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세계 해저지형총도(GEBCO)는 전 세계 해양의 해저지형도를 공개적으로 제공하는 자료이다. 이 프로젝트는 해저의 전반적인 형태를 보여주는 전 지구적 지도 연속체를 제작하기 위해 구상되었다. 시간이 흐르면서 GEBCO는 과학자와 다른 사용자들에게 세계 해양 해저지형의 기준 지도(reference map)가 되었다.
조직
GEBCO는 국제수로기구(IHO)와 유네스코(UNESCO) 산하 정부간해양학위원회(IOC)의 공동 후원 아래 운영된다. GEBCO의 작업은 해저지도 제작 전문가들로 구성된 국제 그룹에 의해 수행되며, 이들은 다양한 해저지형 데이터 세트와 데이터 제품을 개발한다.
A new digital bathymetric model of the world’s oceans
세계 해양의 새로운 디지털 해저지형 모델
저자
- Pauline Weatherall — British Oceanographic Data Centre, Liverpool, UK
- M. Marks — NOAA Laboratory for Satellite Altimetry, College Park, Maryland, USA
- Martin Jakobsson — Department of Geological Sciences, Stockholm University, Stockholm, Sweden
- Thierry Schmitt — Service Hydrographique et Océanographique de la Marine, Brest, France
- Shin Tani — Hydrographic and Oceanographic Department, Japan Coast Guard, Tokyo, Japan
- Jan Erik Arndt — Alfred Wegener Institute für Polar-und Meeresforschung, Bremerhaven, Germany
- Marzia Rovere — Institute for Marine Sciences, Consiglio delle Ricerche, Bologna, Italy
- Dale Chayes — Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University, Palisades, New York, USA
- Vicki Ferrini — Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University, Palisades, New York, USA
- Rochelle Wigley — Center for Coastal and Ocean Mapping, University of New Hampshire, Durham, New Hampshire, USA
Abstract
General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) has released the GEBCO_2014 grid, a new digital bathymetric model of the world ocean floor merged with land topography from publicly available digital elevation models. GEBCO_2014 has a grid spacing of 30 arc sec and updates the 2010 release (GEBCO_08) by incorporating new versions of regional bathymetric compilations from the International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean, the International Bathymetric Chart of the Southern Ocean, the Baltic Sea Bathymetry Database, and data from the European Marine Observation and Data network bathymetry portal, among other data sources. Approximately 33% of ocean grid cells (not area) have been updated in GEBCO_2014 from the previous version, including both new interpolated depth values and added soundings. These updates include large amounts of multibeam data collected using modern equipment and navigation techniques, improving portrayed details of the world ocean floor. Of all nonland grid cells in GEBCO_2014, approximately 18% are based on bathymetric control data, i.e., primarily multibeam and single-beam soundings or preprepared grids which may contain some interpolated values. The GEBCO_2014 grid has a mean and median depth of 3897 m and 3441 m, respectively. Hypsometric analysis reveals that 50% of the Earth’s surface is composed of seafloor located 3200 m below mean sea level and that ~900 ship years of surveying would be needed to obtain complete multibeam coverage of the world’s oceans.
세계 해저지형총도(GEBCO)는 세계 해저 지형을 육상 지형과 통합한 새로운 디지털 해저지형 모델인 GEBCO_2014 격자를 공개했다. 이 격자는 30초(arc sec) 간격의 해상도를 가지며, 2010년에 발표된 GEBCO_08을 최신화한 것이다. 이번 판에서는 북극해 국제해저지형도(IBCAO), 남극해 국제해저지형도(IBCSO), 발트해 해저지형 데이터베이스, 유럽 해양관측·데이터 네트워크(EMODnet) 해저지형 포털 등 여러 지역 해저지형 자료를 새로 반영했다. GEBCO_2014에서는 전체 해양 격자 셀의 약 33%가 새롭게 갱신되었으며, 여기에는 보간된 새로운 수심값과 추가 측심 자료가 포함된다. 이번 업데이트에는 최신 장비와 항법 기술을 활용해 수집한 다중빔(multibeam) 자료가 대량 반영되어 전 세계 해저 지형 묘사의 세부성이 향상되었다. GEBCO_2014의 해양 격자 셀 가운데 약 18%는 다중빔 및 단일빔 측심 자료 또는 일부 보간값을 포함한 사전 제작 격자와 같은 해저지형 제어 자료에 기반하고 있다. GEBCO_2014 격자의 평균 수심은 3897m, 중앙값은 3441m이다. 지형분석 결과, 지구 표면의 50%는 평균 해수면보다 약 3200m 깊이의 해저로 이루어져 있으며, 전 세계 해양을 다중빔으로 완전 조사하려면 약 900년 분량의 선박 조사 기간이 필요하다는 사실이 드러났다.
