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8848.86메터! 쵸몰랑마봉 ‘새 신장’, 어떻게 측량했을가?

편집/기자: [ 리전 ] 원고래원: [ 길림신문 ] 발표시간: [ 2020-12-11 12:03:26 ] 클릭: [ ]

8848.86메터—2020년 12월 8일, 국가주석 습근평은 네팔 대통령 반다리와 서한을 주고 받으며 쵸몰랑마봉의 최신 높이를 공동으로 선포했다.

‘지구의 정상’높이 최신 발표!

 

10개월간을 거쳐 데이터 처리 작업을 끝냈다.

●60년전, 중국인들이 처음으로 북쪽 비탈로부터 쵸몰랑마봉에 올랐다.

●45년전, 중국인들이 처음으로 쵸몰랑마봉 정상에 측량표를 꽂고 8848.13메터의 높이를 측량했다.

●2005년, 중국은 쵸몰랑마봉을 재 측정하였는데 그당시 정상 암석면의 높이는 8,844.43메터였다.

●2020년 5월 27일, 중국인들은 또다시 세계에서 해발고가 가장 높은 쵸몰랑마봉 정상에 올랐다.

빅데이터로부터 8848.86메터까지, 그 과정에는 어떠한 ‘해결’절차들이 있는가?

이번 쵸몰랑마봉 데이터 측량임무는 산서성 서안에 위치한 자연자원부 대지측량 데이터처리중심에서 책임졌다. 이는 우리 나라에서 유일하게 대지측량 데이터 측량 수치 처리와 대지측량 서류관리에 종사하는 전문대오이다.

데이터 처리중심 주임 곽춘희는 "쵸몰랑마봉 지역은 해발고가 높고 매우 추우며 산소가 부족하다. 또한 세계적으로 지구 지각운동이 가장 격렬한 지역중 하나이고 지질환경이 복잡하여 준확한 쵸몰랑마봉의 높이를 얻는 것은 도전성이 있고 복잡하며 난이도가 높은 종합성 사업이다.”라고 말했다. 그는 이미 세번째로 쵸몰랑마봉의 높이 계산 작업에 참여했다.

곽춘희 교수의 소개에 따르면 센터에서는 지난해부터 기술연구와 난관 공략을 지속적으로 진행해 관련 데이터 처리방안 작성, 데이터 모델구축, 소프트웨어 프로그래밍 테스트, 데이터 비교분석과 검증 등을 완성했다.

곽춘희는 “이번 데이터 처리 난점은 2005년의 쵸몰랑마봉 측량과 비교할 때 데이터 종류가 많고 데이터량이 더 많은데 있다”라면서 “례를 들면 올해 정상에서 1만여평방키로메터의 항공중력 측정을 진행했다. 예전의 GNSS 위성측량은 주로 GPS에 의존했다. 올해 우리는 미국의 GPS, 유럽의 갈릴레이, 러시아의 글로나스와 중국의 북두 등 4대 글로벌 항법 위성시스템을 동시에 참고하며 북두의 데이터를 위주로 한다.

데이터를 모두 얼마나 처리하는가? 곽춘희는 “이는 정확하게 계산할수 없다”고 솔직하게 말했다. 그는 례를 들면서 “쵸몰랑마봉의 정상의 위치를 정확하게 측정하기 위해 기준역의 데이터를 1초에 한번씩 수집했다. 매 한번의 기준역의 데이터에는 50여개의 항법 위성 데이터가 포함되여 있다. 상상해보면 하루가 8만 6400초이고 거기에 대량의 기준역 관측 데이터를 합하면 이 부분의 수치만 해도 엄청나게 큽니다.”라고 말했다.

그는 “2019년 4월부터 센터는 쵸몰랑마봉 지역의 기존 높이, GNSS, 중력 등 많은 데이터를 수집하고 초보적으로 정리•분석해 후속작업을 준비했다.”고 소개했다.

곽춘희는 “올해 6월이래,쵸몰랑마봉과 쵸몰랑마봉 지역데이터를 우리 센터로 전송한 후, 343개의GNSS역 데이터, 약 780여 키로메터의1, 2. 3 등급 수준 네트워크 데이터,약 210개의 부동한 급별의 중력점 데이터, 6개의 정상 교차점 데이터 및 중력대지 수준면의 확정, 정상 빙설 탐지 레이더(雷达) 데이터 측량 자료 처리 등을 중점적으로 다루었다.”고 밝혔다.

이런 데이터들로 쵸몰랑마봉의 ‘신장'을 어떻게 계산해 내는가?

곽춘희 교수는 다음과 같이 소개했다.

먼저 GNSS 측량, 삼각측량, 삼각높이 측량을 통해 쵸몰랑마봉 지역 기준넷, 지역 프레임넷(框架网), 국부 제어넷 및 정상 합동 측량넷의 평면위치와 대지높이를 얻을 수 있다.

