UYGULAMA RAPORU (INCEPTION REPORT) ULUSAL CORS (SÜREKLİ GÖZLEM YAPAN GPS İSTASYONU) SİSTEMİNİN KURULMASI (ULUSAL DATUM DÖNÜŞÜMÜ) PROJESİ

Transkript

1 UYGULAMA RAPORU (INCEPTION REPORT) ULUSAL CORS (SÜREKLİ GÖZLEM YAPAN GPS İSTASYONU) SİSTEMİNİN KURULMASI (ULUSAL DATUM DÖNÜŞÜMÜ) PROJESİ Proje No: 105G017 Sponsor TÜBİTAK AR GE EŞGÜDÜM DAİRE BAŞKANLIĞI Yürütücü İSTANBUL KÜLTÜR ÜNIVERSITESI Ortak Müşteriler HARITA GENEL KOMUTANLIĞI TAPU VE KADASTRO GENEL MÜDÜRLÜĞÜ (Temmuz 2006)

2 Başlıklar ÖZET P ROJENİ N TANI TI MI CORS TR AMACI CORS TR KAP SAMI P ROJEDEN BEKLENTİLER VE KULLANICILARA OLASI KATKILARI... 9 CORS TR ÇALI ŞMALARI ARAŞTIRMA, P LANLAMA VE İNCELEMELER Literatür İncelemeleri Ağ Yaklaşımlı RTK Modellerinin İncelenmesi CORS Verileri Değerlendirme / Entegrasyon İncelemeleri Hücresel Dönüşüm Tekniklerinin İncelenmesi CORS Operasyonel Gereksimlerinin Belirlenmesi Dünyadaki Mevcut Sistemlerin ve Uygulamaların İncelenmesi RTK/DGPS Kullanım Stratejileri ve Kullanıcı Profillerinin İncelenmesi CORS TR TASARIMI CORS TR İstasyonlarının Dağılımı CORS TR Donanımları CORS TR Yazılımları CORS İletişim Araçları ve Tasarımı CORS TR Kontrol Merkezi CORS TR YER SEÇİMİ VE TESİSLER CORS TR Yer Seçimi CORS TR Yer Tesisleri (Monumentation) TEST AĞI UYGULAMASI İHALE YAP ILMASI VE CORS TR SİSTEMİNİN KURULMASI Şartnamelerin Hazırlanması Yeterlik ve Puanlama Kriterlerinin Belirlenmesi İhale Yapılması CORS TR Sisteminin Kurulması ULUSAL DATUM DÖNÜŞÜMÜ MEVCUT GP S ÖLÇÜLERİNİN DERLENMESİ YENİ GP S ÖLÇÜLERİ YAP ILMASI HÜCRESEL DÖNÜŞÜM P ARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ CORS TR Projesi Uygulama Raporu 1

3 3. CORS TR ARAŞTI RMALARI VE SUNULACAK Hİ ZMETLER CORS TR ARAŞTIRMALARI Atmosferik Araştırmalar ve Modellemeler Hücresel Datum Dönüşümü Deformasyonlar ve Plaka Hareketleri Diğer Araştırmalar (İletişim vd) SUNULACAK CORS TR HİZMETLERİ CORS TR Verilerinin Değerlendirilmesi, Statik ve RTK/DGPS Amaçlı Kullanımı CORS TR Verilerinin TUSAGA ve TUTGA ile Değerlendirilmesi RTK/DGPS Düzeltmelerinin ve Dönüşüm Parametrelerinin Kullanıcılara Yayınlanması Çalıştay Düzenlenmesi CORS TR Web Sitesinin Kurulması CORS TR GÖREV DAĞI LI MI VE İ Ş TAKVİ Mİ CORS TR GÖREV DAĞILIMI CORS TR İŞ TAKVİMİ CORS TR Projesi Uygulama Raporu 2

4 ÖZET TÜBİTAK ın 1007 Kod No.lu kamu kurumlarının AR GE çalışmaları ile giderilebilecek gereksinimlerinin karşılanması ve sorunlarının giderilmesine ilişkin projelerin desteklenmesi olarak belirlenen amacı çerçevesinde Türkiye için son derecede önemli olan bir projeyi, İstanbul Kültür Üniversitesi (İKÜ) ile Harita Genel Komutanlığı (HGK) ve Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü (TKGM) birlikte başlatmış bulunmaktadır. Bu ulusal nitelikli Ağ prensibinde çalışan gerçek zamanlı kinematik (RTK/DGPS) prensipli sabit GPS istasyonlarının kurulması ve hücresel dönüşüm parametrelerinin belirlenmesine ilişkin araştırma ve uygulama projesi (CORS TR Projesi) sözleşmesi, TÜBİTAK, İKÜ, HGK ve TKGM arasında 18 Nisan 2006 tarihinde imzalanmıştır. CORS TR Projesi, araştırma ve geliştirme çalışmaları, ülke mühendislik altyapısı anlamında uygulamaları ile TÜBİTAK, bir üniversite ve aynı sektörde hizmet veren iki güzide harita kurumunun işbirliği anlamında da ülkemizde ilklerden birisini oluşturmaktadır. İki yıl içinde tamamlanacak Proje kapsamında her ilde ve optimum RTK/DGPS kapsamı ilkesiyle seçilecek ilçelerde CORS istasyonları tesis edilecektir (Şekil 1). Kısacası, CORS TR projesi, ülkemizde de haritacılıkta yer tesisi yapma zorunluluğunu büyük ölçüde kaldıracak; kullanıcılara yüksek teknolojinin kolaylıklarını ve ürünlerini sunacaktır. Hem mevcut GPS alıcılarını hem de yeni alıcıları daha verimli kullanmaya; gayet hızlı, ekonomik ve sağlıklı koordinatlar belirlemeye olanak verecek sistem, bu proje ile kurulacaktır. CORS TR Ağ yaklaşımı sayesinde statik ve Gerçek Zamanda Kinematik (RTK/DGPS) konum belirlemeler, bir iki dakikaya hatta saniyelere inecektir. RTK kullanımı durumunda baz istasyonundan 75 km uzaklığa kadar çözüm sağlanabilecektir (Şekil 2). Burada hedef tüm ülkeyi kapsayan, 24 saat kullanılabilecek ve hassas konum belirlenmesini sağlayacak istasyonlar kurmaktır (Şekil 2). Böylece, bu sistem sayesinde; jeodezik ölçülerde ve harita ve kadastro çalışmalarında, nirengi / poligon aramak gerekmeyecek, GPS ölçülerinde, başka bir referans / baz istasyonuna gerek kalmayacak ve halen uygulamada gördüğümüz 1 2 baz ve birkaç gezici alıcı yerine kurulu bir referans istasyonu onlarca hatta yüzlerce gezici tarafından kullanılabilecek, Koordinatlar, ulusal bir format ve standardta üretilebilecektir. Sistem, aynı zamanda web / internet tabanlı da olacak ve kullanıcıların post processing amaçlı kullanımlarına hizmet edecektir. CORS TR Projesinin, askeri uygulamalar dışında, çok önemli sivil ve bilimsel uygulama alanlarında katkıları olacaktır. Bunlardan bazıları aşağıda verilmektedir: Sivil Kullanıcılar: Jeodezik ölçmeler,harita ölçmeleri ve GIS, Planlama ve çevre, baraj ve köprüler gibi büyük mühendislik yapılarının izlenmesi, duyarlı navigasyon ve araç izleme, altyapı ölçmeleri ve proje uygulamaları, e devlet, e belediye, e ticaret uygulamaları, tüm diğer coğrafi bilgi projeleri, Bilimsel Kullanıcılar: Deprem mühendisliği, sismoloji, iyonosfer ve troposferdeki değişimlerin izlenmesi ve incelenmesi, meteoroloji, akıllı ulaşım Proje tamamlandığında sunacağı hizmetlerin coğrafi bilgi teknolojilerine katkıları da son derecede büyük olacaktır. Bu katkılardan sadece birkaçı aşağıda verilmektedir: Proje ülke genelinde yapılacak tüm coğrafi bilgi teknolojilerine altlık oluşturacaktır; harita üretimi, kadastro, mühendislik ölçmeleri, altyapı ölçmeleri, planlama, çevre, ulaşım, e devlet, e belediye, e ticaret vd. Ülke genelinde yüzlerce GPS kullanıcısı yerel referans nirengisi aramadan çalışacak ve çok daha verimli olarak işlem yapacaktır. (Gelişmiş ülkelerde ulusal ağ kapsamındaki bir sabit GPS istasyonunun onlarca, hatta yüzlerce gezici alıcı tarafından kullanılmaktadır.) Projenin katkısına en güzel örnek 2005 içinde TKGM, İller Bankası, Belediyeler ve diğer kamu kurumlarının jeodezik ağ çalışmalarına ayırdıkları 80 milyon YTL üzerindeki kaynaklardır. Bu sistem kurulduğunda sözkonusu kaynaklarda ve zamanda çok yüksek oranda tasarruf sağlanacaktır. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 3

