 된 것이 큰 특징입니다.

ITRF 2008은 전 세계의 측지 기반으로 작성되었으며, GPS와 GLONASS를 포함한 위성 측지 및 레이저 측정을 통해 대지의 좌표를 정의하고 있습니다. 이전 버전인 ITRF 2005에서는 GPS와 GLONASS 위성의 수가 증가하여 측지 정확도가 향상되었는데, ITRF 2008에서는 이러한 기술의 발전으로 더욱 높은 정확도를 제공합니다.