그다음 정밀한 수준 측량과거리 측정 도선을 리용하여 각 급 GNSS 통제망의 정상높이를 얻는다. 다시 쵸몰랑마봉 지역의 고해상도 디지털 고도 모형 데이터, 다년간 기록된 암호화 중력 측정 데이터, 이번에 새로 측정한 항공 중력 데이트. 국내외 초고도 중력장 모형 데이터를 사용하여 현대 대지 유사 수준면의 확정과 리론과 제거—복구 기술로 쵸몰랑마봉 지역의 고정밀 중력 대지 유사 수준면을 얻어냈다. 다시 GNSS 수준을 융합하여 쵸몰랑마봉 지역 고정밀 대지 유사 수준면과 정상 높이 이상(高程异常)을 계산해낸다.

마지막으로 정상 대지 높이에서 정상 높이 이상을 빼면 산봉우리 정상 높이를 얻게 된다. 계산을 통해 산봉우리 정상부터 산봉우리 아래까지의 평균 중력과 평균 정상 중력을 얻고 엄밀한 정상 높이와 선임(正高)전환을 통해 쵸몰랑마봉 정상 높이(해발고)를 얻고 얼음두께 레이더로 산봉우리 눈두께를 측량한 후 산봉우리 눈면 고도를 암석면 고도로 전환한다.

이번 쵸몰랑마봉 “신장”계산을 위해 쎈터에서는 해당임무 실행 령도소조를 만들고 업무 골간들로 높이 컨트롤넷 계산팀, 복합GNSS 계산팀, 정상 교차 측량 계산팀, 쵸몰랑마봉 국부 중력장과 대지 유사 수준면 정밀화팀, 쵸몰랑마봉 하이 레인지 종합 확정팀, 프로젝트 조화팀, 후근 보장 및 선전팀 등 7개 임무 실시 소조를 개설하였다.

“2020쵸몰랑마봉 높이 데이터 처리 백일 대회전을 주제로 한 로동경합, 청년직원 기술교류회 등을 통해 프로젝트에 참여한 인원들의 사업 의욕을 북돋우었다."곽춘희 교수는 “프로젝트 전체 참여자들은 자발적으로 휴일을 반납하고 초과 근무를 하면서 10개월만에 모든 데이터작업을 끝냈다.”고 말했다.

우리 나라 측량기술 종합 운용의 한차례 대검열

쵸몰랑마봉 높이 측량의 핵심은 정확하게 쵸몰랑마봉의 고도를 정확하게 측정하는 것이다. 이는 또한 국가의 측량과학기술 발전수준을 대표하는 종합성 측량공사이다.

새 중국이 창건된 후 우리 나라 쵸몰랑마봉 높이의 측정은 전통적인 대지 측량기술로부터 종합적인 현대 대지측량기술로의 변화를 거쳤다. 쵸몰랑마봉의 높이를 측량할 때마다 우리 나라 측량기술은 끊임없는 진보를 가져왔고 우리 나라 측량기술의 최고수준을 과시하였다.

곽춘희 교수의 소개에 따르면 2005년과 대비하면 쵸몰랑마봉 높이의 측량은 과학성, 믿음성, 혁신성에서 뚜렷하게 제고되였으며 주로 아래 7개 방면에서 표현된다.

첫째, 우리 나라가 자체 연구 제작하고 완전한 지적재산권을 가지고 있는 북두 위성 항로시스템이 최초로 쵸몰랑마봉 높이의 측량에 사용되며 더 긴 관측 시간, 더 많은 위성의 관측 데이터를 얻었다. 북두와 GPS 데이터의 융합으로 정상 눈표면 정밀도 ±0.9cm 대지 높이를 얻어내는 성과를 이루었다. 이는 2005년의 성과와 비교하면 정밀도가 2.1cm 높아졌고 북두와 GPS 데이터의 융합으로 정상 대지 정밀성과 믿음성이 제고되였다. 북두와 GPS 대지 높이 결과는 일치성이 높고 정확도가 모두 ±2.0cm로 일치하여 북두시스템이 쵸몰랑마봉 지구에서 GPS와 맞먹는 정밀도의 대지 높이 결과를 얻어낸다는 것을 검증하였다.

둘째, 국산 의기가 2020 쵸몰랑마봉 높이 측량을 책임졌다. 국산과 수입 GNSS 송신기를 함께 사용하여 같은 정밀도의 봉우리 정상 성과를 얻었고 두 성과를 융합한 결과 대지 높이 정밀도를 현저히 제고하였다. 국산 장거리 측량기기를 사용으로 삼각 높이 측정으로 얻은 대지 높이와 GNNS 성과의 차이가 2005년의 2005년의 29cm에서 2.6cm로 축소되여 정상 삼각 대지높의의 정밀도가 GNSS 대지높이와 일치성하게 되였다. 국산 중력 기기는 처음으로 정상에 올라 정상 중력치를 측량하였고 동시에 국산 항공 중력기기가 측량한 데이터로 쵸몰랑마봉 지구 중력 대지 수준면 모형의 정밀도를 높여 정밀도가 ±4.8cm인 쵸몰랑마봉 지구 중력 대지 유사 모형을 만들었는데 지면 중력 데이터만 사용하여 만든 정밀도가 ±7.8cm인 모델보다 정밀도를 3cm 높였다.