5 Sözkonusu proje tamamlandığında, DGPS ve araç izleme dahil diğer mekansal çalışmalarda da kullanılacaktır. İKÜ, HGK ve TKGM tarafından ortaklaşa gerçekleştirilecek bu proje, coğrafi veriler kullanan tüm kurumları, kuruluşları ve vatandaşları yakınen ilgilendirmektedir. Bu nedenle proje çalışmalarının başlangıcından itibaren uzmanların ve kullanıcıların bilgi, görüş ve önerilerinden yararlanılacaktır. Proje süresince 3 çalıştay düzenlenecektir. İlk çalıştay 15 Mayıs 2006 tarihinde İKÜ Ataköy Yerleşkesi nde yapılmıştır. Proje ve çalıştay ile ilgili ayrıntılı bilgiye tr.iku.edu.tr sitesinden ulaşılabilmektedir. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 4

6 1. PROJENİN TANITIMI Bu rapor proje boyunca takip edilecek yöntemleri ve yaklaşımları içermekte olup araştırmalar ve hizmetler için temel referansı oluşturmaktadır. 1.1 CORS TR AMACI TÜBİTAK ın 1007 Kod No.lu kamu kurumlarının AR GE çalışmaları ile giderilebilecek gereksinimlerinin karşılanması ve sorunlarının giderilmesine ilişkin projelerin desteklenmesi olarak belirlenen amacı çerçevesinde Türkiye için son derecede önemli olan bir projeyi, İstanbul Kültür Üniversitesi (İKÜ) ile Harita Genel Komutanlığı (HGK) ve Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü (TKGM) birlikte başlatmış bulunmaktadır. Bu ulusal nitelikli Ağ prensibinde çalışan gerçek zamanlı kinematik (RTK/DGPS) prensipli sabit GPS istasyonlarının kurulması ve hücresel dönüşüm parametrelerinin belirlenmesine ilişkin araştırma ve uygulama projesi (CORS TR Projesi) sözleşmesi, TÜBİTAK, İKÜ, HGK ve TKGM arasında 18 Nisan 2006 tarihinde imzalanmıştır. CORS TR Projesi, araştırma ve geliştirme çalışmaları ve ülke mühendislik altyapısı anlamında uygulamaları ile TÜBİTAK, bir üniversite ve aynı sektörde hizmet veren iki güzide harita kurumunun işbirliği anlamında da ülkemizde ilklerden birisini oluşturmaktadır. Organize toplumlarda her türlü mekansal tasarım, planlama ve uygulamalar ile kaynakların verimli kullanılmasında coğrafi bilgiler, son derecede önemli rol oynamaktadır. Kadastro ve haritacılık çalışmaları, alt ve üst yapı hizmetlerinin ve diğer mekansal çalışmaların yürütülmesi ve yönetimi, güncel coğrafi altlıkların kullanımını zorunlu kılmaktadır. Son yıllardaki hızlı teknolojik ve bilimsel gelişmeler, coğrafi verilerin sayısal olarak korunmasına ve ilgili sözel bilgilerle bilgisayar ortamında entgrasyonuna olanak sağlamıştır. Grafik ve sözel bilgilerin bilgisayar ortamında değerlendirilmesi ile de Coğrafi / Kent Bilgi Sistemleri (CBS / KBS) ortaya çıkmıştır. Günümüzde CBS / KBS, yaşamımızın vazgeçilmez bir parçası durumuna gelmiştir. Coğrafi / mekansal bilgilerin (geoinformation) çok sayıda kullanım alanı bulunmaktadır. Örneğin, ülke, orman, çevre ve şehir planlaması ve yönetimi, arazi kullanımı ve tarım politikalarının belirlenmesi, mühendislik yapıları, altyapı ile doğal kaynakların değerlendirilmesi, çok amaçlı kadastro, e devlet, e belediye, e ticaret, ve tüm diğer mekansal bilgiye dayalı çalışmalar, akla gelenlerden bazılarıdır. Kadastro, haritacılık ve CBS / KBS çalışmalarında esas olan, konumun (yani koordinatların), güvenilir yöntemlerle doğru, ünik ve üniform olarak belirlenmesidir. Aksi halde verilerin uyuşumsuzluğu ve entegrasyon sorunu ile karşılaşılmaktadır. Konum belirlenmesinde GPS (Global Positioning System) teknikleri yepyeni bir çığır açmıştır. GPS teknolojisi, ülkemize 1990 lı yıllarda girdiği halde kurumlar ve kuruluşlar, hala hiç de ekonomik olmayan eski yöntem ve teknikleri kullanılmaktadır. İşte CORS TR projesi, böylesine verimsiz kullanılan sistemleri, tüm ülkeye daha hızlı, ekonomik ve sağlıklı olarak hizmet veren yeni ve modern bir sistemle değiştirmeyi amaçlamaktadır. Bu proje, ayrıca, daha önce kullanılan ulusal ED50 datumundan halen kullanılmakta olan ITRFyy datumuna dönüşüm parametrelerini belirleyerek ED50 datumundaki verilerin ITRFyy datuma aktarılmasına da hizmet edecektir. Sonuçta, her noktanın üniform ve ünik bir adresi/koordinatı olacaktır. 24 saat hizmet verecek CORS TR istasyonlarının kurulmasıyla datum dönüşüm parametrelerinin belirlenmesini içeren projenin başlıca amaçları şunlardır: Başta ülke savunması ve kalkınması amacına yönelik olmak üzere coğrafi belge ve bilgilerin üretilmesi ve değerlendirilmesi için gerekli olan hassas konum verilerini CORS TR yöntemleriyle daha hızlı, ekonomik ve duyarlıklı elde etmek, Her türlü navigasyon, araç izleme ve ulaşım için sağlıklı konum belirlenmesini sağlamak, Hücresel dönüşüm parametrelerinin belirlenmesi konusunda TKGM ve HGK başta olmak üzere tüm harita ve harita bilgisi üreten kurumların bu konu ile ilgili temel sorununu çözmek ve böylece klasik yöntemlerle üretilen, mevcut analog formdaki kadastro ölçülerinin ve paftalarının, halen kullanılmakta olan datuma ve TAKBİS e aktarımını sağlamak, Bir deprem ülkesi olan Ülkemizde tektonik (plaka) hareketlerin son derecede duyarlı ve sürekli olarak izlenmesini sağlamak; uyarı sistemlerine altlık oluşturmak ve deformasyon hız ve miktarlarını belirlemek CORS TR Projesi Uygulama Raporu 5

