위치기준 구축

통합기준점은 개별적(삼각점, 수준점, 중력점 등)으로 설치·관리되어온 국가기준점 기능을 통합하여 편의성 등 측량능률을 극대화하기 위해 구축한 새로운 기준점이다. 같은 위치에서 GNSS측량(평면), 직접수준측량(수직), 상대중력측량(중력) 성과를 제공하기 위해 2007년 시범사업을 통해 통합기준점 설치를 시작하였고 현재 전국 3~5km 간격으로 주요지점에 5,588점을 설치하여 관리하고 있다.

GNSS측량

• GNSS측량은 인공위성측량이라 할 수 있으며 관측자로부터 인공위성까지의 방향, 거리의 변화율을 관측하여 인공위성으로 부터 수신된 전파를 토대로 관측점의 3차원 위치(경도, 위도, 높이)를 결정하는 측량으로 지구의 중심을 원점으로 하는 전세계 공통의 3차원 직교좌표계로 지구의 형태 및 지구상의 임의의 점의 위치와 각국의 독립측지망의 결합 등에 이용되고 있다. 요약하면, GNSS수신기를 이용하여 삼각점의 지구중심직교좌표, 지리학적경위도, 직각좌표 및 타원체고를 결정하기 위한 측량을 말한다.

수준측량

• 수준측량은 높이의 정보를 구하는 측량으로서 우리나라에 있어서 높이의 기준은 인천 앞바다의 평균해수면(표고:0m)을 기준으로 측량하여 결정하며 이를 해발(표고)이라 부른다. 인천앞바다의 평균해수면에서 지상의 고정점(대한민국수준원점 높이값(26.6871m))을 정해 설치해 놓고 우리의 일상생활에 필요한 상.하수도를 비롯하여 물의 관리와 지구온난화에 따른 해면의 상승으로 인한 해안도시의 수해흔적조사와 각종건설 재난방재 공사의 핵심기초자료 등 국토높이를 결정하는 필수측량을 말한다.
• 수준점은 우리나라에서는 1990년부터 현재까지 전국에 2~4km의 간격으로 주요지점 국도변이나 관공서, 학교 등에 5,700점을 설치하여 관리하고 있다.

중력측량

• 중력측량은 중력값의 분포나 시간에 따른 변화를 정밀하게 구하기 위해 실시하는 것으로, 중력가속도의 크기를 측정한다. 중력은 지구상의 위치나 높이에 따라 값이 다를 뿐만 아니라 지하의 광물이나 단층 등 지구 내부 구조의 차이에 의해 값이 다르다. 또 중력은 지진이나 화산활동에 의해 시간에 따라 변화한다.
  관측된 성과는 중력도 작성에 이용되는 것과 동시에 지구의 형상(지오이드)에 관한 연구나, 지진예지, 화산분화 예지 등의 지각 활동에 관한 연구에 필요한 기초 자료가 된다. 중력측량에는 크게 절대측량과 상대측량의 2가지 방법이 있다.
  절대측량은 어느 장소의 중력값을 단독으로 관측하여 구하는 방법으로 [절대중력계]에 의해 측량을 실시한다. 상대측량은 복수의 지점에 대한 중력값의 차이를 측량하는 방법으로 어느 지점의 중력값을 구하기 위해서는 중력값를 알고 있는 다른 점으로부터 관측점 까지의 중력값 차이를 스프링의 원리를 이용한 [상대중력계]에 의해 관측한다.

삼각측량

• 삼각측량은 지구상의 수평위치(좌표)를 결정하는 측량으로서, 국토지리정보원에서는 대한민국 정밀측지망의 골격을 마련하기 위하여 남한지역에 16,000여점의 1~4등 삼각점을 광파측정기를 이용한 삼변측량방식의 정밀측지망을 1975년부터 시작하였고 이후 측위 시스템인 GPS의 등장으로 1997년부터 GPS측량기를 사용하여 전체 삼각점을 재정비한 후 전국 망조정하여 성과고시·관리하고 있다.

수준측량

• 수준측량은 높이의 정보를 구하는 측량으로서 우리나라에 있어서 높이의 기준은 인천 앞바다의 평균해수면(표고:0m)을 기준으로 측량하여 결정하며 이를 해발(표고)이라 부른다. 인천앞바다의 평균해수면에서 지상의 고정점(대한민국수준원점 높이값:26.6871m)을 정해 설치해 놓고 우리의 일상생활에 필요한 상.하수도를 비롯하여 물의 관리와 지구온난화에 따른 해면의 상승으로 인한 해안도시의 수해흔적조사와 각종건설 재난방재 공사의 핵심기초자료 등 국토높이를 결정하는 필수측량을 말한다.

중력측량

• 중력측량은 중력값의 분포나 시간에 따른 변화를 정밀하게 구하기 위해 실시하는 것으로, 중력가속도의 크기를 측정한다. 중력은 지구상의 위치나 높이에 따라 값이 다를 뿐만 아니라 지하의 광물이나 단층 등 지구 내부 구조의 차이에 의해 값이 다르다. 또 중력은 지진이나 화산활동에 의해 시간에 따라 변화한다.
  관측된 성과는 중력도 작성에 이용되는 것과 동시에 지구의 형상(지오이드)에 관한 연구나, 지진예지, 화산분화 예지 등의 지각 활동에 관한 연구에 필요한 기초 자료가 된다.
  중력측량에는 크게 절대측량과 상대측량의 2가지 방법이 있다.
  절대측량은 어느 장소의 중력값을 단독으로 관측하여 구하는 방법으로 [절대중력계]에 의해 측량을 실시한다.상대측량은 복수의 지점에 대한 중력값의 차이를 측량하는 방법으로 어느 지점의 중력값을 구하기 위해서는 중력값를 알고 있는 다른 점으로부터 관측점까지의 중력값 차이를 스프링의 원리를 이용한 [상대중력계]에 의해 관측한다.