Introduction
Bathymetry refers to the underwater depth of lake or ocean floor. It comprises the geospatial framework equivalent to land topography and therefore constitutes a critical boundary condition for geophysical, geological, biological, and oceanographic systems. However, because of the difficulty of mapping through water, what we know about the shape of the ocean floor is lagging behind our knowledge of land topography.
The importance of knowing the physical dimensions, characteristics, and shape of the ocean floor was acknowledged more than a century ago by HSH Prince Albert I of Monaco who, in 1903, initiated the General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) with the goal of mapping the bathymetry of the world’s oceans [Hall, 2006]. The oceans were divided into “plotting sheets” which were assigned to cartographers or, more aptly titled, to “bathymetrists.” From plotted ship soundings they portrayed the shape of the ocean floor by drawing depth contours, or “isobaths,” onto a bathymetric map sheet. In 1973, GEBCO was transformed into a program under the auspices of the International Hydrographic Organization (IHO) and Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) of the United Nations Educational, Scientific, and Cultural Organization. The last set of printed map sheets, the GEBCO Fifth Edition, were published during the 1980s and early 1990s by the Canadian Hydrographic Service on behalf of the IHO and IOC. Subsequently, contours from the Fifth Edition map sheets were digitized and included in the GEBCO Digital Atlas, which was initially released on CD-ROM in 1994 [Jones, 1994]. The Centenary Edition of the Digital Atlas [Intergovernmental Oceanographic Commission, International Hydrographic Organization, and British Oceanographic Data Centre, 2003] included the GEBCO One Minute Grid. This global grid was based on the digitized contours from the Fifth Edition, and it was the first grid released by GEBCO.
The first version of the GEBCO grid to incorporate an altimetric bathymetry model (SRTM30_PLUS, [Becker et al., 2009]) was released in January 2009 as “GEBCO_08.” The altimetric bathymetry model served as an underlying base grid over which regional bathymetric compilations and additional depth soundings were merged. The history of the first 100 years of GEBCO [Carpine-Lancre et al., 2003] is available online (http://www.gebco.net/data_and_products/history_of_gebco/).
해저지형학(Bathymetry)은 호수나 바다 바닥의 수심을 의미한다. 이는 육상 지형과 동등한 공간적 틀을 구성하며, 지구물리학, 지질학, 생물학, 해양학 체계에서 중요한 경계 조건을 이룬다. 그러나 물을 통과해 측량하는 일이 어렵기 때문에, 해저 지형에 대한 우리의 지식은 육상 지형에 대한 지식보다 뒤처져 있다.
해저의 물리적 크기, 특성, 형태를 아는 것이 중요하다는 사실은 100년 이상 전에 이미 인정되었다. 모나코의 알베르 1세(Prince Albert I of Monaco)는 1903년에 세계 해양의 해저지형을 지도화하기 위한 목적으로 세계 해저지형총도(GEBCO)를 시작했다 [Hall, 2006]. 당시 해양은 ‘플로팅 시트(plotting sheets)’로 나뉘어 지도 제작자들, 정확히는 ‘해저지형학자(bathymetrists)’에게 배정되었다. 배에서 측심한 자료를 바탕으로, 그들은 등심선(isobaths)을 그려 해저의 형태를 묘사했다. 1973년, GEBCO는 국제수로기구(IHO)와 유네스코 산하 정부간해양학위원회(IOC)의 후원 아래 프로그램으로 전환되었다. GEBCO의 마지막 인쇄 지도집(제5판)은 1980년대와 1990년대 초반에 국제수로기구와 IOC를 대신하여 캐나다수로국에서 출판되었다. 이후 제5판 지도집의 등심선은 디지털화되어 1994년 CD-ROM으로 처음 발간된 GEBCO 디지털 아틀라스(GEBCO Digital Atlas)에 포함되었다 [Jones, 1994]. 2003년에 발간된 디지털 아틀라스 100주년판 [IOC, IHO, BODC, 2003]에는 GEBCO 1분 격자(One Minute Grid)가 포함되었는데, 이는 제5판에서 디지털화된 등심선을 기반으로 제작된 GEBCO 최초의 전 지구 격자였다.
위성고도계 기반 해저지형 모델(SRTM30_PLUS, [Becker et al., 2009])을 통합한 GEBCO 격자의 첫 번째 버전은 2009년 1월 “GEBCO_08”이라는 이름으로 발표되었다. 이 위성고도계 해저지형 모델은 지역 해저지형 편찬자료 및 추가 수심 측정 자료가 병합된 기본 격자로 사용되었다. GEBCO 100년 역사는 Carpine-Lancre et al. (2003)에 의해 정리되어 있으며, 온라인에서도 확인할 수 있다 (http://www.gebco.net/data_and_products/history_of_gebco/).