7 Türkiye nin yer aldığı bölgedeki troposferi ve iyonosferi modellemek ve daha sağlıklı meteorolojik tahminler ile sinyal ve iletişim konuları başta olmak üzere birçok bilimsel çalışmaya olanak ve katkı sağlamak, TKGM ve HGK başta olmak üzere büyük ölçekli harita ve harita bilgisi üreten kurumların, Jeodezik nokta tesisi (nirengi, poligon vd), ölçüm ve hesabı, Yersel harita ve kadastro ölçmeleri, TAKBİS veri dönüşümü ve yeni verilerin derlenmesi, CBS/KBS amaçlı diğer yersel ölçmeler olarak özetlenebilen gereksinimlerine hızlı, ekonomik ve sağlıklı olarak cevap vermektir. CORS TR projesi amaçlarına uygun olarak tüm Türkiye proje alanı olarak seçildiği için ulusal niteliktedir. Kapsamı ve içeriği ile bu proje, ülkemiz haritacılığında ve bilgi teknolojilerinin kullanılmasında yeni bir devir açacak ve yüksek teknolojilerin kullanımıyla büyük kolaylıklar sağlayacaktır. Özet olarak bu projede, yukarıda da değinildiği gibi, yüksek teknoloji kullanılarak arazi ve araziye yönelik coğrafi tabanlı her türlü verinin hızlı, doğru ve güvenilir olarak toplanması hedeflenmektedir. Böylece, kadastro çalışmalarının hızlandırılması, düzenli kentleşmenin gerçekleştirilmesi, e devlet bazında yapılacak çalışmaların mekansal altyapısının oluşturulması, plaka hareketlerinin izlenmesi vd sağlanacaktır. Proje sonuçlandığında, ülke genelinde herhangi bir yer ve zamanda, cm doğruluğunda coğrafi konum, geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında son derece ekonomik ve bir iki dakika ile ifade edilebilen çok kısa bir süre içerisinde elde edilebilecektir. 1.2 CORS TR KAPSAMI Proje kapsamında, tüm ülkeye hizmet verecek ağ ilkesiyle çalışan Gerçek Zamanlı Kinematik (RTK/DGPS) fonksiyonlu sabit GPS istasyonları kurulacak ve ED50 datumundan ITRFyy datumuna dönüşüm için olanaklar sağlanacaktır. Sonuçta sistem, gerçek zamanda kullanılabilecek, kurulacak olan veri merkezlerinden tüm kullanıcılar tarafından sürekli olarak hizmet alınabilecek, ülke genelinde hizmete sunulabilecek, tüm coğrafi bilgi teknolojilerine altlık oluşturacak, ED50 ve ITRFyy datumu ilişkileri sağlayabilecektir. Kısacası, CORS TR projesi, bu sistemi kuran birkaç gelişmiş ülkede olduğu gibi ülkemizde de haritacılıkta yer tesisi yapma zorunluluğunu büyük ölçüde kaldıracak; kullanıcılara yüksek teknolojinin kolaylıklarını ve ürünlerini sunacaktır. Halen ülke genelinde yaklaşık 2000 in üzerinde GPS alıcısı bulunmaktadır. Bu GPS kullanıcıları, statik veya RTK/DGPS (gerçek zamanlı) tekniklerinden yararlanarak, önce kendi baz istasyonlarını oluşturmakta sonra da gezici alıcılarla koordinatlarını hesaplamaktadırlar. Statik ölçülerde geziciler, baz uzunluğu ve uyguladıkları Şekil 1. Klasik RTK kapsamı (10 km yarıçap) CORS TR Projesi Uygulama Raporu 6

