Geodesy   측지학, 지구 모양, 지구 형상

(2016-09-10)

Earth Surface, 지표면, MSL, Mean Sea Level, 평균 해수면, Geoid, 지오이드, Earth Ellipsoid, 지구 타원체, Reference Ellipsoid, 준거 타원체

1. 측지학 (Geodesy)지구의 형상, 곡면, 크기, 중력장 등을 대상으로하여 측량의 기본이 되는 학문
     - 지구의 크기와 형태를 확정하는 것


2. 지구 형상에 따른 지표면 구분

  

  ㅇ 물리적 지표면 (Earth Surface)
     - 지구의 실제 물리적인 지표면

  ㅇ 평균 해수면 (Mean Sea Level,MSL)
     - 재래식 측량에 의한 해수면(수준면) 관측값들의 평균값
        . 해수면은 재래식 측량에서 높이의 기준이 되는 면
        . 실생활에서는 해수면을 기준으로 하는 높이가 보다 합리적임

  ㅇ 지오이드 (Geoid)
     - 지구 중력의 등(等) 퍼텐셜면 중에서 평균 해수면과 일치하는 것.
        . 지구 등(等) 퍼텐셜면 : 지구 중력에 의한 퍼텐셜 에너지가 동일한 면
           .. 평균 해수면을 육지부분까지 연장시킨 가상의 해수 곡면

     - 지구 중력 방향의 기준이 됨(Levelling up)
        . 지구중력과 관련된 지구타원체에 의한 높이의 기준이 되는 면을 재래식 측량의
          기준이 되는 해수면과 일치시키려는 노력임 
        . 즉, 물리학적, 기하학적인 엄밀성을 실생활과 밀접하게 하려고함

     - 중력장 이론에 따라 주로 물리학적으로 정의됨
        . 지구 내부 질량 분포에 따른 위치별 중력 차이가 존재함

     - 지오이드 특징
        . 중력 방향에 직교하는 등 퍼텐셜면
        . 불규칙한 지형을 띔
        . 위치에너지는 0
        . 육지에서는 지구회전타원체 아래, 바다에서는 지구회전타원체에 위치
        . 천문 관측에서도 기준이 됨

  ㅇ 지구 타원체 (Oblate or Earth Ellipsoid, Spheroid)
     - 실제 지구를 수학적으로 근사화시킨 회전 타원체
        . 회전축을 기준으로 회전하는 기하학적 타원체로써, 굴곡이 없는 매끈한 면으로 가정됨
           .. 여기서, 회전축은 대략 북극성(Polaris)를 향하며, 남극,북극을 통과함
        . 즉, 기하학적으로 정의되는 타원체
        . [참고] 타원체에 대한 주요 척도 : 편평률, 이심률 등

     - 역사적으로 여러 기준형태가 있어 왔음
        . 베셀 타원체, 클라크 타원체, GRS-67, GRS-80,
          WGS-60, WGS-72, WGS-84 등                     ☞ 세계 측지 측량 기준계 참조

     - 한편, 높이 보다는 위치 계산의 기준이 되는 기준 타원체로써,
        . 이를 준거 타원체(Reference Ellipsoid)라고 함


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