셋째, 쵸몰랑마봉 고정밀도 대지 근사 수준면 모형을 얻었다. 데이터 자료를 더욱 풍부하고 기초 데이터 해상도, 품질, 실효성은 모두 큰 제고를 가져왔다.지구 중력 고차 모형을 통해 과학적이고 선진적인 대지 근사 수준면 계산 이론 기술을 사용하여 여러 데이터의 특점을 살려 배열 조합으로 수천가지 중력 수준면 모형을 만들었고 계산과 실제 측량치를 통해 최적화 하는 방법으로 쵸몰랑마봉 지구 대지 근사 수준면 모형의 정밀도를 높였다.

넷째, 2020 쵸몰랑마봉 높이 측량 데이터는 여러 면의 성과를 비교하였고 최종 성과 발표의 신빙성을 보증하였다.최종 성과는 국내 외의 다른 GNSS 데이터 처리 프로그램 대조, 다른 관측 기술 성과 대조, 2020년 계산 성과의 대조, 데이터 센터 계산 성과와 중국 측량 과학 연구원 계산 성과의 대조, 우리 나라 계산 성과와 네팔 계산성과의 대조를 거쳤다.

다섯번째, 중국과 네팔은 처음으로 함께 쵸몰랑마봉 지역 글로벌 높이 기준을 구축했다. 봉우리 정상의 대지 수준면의 차이는 7.2cm로 에 불과한 등 성과 가 양호해 양국이 글로벌 고도기준에 기초한 에베레스트산 새로운 고도를 공동으로 발표하는데 튼튼한 기초를 닦아놓았다.

여섯번째, 대량의 자체 개발 데이터처리 프로그램을 사용하였다. 섬서국 지리공간 빅데이터 쎈터 자원과 클라우드 컴퓨팅 기술을 기반으로 여러 환경에 적응하고, 다른 지역의 특징을 가진 데이터처리 소프트웨어를 개발하였다. 정밀수준망평차 소프트웨어, 삼각 고도망평차 소프트웨어, 중력장 정밀구조 확정과 대지 수준면 정밀화 소프트웨어, 다차원적 GNSS 결과를 기초로 한 통합 소프트웨어, 암호화 중력점 급속 평정과 품질검사 소프트웨어 등을 포함한다.

일곱번째, 처음으로 5G와 북두시스템을 결합하여 데이터 통신 전문 네트와 북두 정보화 관리 플래트홈을 리용하여 정상과에서 측량하기 전 베이스 캠프, 제2베이스 캠프, 그리고 전진캠프의 북두/GNSS 관측 데이터에 대해 온라인 채집, 데이터 분석 실험을 거듭하여 저온,고해발 환경에서 북두 2호, 북두 3호의 위성신호를 동시에 접수하고 실시간으로 해석하며 품질 예비 평가하는 방법으로 저온, 고해발 환경에서 북두 품질을 검증,분석하였다.

중국과학원 원사, 중국과학원 정밀측량과학과 기술혁신연구원의 연구위원 손평화가 자기가 발표한 문장에서 분석한 데 의하면 이번 쵸몰랑마봉 정상 중력 측정 지점과 북쪽 1.25만평방킬로메터의 항공 중력 측량은 쵸몰랑마봉 지역의 대지 수평면의 정밀도를 현저히 제고하여 쵸몰랑마봉 높이 측량을 위해 력사상 제일 높은 정밀도의 해발 높이 기준을 제고하였다.그리하여 이번 쵸몰랑마봉 높이 측량 정밀도는 “력사상 제일 높은”수준이다.

이번 쵸몰랑마봉 지역에 대한 과학적 고찰로 얻은 데이터성과는 쵸몰랑마봉 높이의 정밀 측정을 위해 중요한 데이터를 제공하여 쵸몰랑마봉 지역의 생태환경 보호, 지질조사, 지각 운동 감시, 지형 측량, 기초 건설 등을 위해 중요한 데이터와 기술적인 지원을 하게 되였다.그리고 전국 현대화 측량 기준 체계 및 갱신에 대해 튼튼한 기반을 닦아 자연자원 관리를 위해 기초 측량 제도 보장을 제공하게 된다.

편역: 길림신문 리전기자

출처: 학습강국

링크:

https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=13830405048830799504&item_id=13830405048830799504&study_style_id=feeds_default&pid=16898308764157986&ptype=75&source=share&share_to=wx_single

 

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