8 yönteme bağlı olarak, 15 dakikadan saatlere varan ölçü zamanına gereksinim duymaktadırlar. RTK kullanımı durumunda ise baz istasyonundan 5 10 km uzaklığa kadar çözüm sağlayabilmektedirler (Şekil 1). Bu kadar zahmetli ve pahalı bir yaklaşım sonucu belirlenen noktalar ise, arazide, değişik boyutlarda beton tesislerle (beton blok, pilye vb.) işaretlenmektedir. Hem mevcut GPS alıcılarını hem de yeni alıcıları daha verimli kullanmaya; gayet hızlı, ekonomik ve sağlıklı koordinatlar belirlemeye olanak verecek sistem, bu proje ile kurulacaktır. CORS TR Ağ yaklaşımı sayesinde statik ve RTK konum belirlemeler, bir iki dakikaya hatta saniyelere inecektir. RTK kullanımı durumunda baz istasyonundan 75 km uzaklığa kadar çözüm sağlanabilecektir (Şekil 2). Böylesine kolay ve ekonomik belirlenen Edirne KESAN Canakkale CESME AYVALIK Kirklareli Izmir SARAY Tekirdag BANDIRMA Balikesir Aydin DATCA SALIHLI Mugla izmit Adapazari Yalova Bursa DEMIRCI Istanbul Us ak Denizli FETHIYE Bilecik Kütahya CAVDIR FINIKE Esk isehir Afyon Isparta Antalya Bolu Bartin Zonguldak SIVRIHISAR AKSEHIR AKSEKI Karabük Konya Cank iri Ankara Kir iklale CIHANBEYLI Karaman ANAMUR Kas tamonu Kirs ehir Aksaray KARAPINAR SILIFKE Corum Yozgat Nevsehir Nigde Sinop Adana Amas ya FEKE Sams un Tokat Osmaniye Antakya Sivas SARKISLA TUFANBEYLI GURUN Kilis Gaziantep Ordu Giresun SUSEHRI DIVRIGI Malatya Adiyaman Elazig Sanliurfa Trabzon Rize Gumushane Erzincan Tunceli SIVEREK kilometers Bayburt Bingöl Mardin Şekil 2. CORS TR Kapsamı (75 km yarıçap) noktalar ise gayet pratik ve ucuz malzemelerle arazide işaretlenebilecektir. Projemizde yapılacak esas çalışmalar 4 ana başlıkta toplanabilir: CORS TR sistem tasarımı (istasyon yeri, yazılım/donanım, vd), CORS TR sisteminin kurulması, işletime alınması datum dönüşüm modellerinin geliştirilmesi, araştırma ve geliştirmeler. Burada hedef tüm ülkeyi kapsayan, 24 saat kullanılabilecek ve hassas konum belirlenmesini sağlayacak her ilde ve gerekli durumlarda ilçelerde bir istasyon kurmaktır (Şekil 2). Böylece, bu sistem sayesinde: jeodezik ölçülerde ve harita ve kadastro çalışmalarında, nirengi / poligon aramak gerekmeyecek, GPS ölçülerinde, başka bir referans veya baz istasyonuna gerek kalmayacak ve halen uygulamada gördüğümüz 1 2 baz ve birkaç gezici alıcı yerine bir referans istasyonu onlarca hatta yüzlerce gezici tarafından kullanılabilecek, koordinatlar, ulusal bir format ve standardta üretilebilecektir. CORS TR sisteminde her referans istasyonu, CORS Ağ özelliklerine sahip olacak ve kapsadığı alan içinde gerçek zamanda cm mertebesinde konum belirlemeye olanak verecektir. Sistem, aynı zamanda web / internet tabanlı da olacak ve kullanıcıların post processing amaçlı kullanımlarına hizmet edecektir. CORS TR sistemi, Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü / Harita Genel Komutanlığı tarafından tesis edilen ITRFyy datumundaki Türkiye Ulusal Temel GPS Ağı (TUTGA) ile de entegre edilecektir. Ayrıca proje kapsamında geçmişte kullanılan ED50 datumu ile halen kullanılan TUTGA datumu arasında hücresel olarak dm ler mertebesinde dönüşüm parametreleri doğru ve güvenilir olarak hesaplanmış olacak ve bir daha hesap yapmaya gerek kalmayacaktır. Oysa halihazırdaki uygulamalarda her proje için anılan dönüşüm hesapları yapılmaktadır. Bunun başlıca sakıncaları aşağıda özet olarak belirtilmiştir: 1) herbir projede hesaplanan dönüşüm parametreleri dolaylı olarak yeni bir datum oluşturmakta, 2) statik ve klasik RTK yöntemleriyle belirlenmeleri nedeniyle aşırı pahalı ve zaman alıcı olmakta ve 3) projeler arasında farklılıklar arzetmekte olduğundan ülke genelinde entegrasyon sorunu ortaya çıkarmaktadır. Erzurum Mus Batman Ar tvin Bitlis Siirt Ardahan HORASAN Sirnak Kars Agri MALAZGIRT Van Igdir SARAY Hakk ari SEMDINLI CORS TR Projesi Uygulama Raporu 7

9 CORS TR Projesi Uygulama Raporu 8

10 1.3 PROJEDEN BEKLENTİLER VE KULLANICILARA OLASI KATKILARI Proje tamamlandığında katkıları doğrudan coğrafi bilgi teknolojilerinde çalışanları ve dolaylı olarak da tüm vatandaşları ilgilendirecektir. Projenin fevkalade önemli sivil ve bilimsel katkıları olacaktır. Bunlarda bazıları aşağıda verilmektedir: Sivil Kullanıcılar Jeodezik ölçmeler, Harita ölçmeleri ve GIS, Planlama ve çevre Büyük mühendislik yapılarının deformasyon ve deplasmanlarının izlenmesi, Barajların güvenlik bakımından izlenmesi, Duyarlı navigasyon ve araç izleme, Karayollarında araçların izlenmesi, Deniz araçlarının izlenmesi ve deniz trafiğinin düzenlenmesi, Altyapı ölçmeleri, e devlet, e belediye, e ticaret uygulamaları, Tüm diğer coğrafi bilgi projeleri Bilimsel Kullanıcılar Deprem mühendisliği, Sismoloji, İyonosfer ve troposferin izlenmesi, Meteoroloji, Akıllı ulaşım. Burada hedef, tüm ülkeyi kapsayan, 24 saat kullanılabilecek ve hassas konum belirlenmesini sağlayacak her ilde bir sistem kurmaktır (Şekil 2). Böylece bu sistem sayesinde Jeodezik, harita ve kadastro ölçülerinde nirengi / poligon aramak gerekmeyecek, GPS ölçülerinde başka bir referans veya baz istasyonuna gerek kalmayacak ve halen uygulamada gördüğümüz 1 2 baz ve birkaç gezici alıcı yerine bir referans istasyonu onlarca hatta yüzlerce gezici tarafından kullanılabilecek koordinatlar ulusal bir format ve standartta üretilebilecektir. CORS TR Sistemi HGK ve TKGM ye ilaveten planlama, altyapı, belediye, araç izleme, tarım, orman, CBS/KBS vb çalışmalarda da yaygın olarak kullanılacaktır. Ayrıca, TR GPS rektife görüntü / ortofoto üretiminde gereksinim duyulan yer kontrol noktaları koordinatları (Ground Control Points) ölçülerinde fevkalade yararlı olacaktır. Önerilen TR GPS sisteminde her referans istasyonu sanal (virtual) istasyon özelliklerine sahip olacak ve tüm ili kapsayacak gerçek zamanda cm mertebesinde konum belirlemeye olanak verecektir. Sistem aynı zamanda web / internet tabanlı da olacak ve kullanıcıların post processing kullanımlarına hizmet edecektir. Önerilen sistem, Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü / Harita Genel Komutanlığı tarafından tesis edilen TUTGA sisteminde konum belirleyecek ve eski sistemden bu sisteme geçişte de önemli rol oynayacaktır. Projede yapılacak çalışmalar ve takip edilecek yöntemler ile ilgili kısaca açıklamalar aşağıdaki kısımlarda özetlenmektedir. Önerilen proje kanalıyla tüm ülkeye hizmet veren geliştirilmiş RTK/DGPS destekli sabit GPS istasyonları kurulacak ve ED50 datumundan TUTGA ya dönüşüm sağlanacağından: sistem, gerçek zamanda kullanılabilecek, tüm kullanıcılar bir merkezden hizmet alabilecek, ülke genelinde pazarlanabilecek, Ülkemizde de jeodezide taş devrine son verecek ve tüm coğrafi bilgi teknolojilerine altlık oluşturacak, ED50 datumunda koordinatlı tüm coğrafi bilgiler TUTGA datumuna dönüştürülebilecektir. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 9