• 우리나라 중력이상 값

• 국토지리정보원은 1975년부터 중력측량에 본격적으로 착수하였으며, 1974년 11월 일본 국토지리원의 중력기준점과 상대측량을 실시하여 구 국립지리원(서울 동대문구 휘경동)에 설치된 중력기준점의 정규중력값을 결정한 바 있다. 이후 1999년 12월 국토지리정보원(경기도 수원시 원천동) 내에 절대중력계(FG-5)를 설치하여 절대중력 가속도 값을 측량하고 대한민국 절대중력원점을 설치하였다.
  2008년 국토지리정보원이 절대중력계를 자체 도입한 이후 절대중력 측정범위를 전국으로 확대하여 일정한 간격으로 실시하고 있다. 각 지역의 절대중력점은 해당 지역의 정확한 중력값을 제공하고 상대중력계로 측정한 성과를 보정하는 역할을 한다.
• 국토지리정보원은 2008년부터 전국 20개 지점을 선점하여 절대중력측정을 반복측정으로 중력의 변화를 모니터링하고 있다.
• 절대중력 측량 현황

국토지리정보원은 1973년부터 직영사업으로 3,866점의 상대중력데이터를 획득하였다. 하지만 초기의 데이터는 대부분 수기 형태로 기록되어 이력관리 등에 한계가 있었으며 일부 지역에 편중되어 있어 사용에 어려움이 있었다. 지오이드 모델 구축을 위해서는 전국에 고르게 분포된 많은 수량의 중력 데이터가 필요한데 이를 위해 국토지리정보원은 2009년부터 전국 수준점, 삼각점, 통합기준점에 대한 상대중력측량을 실시하고 있다.

중력계 보유현황

• 국토지리정보원은 절대중력계 2대와 상대중력계 1대를 보유하고 있다. 절대중력계는 Micro-g LaCoste에서 제조한 FG-5 2대를 2008년과 2016년까지 각각 도입하였으며 상대중력계는 Scintrex CG-5 모델을 보유하고 있다.
• 중력계 제원.

지자기측량

• 지자기측량은 지자기점이나 특정 지점에서 지자기3요소(편각, 복각, 전자력)를 측정하여 측정지역에 대한 지자기의 지리적분포와 그 경년변화를 조사, 분석하는 측량이고 국가기본도의 자침편차 자료와 지하자원 탐사, 지각내부 구조연구 및 지구물리학의 기초자료를 제공한다.
• 국토지리정보원에서는 국토의 지역적인 자기이상측정을 목적으로 M-50 Proton 자력계를 운용하여 1975년부터 1978년까지 전자력측정을 하였고, 1978년에 GSI형 자기의를 도입하여 지자기 3성분을 측정하고 한반도의 전반적인 편각값은 진북을 기준으로 서편차 5°~8°30'이내임을 측정하였다.
• 이후 매년 직영사업으로 일부 지자기점에 대해 측정을 실시하였으며 2010년에는 전국 30점의 지자기점을 일괄적으로 측정하여 우리나라 지자기분포도를 작성하였다.

• 우리가 살고 있는 지구는 다이나모이론에 근거하여 하나의 거대한 자석의 성질을 가지고 있으며 이 지구자석이 만드는 자장을 지자기라고 한다. 지자기측량이란 지자기점이나 특정지점에서 지자기 3요소(편각, 복각, 전자력)를 측정하여 측정지역에 대한 지자기의 지리적분포와 그 경년변화를 조사·분석하는 측량이고, 국가기본도의 자침편차 자료와 지하자원탐사, 지각내부 구조연구 및 지구물리학의 기초자료로 제공한다. 방위자석이 가리키는 북쪽(磁北)과 진짜 북쪽(眞北)과의 차이를 편각이라고 한다. 지도의 북쪽과 방위 자석의 북쪽은 일치하지 않는다. 따라서 장소마다 방위자석의 북쪽의 방향(편각)을 측정해두면 방위자석을 사용해 정확한 북쪽을 알 수가 있다. 편각은 국토지리정보원 발행의 1/25,000 지형도 및 1/50,000지형도에 표시되어 있다.
• 지자기의 단위는 SI단위계에서는 테스라(T)라고 하는 단위를 사용한다. 지구의 자기는 매우 약하기 때문에 10의 9승분의 1배가 된 나노테스라(nT)라고 하는 단위를 사용한다. 즉 50,000 nT = 0.5 Gauss이다.
• 지자기는 크기와 방향을 가지는 벡터량이다. 지자기의 크기는 주로 플로톤(Proton) 자력계로 측정한다. 지자기의 방향의 절대치는 무자성의 통행에 자기센서를 설치한 DI미터나 코일을 회전시키는 자기의 등으로 측정한다. 지자기의 방향의 시간 변화는 플럭스 게이트 자력계로 측정한다.
• ① 지자기 데이터의 이용
  가. 전국의 지자기분포와 장기간의 변화파악, 전국의 지자기도 작성과 지형도 등의 자침 방위(편각) 수정
  나. GPS, 수준, 중력 등의 관측과의 종합 해석에 의해 지구 내부 구조 해명에 이용
• ② 지자기의 표시법
  지자기를 나타내기 위해서는 서로 독립인 3요소가 필요하다.