11 Proje tamamlandığında sunacağı hizmetlerin coğrafi bilgi teknolojilerine katkıları çok büyük olacaktır. Bu katkılardan sadece birkaçı aşağıda verilmektedir: Ülke genelinde yapılacak tüm coğrafi bilgi teknolojilerine altlık oluşturacaktır (Harita üretimi, kadastro, mühendislik ölçmeleri, altyapı ölçmeleri, planlama, çevre, ulaşım, e devlet, e belediye, e ticaret vd) Ülke genelinde binlerce GPS kullanıcısı, yerel sabit nirengi aramadan işlem yapmaya başlayacağından iki misli veya daha fazla verimle çalışacaktır. Batı ülkelerinde ulusal ağ kapsamındaki bir sabit GPS istasyonunun onlarca ve hatta yüzlerce gezici alıcı tarafından kullanılması bunun kanıtıdır. Projenin sağlayacağı katkıya en çarpıcı örnek, 2005 yılı içerisinde TKGM, İller Bankası, Belediyeler ve diğer kamu kurumlarının jeodezik ağ çalışmalarına ayırdıkları 30 milyon YTL üzerindeki kaynaklardır. Böyle bir sistem kurulduğunda sözkonusu kaynaklar ve zamandan çok büyük tasarruflar edilecektir. Sözkonusu proje tamamlandığında, DGPS ve araç izleme dahil diğer mekansal çalışmalarda da kullanılacaktır. Önceki bölümlerde ayrıntılı olarak açıklandığı üzere bu proje, coğrafi bilgi teknolojilerine ve ülkemizin açılımı ve geleceği olan e devlet, e belediye ve e ticaret gibi tüm coğrafi çalışmalara temel oluşturacaktır. Sözkonusu projenin, TKGM ne katkıları özet olarak aşağıdaki gibi sıralanabilir: TKGM bu proje sayesinde jeodezik çalışmalara ayırdığı paradan ve zamandan çok önemli bir tasarruf sağlayacaktır (Örneğin kurumun 2005 içinde jeodezik harcamalar için ayırdığı kaynak 27 Milyon YTL düzeylerinde olup bu sistem mevcut olsaydı bu kaynağın önemli bir kısmı tasarruf edilebilecekti). TKGM kadastro çalışmalarını sözkonusu proje sayesinde daha sağlıklı, ekonomik ve hızlı olarak yürütebilecektir Bu proje, projede görev yapan TKGM mensubu araştırmacılara yüksek teknolojilerini kullanabilme yetkinliği sağlayacaktır. Böylece kurum, daha yeni teknolojileri zaman geçmeden uygulama yeteneği kazanacaktır. Ayrıca, diğer önemli bir hususun da şudur: TKGM ve İller Bankası gibi büyük ölçekli harita üreten kuruluşlarda veri dönüşümü yapılabilecek olması ve böylelikle ülkemizde Coğrafi / Kent Bilgi Sistemleri ile Tapu ve Kadastro Bilgi Sistemi kurulmasının önünün açılmasıdır. CORS TR sistemi, HGK ve TKGM dışında planlama, altyapı, belediye, araç izleme, tarım, orman, CBS/KBS vb çalışmalarda da yaygın olarak kullanılacaktır. Bu sistem yukarıda değinildiği gibi fotogrametrik harita yapımı, rektife görüntü / ortofoto üretiminde gereksinim duyulan yer kontrol noktaları koordinatları (Ground Control Points) ölçülerinde çok yararlı olacaktır. Yöneticilerin üsütün anlayışları sayesinde İKÜ, HGK ve TKGM tarafından ortaklaşa gerçekleştirilecek olan bu proje, coğrafi veriler kullanan tüm kurumları, kuruluşları ve vatandaşları yakınen ilgilendirmektedir. Bu nedenle proje çalışmalarının başlangıcından itibaren meslektaşlarımızın bilgi, görüş ve önerilerinden yararlanılacaktır. Proje süresince 3 çalıştay düzenlenecektir. İlk çalıştay 15 Mayıs 2006 tarihinde İKÜ Ataköy Yerleşkesi nde yapılmıştır. Bundan sonraki iki çalıştay, proje takviminde belirtilen zamanlarda gerçekleştirilecektir. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 10

12 CORS TR ÇALIŞMALARI Projenin gerçekleşmesi amacıyla araştırmacılara rahat ve donanımlı bir ortam sağlanması için İKÜ Ataköy Yerleşkesi nde 3 oda ayrılmıştır. Bu odalar gerekli her türlü teknolojik araçlarla donatılmıştır. Bunlardan toplantı ve sunum olarak kullanılan 220 no lu oda CORS TR Ana Kontrol Merkezi olarak hizmet verecektir. Proje kapsamındaki araştırma, planlama ve incelemelerle kurulacak sistemin tasarımı, yer seçimi, şartnamelerin hazırlanması ve ihalesi bu bölümde ayrıntılı olarak verilmektedir. 1.4 ARAŞTIRMA, PLANLAMA VE İNCELEMELER CORS TR bir AR GE projesi olduşundan amaca ulaşmak için güçlü bir proje ekibi oluşturulmuştur (Bölüm 5.1). Doğal olarak proje kapsamında kuramsal ve uygulamalı bilimsel araştırmalar, incelemeler ve buna göre planlamalar sözkonusudur. Bu kapsamda yapılacak çalışmalar ve süreleri Tablo 1 de gösterilmiştir. Tablo 1. Araştırma, planlama ve incelemeler ile tahmini süreleri CORS TR Projesi Uygulama Raporu 11

13 1.4.1 Literatür İncelemeleri Projenin gerçekleştirilmesine destek olması amacıyla bilimsel kaynak incelemeleri, ağırlıklı olarak proje başlangıcından itibaren birkaç koldan yapılmaktadır. Bu amaca uygun olarak özellikle yurtdışında yapılan çalışmalar ve yayınlar izlenmektedir. Özellikle yakın tarihlerdeki araştırma sonuçları ve başarılı uygulamalarla ilgili geniş bir literatür incelemesine özel önem verilmektedir. Bilimsel yayın çalışmaları, en kısa zamanda aştırma ekibine ulaştırılmaktadır. CORS konularında uzman endüstri kuruluşları (Leica, Thales, Topcon, Trimble vd) ile bu konudaki akademik yayınlarla ilgili araştırma ve incelemeler devam etmektedir. Derlenen firma yayınlarından ve akademik yayınlardan bazıları aşağıda listelenmektedir: Leica Yayınları GPS Reference Stations and Networks, An introductory guide (Leica Geosystems). Leica GPS Spider, Setting the Standard for GPS Networks, Leica GPS Spider Complete Reference Station Solution (Leica Geosystems).. Study of a Simplified Approach in Utilizing Information from Permanent Reference Station Arrays (Euler, H J vd, 2001) Comparison of Dif ferent Proposals for Reference Station Network Information Distribution Formats (Euler, H J vd, 2002) The Use of Standardized Network RTK Messages in Rover Applications for Surveying (Euler, H J vd, 2003). Improvement of Positioning Performance Using Standardized Network RTK Messages (Euler, H J vd, 2004). Leica Geosystems Reference Network solutions (De MOEGEN Nicolas, 2006). Thales Yayınları icgrs System, Internet Enabled Geodetic Reference System, Thales. Thales GPS Referans İstasyonları, Skala Thales. Thales Navigation, Martec et Geo++ presentation, Topcon Yayınları Topcon GNSS Technology (Verheijen Ronald). NETPOS (Netherlands Positioning Service), A Real Time Kinematic GNSS Network for Governmental Authorities of the Netherlands, (Jochem Lesparre, 2006). Trimble Yayınları Virtual Reference Stations versus Broadcast Solutions in Network RTK Advantages and Limitations (Landau H. vd, 2003). GPS Antenna Design and Performance Advancements: The Trimble Zephyr (Krantz Eric vd) Broadcast Network RTK Transmission Standards and Results (Talbot Nicholas vd), FAMCAR Approach for Efficient Multi Carrier Ambiguity Estimation (Vollath Ulrich). Will GALILEO/Modernized GPS Obsolete Network RTK? (Chen Xiaoming vd) Three and Four Carriers for Reliable Ambiguity Resolution (Sauer Knut vd) New Tools for Network RTK Integrity Monitoring (Chen Xiaoming vd). Troposphere: Signal or Noise? (Vollath Ulrich vd) The Factorized Multi Carrier Ambiguity Resolution (FAMCAR) Approach for Efficient Carrier Phase Ambiguity Estimation (Vollath Ulrich vd). GALILEO/Modernized GPS: A New Challenge to Network RTK (Ollath Ulrich V vd). Network RTK Versus Single Base RTK Understanding the Error Characteristics (Vollath Ulrich vd). A New Method to Model the Ionosphere across Local Area Networks (Kolb Peter F. vd). Virtual Reference Station Systems (Landau Herbert vd, 2002). Virtual Reference Station (VRSTM) Systems for Improved Efficiencies in Port Operations (Chisholm Gary). How GNSS Modernization Affects the Future of Network RTK (Landau Herbert, 2006). GNSS Infrastructure Business Review (Hamilton Jeff, 2006). CORS TR Projesi Uygulama Raporu 12

14 Akademik Yayınlar Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (NTRIP) Application and Benefit in Modern Surveying Systems (LENZ Elmar). Precise Kinematic GPS Processing and Rigorous Modeling of GPS in a Photogrammetric Block Adjustment (Wübbena Gerhard vd). Benefits of State Space Modeling in GNSS Multi Station Adjustment (Bagge Andreas vd). Introduction into Real Time Network Adjustment with Geo++ GNSMART (Bagge Andreas vd). PPP RTK: Precise Point Positioning Using State Space Representation in RTK Networks (Wübbena Gerhard vd). GPS Real Time Networking with Geo++ GNSMART (Bagge Andreas). Network Based Techniques for RTK Applications (Wübbena Gerhard vd, 2001). Guidelines for New and Existing Continuously Operating Reference Stations (National Geodetic Survey). A Geodesist s View of the Ionosphere (Mader Gerald L.). Operation issues and specifics of ICC, settings and interoperability (Bosch Ernest, 2006). NTRIP Purpose and Perspectives (Waese Christian, 2006). Advanced Ionospheric Modeling (Kolb Peter, 2006). Implementing network RTK: the SydNET CORS infrastructure (C. Rizos vd, 2003). GNSMART Irregularity Readings for Distance Dependent Errors (Gerhard Wübbena vd, 2004). Multiple Reference Station Approach (Lachapelle G. vd, 2002). Supplement Number 1 To RTCM Recommended Standards For Differential GNSS (Global Navigation Satellite Systems) Service Version 3.0 (RTCM, 2005) Integrity Monitoring in a VRS Network (Swisstopo, 2006). Some remarks from SAPOS Operators using GPSNet (Lindstrot Walter vd, 2006). Literatür incelemeleri kapsamında derlenen yayınlar, kaynaklarda belirtildiği gibi tr.iku.edu.tr sitemizde de gösterilmektedir. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 13

15 1.4.2 Ağ Yaklaşımlı RTK Modellerinin İncelenmesi CORS TR nin temelinde ağ yaklaşımlı (geliştirilmiş) RTK/DGPS modelleri ile konum belirlemek bulunmaktadır. Bu konuda hem mevcut teknikler hem de yeni modellerin denenmesi ve geliştirilmesi gözönünde bulundurulacaktır. Projedeki teknik yaklaşımın ve izlenecek yöntemlerin anlaşılabilmesi için GPS ile konum belirlenmesindeki hata kaynaklarının bilinmesinde yarar görülmektedir. Bu hataların başlıcaları şunlardır: uydu saat hatası, uydu yörünge hatası, iyonosfer hatası, troposfer hatası, multipath ve anten merkezi hatası. Yukarıdaki hatalardan iyonosfer ve X Z Y WGS84 Uydu saat hatası Uydu yörünge hatası Iyonosfer Troposfer Multipath Anten merkezi Alıcı saat hatası troposfer hatası dışındakiler, genelde hesaplanabilmekte, modellenebilmekte ve Şekil 3. GPS hata kaynakları / veya elimine edilebilmektedir. Karşımıza çıkan asıl sorun atmosferle ilgili (bilhassa troposfer ile ilgili olanlar) hataların modellenebilmesi hususudur. Buradaki yaklaşımın temelinde tüm ülkeyi kaplayan koordinatları bilinen sabit GPS istasyonları vasıtasıyla atmosferi modelleyerek bu hataları (ve hatta diğer hataları) azaltmak ve/veya elimine etmek ile gezici alıcıların koordinatlarını duyarlıkla belirlemek yatmaktadır. Bunun yanısıra, çok istasyonlu RTK ağının aşağıdaki avantajları sözkonusudur: taşıyıcı faz duyarlığını etkileyen her türlü hata kaynakları için tümden modelleme (complete State Space Model), artan serbestlik (increased redundancy), artan istasyon uzaklıkları (increased inter station distances), bir istasyondaki sorunlardan etkilenmeme (robust against single station/communication failures). Geliştirilmiş RTK tekniklerinin anlaşılabilmesi için ağ yaklaşımlı RTK genel modelinin (State Space Model SSM) kısaca tanıtımı yararlı olacaktır. SSM yaklaşımında tüm hata kaynakları ağ genelinde ele alınmakta ve modellenebilmektedir. Zaten hızla, uzak mesafelerde ve de gerçek zamanda duyarlı sonuca ulaşabilmenin altında bu gerçek yatmaktadır. SSM, troposfer, iyonosfer ve yörüngeye ait hataların fonksiyonel ve stokastik ayırımını gerçekleştirebilmekte ve böylece yerel ağ sayesinde bu hatallar giderilebilmektedir. Gerçek fiziki durumun en iyi temsilcisi SSM yaklaşımının özellikleri kısaca özetlenecek olursa: Tüm istasyonları içeren gerçek zamanda ağ dengelemesi yapılmaktadır. Herbir alıcıdaki hataların modellenmesi yerine hata kaynaklarını ağ genelinde modellenmektedir. Şöyle ki, Alıcı hataları: alıcı mekanında Hata kaynakları: tüm ağ genelinde modellenmektedir. Benzeri etkiye sahip hata kaynakları ayrılabilmektedir: iyonosfer < > L1/L2 grup gecikmesi troposfer < > yörünge istasyon multipath < > antenna PCV etc. Tüm istasyonlar hataların saptanmasına katkıda bulunmaktadır CORS TR Projesi Uygulama Raporu 14

16 SSM yaklaşımında iki esas görev bulunmaktadır: Gözlem ve modelleme. Her iki görevle ilgili kısa açıklamalar aşağıdadır. Gözlem (State Monitoring): uzaklığa (istasyon yeri) bağlı hataların belirlenmesi, taşıyıcı faz bilinmeyeninin çözümü. Modelleme (Representation): uzaklığa (istasyon yeri) bağlı hatalarla yörünge, iyonosfer ve troposfere ait ağ bilgilerinin modellenmesi, referans istasyonlarına bağlı multipath, anten ve saat hatalarının moedellenmesi, RTCM, FKP, VRS vb tekniklerin kullanılmasıyla düzeltmelerin hesaplanması ve yayınlanması. Bu projede ilk olarak tüm ağı içeren modellemeler gözönünde bulundurulacak ve ülke genelinde GPS düzeltmelerinin hesaplanması araştırılacaktır. Ağ yaklaşımlı RTK/DGPS uygulamaları için Batı dünyasında yaygın olarak kullanılan başlıca tekniklerle ilgili açıklamalar aşağıda verilmektedir Alan Düzeltme Teknikleri (FKP) Literatürde FKP olarak da bilinen bu yaklaşımda tüm GPS ağı kullanılarak herbir sabit istasyonda atmosferik düzeltmeler veya taşıyıcı faz düzeltmeleri hesaplanmaktadır (Wubbena vd, 2001, 2004; Vollath vd 2000, 2001 ve 2004). Bu sayede Düzeltmeler gezici tarafından kullanılabilmektedir (birçok değişik enterpolasyon modelleri kullanılarak). Tek yönlü iletişim yeterli bulunmaktadır. Kullanıcı sayısında bir sınırlama sözkonusu değildir. FKP yaklaşık konumu bilinen gezici ile ilgili uzaklığa bağlı hata terimlerinin hesabına olanak vermektedir Burada sadece gezicinin koordinatları ve uydu bilgilerine gereksinim bulunduğundan konum belirlenmesi tüm ağ ile ilgili hesaplardan bağımsız olarak gerçekleştirilebilmektedir (Şekil 4). Şekil 4. FKP Modeli CORS TR Projesi Uygulama Raporu 15

17 Sanal referans istasyonları teknikleri (Virtual reference stations VRS) VRS uygulamasında önşart referans istasyon ağındaki bir merkez ile gezici arasındaki iki yönlü iletişimdir. Gezici, yaklaşık koordinatlarını ağ merkezine göndermekte ve merkez de tüm ağ bilgilerinden sözkonusu gezici konumu için VRSijk referans verilerini oluşturmaktadır (Şekil 5). Yukarıdaki eşitlik, ağda kullanılan troposfer gecikmesi modeli ile VRS arasındaki farkı belirtmektedir (G. Wubbena vd, 2001; Wanninger L., 1999; Vollath vd 200, 2001, 2002 ve 2003; Roberts vd 2004). Merkezde oluşturulan VRS düzeltmeleri, genellikle RTCM ile geziciye gönderilmektedir. Buradaki en büyük dezavantaj iki yönlü iletişim gerekliliğidir (Vollath vd, 2000). Şekil 5. VRS Modeli MAC Modeli (Master Auxiliary Concept) Bu yaklaşımdaki temel kavram referans ağınca hesaplanan düzeltmelerin gezici alıcılara iletilmesi ve konumların gezicide hesaplanmasıdır (Şekil 6). Veri iletişimindeki hacmi küçültmek için ağdaki bir istasyon master ve diğerleri de yardımcı istasyonlar olarak seçilmektedir. MAC master istasyona ait tüm düzeltme ve koordinatları ile yardımcı istasyonlara ait düzeltme ve koordinat farklarını yayınlamaktadır. MAC yeni bir format olmayıp aslında farklı bir yaklaşımdır; CORS ağınca belirlenen iyonosferik ve geometrik hatalar ile düzeltmeler, Şekil 6. MAC Modeli koordinatlar ve farkları, MAC tarafından geziciye iletilmekte ve gezicide çoklu baz hesabı yapılmaktadır. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 16

18 1.4.3 CORS Verileri Değerlendirme / Entegrasyon İncelemeleri CORS TR tesisini takiben istasyon konumları konum hatası cm altında ve relatif hatalar da 0.01 ppm altında olacak şekilde çok hassas olarak belirlenecektir:. Bu amaçla yaklaşık bir haftalık GPS ölçüleri, yeterli sayıda (en az 6) IGS istasyonları ve en az 4 TUTGA noktası ile birlikte hassas efemeris kullanılarak hesaplanacaktır. Tüm baz hesapları ve dengelemeler güçlü akademik yazılımlar kullanılarak yapılacaktır. Bu amacı gerçekleştirmek için Bernese, Gammit ve GEONAP yazılımlarının kullanılması düşünülmektedir ve sözkonusu yazılımlar üzerine eğitim çalışmaları başlamış bulunmaktadır. TUTGA ile aynı ITRFyy datumunda CORS TR hayata geçmesinden itibaren ülke genelinde jeodezik konum belirlemenin temelini oluşturucak ve tüm GPS kullanıcılarına hizmet verebilecektir. Veri entegrasyonu, dönüşüm ve veri paylaşımı açısından CORS TR nin TUTGA ve HGK nın uygun görüş belirtmesi halinde TUSAGA ile entegrasyonu önem arzetmektedir Hücresel Dönüşüm Tekniklerinin İncelenmesi Ülkemizde yakın bir tarihe kadar ED50 datumu (Meşedağ, Ankara mebdeli) kullanılmış ve tüm jeodezik ağlar, haritalar ve ölçüler, bu datumda üretilmiştir. Söz konusu Ulusal Jeodezik Ağ (UJA) çalışmaları, HGK tarafından yıllarında başlatılmış ve daha sonraki sıklaştırmalarla birlikte nokta tesis edilmiştir. Tesis edildiği zamanın sınırlı teknolojisi nedeniyle UJA 1/ /50000 (10 20 ppm) bağıl duyarlığa sahiptir (yani 100 km lik bir bazda m hata sözkonusu olabilmektedir). UJA duyarlığı, modern teknolojinin ulaştığı duyarlığın çok gerisinde kaldığından yıllarında TKGM ve HGK tarafından 594 noktadan oluşan TUTGA kurulmuştur. HGK tarafından hesaplanan TUTGA noktalarının koordinat ve hızları ITRF koordinat sisteminde tanımlanmıştır. Ağın bağıl duyarlığı, ppm,; nokta konum duyarlıkları ise 1 3 cm düzeyindedir. Ülke genelinde 2001 yılına kadar üretilen tüm haritalar ve koordinatlar ED50 datumunda yer almaktadır. Sırf TKGM bünyesinde ED50 datumunda üretilen üzerinde pafta bulunmaktadır. Bu ürünlerin ITRFyy datumuna dönüşümü kaçınılmazdır. ED50 datumundaki verilerin dönüşüm duyarlığının pafta ölçeği ile uyumlu olması arzu edilmektedir. 1/1000 ölçekli paftalardaki duyarlık (yaklaşık 0.3 m) ve UJA göreceli duyarlığı gözönünde bulundurulduğunda yaklaşık 30 km aralıklarda ED50 ve ITRFyy datumunda koordinatları belirlenen ortak noktalara gereksinim bulunmaktadır. CORS TR projesi kapsamında yukarıdaki açıklamalar çerçevesinde yaklaşık 30 km aralıklarda ED50 noktalarında ITRFyy koordinatları belirlenecektir. Öncelikle halen TKGM, HGK ve diğer kurumlar tarafından ölçülen tüm ED50 noktaları gözönünde bulundurulacak ve daha sonra gerekli yerlerde CORS TR sistemi kullanılarak ITRFyy koordinatları belirlenecektir. İşte bu proje kapsamında kurulacak Geliştirilmiş sabit GPS istasyonları ile km aralıklardaki ED50 jeodezik noktalarında ekonomik ve hızlı GPS ölçüleri yapılabilecek (yaklaşık 1500 ortak nokta) multiple lineer regression, splines ve minimum curvature vb yüzeyler araştırılarak tüm ülke genelinde hücresel dönüşüm parametreleri belirlenecektir. Böylece, tüm kamu kuruluşlarının ve özel şirketlerin el yordamıyla yaptıkları ve kenarlaşmayan yerel dönüşüm hesapları bir daha sözkonusu olmayacak ve tarihe karışacaktır. s Proje ekibi tarafından araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütülecek ve tüm ülke genelinde alınan ortak noktalar kullanılarak datum dönüşüm algoritmaları belirlenecektir. Bu amaçla incelenecek modellerden bazıları aşağıda verilmektedir: Lineer regresyon (lineer regression) Minimum eğrilik yüzeyi (Minimum curvature surface) İnce plaka parabolleri (Thin plate splines) Stokastik modeller kolokasyon (Stochatic models collocation) Diğerleri CORS TR Projesi Uygulama Raporu 17

19 1.4.5 CORS Operasyonel Gereksimlerinin Belirlenmesi CORS TR projesiyle Türkiye nin her yerinde RTK/DGPS konum belirleyebilmek hedeflenmektedir. CORS TR nin en fazla kullanılacağı yerler, elbette kentsel alanlar olacaktır. Yapılan incelemeler ve geziler sonucunda CORS TR nin başlıca operasyonel gereksinimleri özetle aşağıda verilmektedir. CORS TR GPS İstasyonları Antenin yerleştirileceği ufku açık, multipath I önleyici, zemini sağlam bir tesis (monument) Çift frekanslı CORS alıcısı CORS alıcısının yerleştirileceği elektrik, telefon ve/veya ADSL ve/veya GPRS/EDGE olanaklı kapalı emin bir mekan Yıldırıma karşı korunma Kontrol Merkezi Server ların yerleştirileceği elektrik, telefon ve/veya ADSL ve/veya GPRS/EDGE olanaklı kapalı emin bir mekan CORS verilerini yöneten, işleyen ve gezicilere düzeltmeleri hesaplayan CORS yazılımı Radyo, telefon, GSM, uydu telefonu, Internet vd üzerinden RTCM yayını yapabilen donanım ve yazılım sistemi Dünyadaki Mevcut Sistemlerin ve Uygulamaların İncelenmesi CORS teknolojisi oldukça yeni olup mevcut sistemlerin tamamına yakını ileri ülkeler tarafından kurulumuş bulunmaktadır. Başarılı bir CORS TR için mevcut sistemlerin ve uygulanmaların incelenmesine karar verilmiştir. Yukarıdaki amaç çerçevesinde ilk olarak mevcut sistemlerle ilgili bilgi toplanmıştır. Daha sonra da yerinde görmek amacıyla Avrupa ya geziler düzenlenmiştir. Yakın bir tarihte de Japonya ve Amerika ya teknik geziler düzenlenecektir. Başarılı CORS tesis ve uygulama örneklerinden bazıları aşağıdadır: Tianjin VRS Network (Liren Huang, 2006). 1st RTK NetworkNetwork in Portugal (Afonso A. J. Gago, 2006). The VRS GPS Net DEMO NETWORK IN NORTH ITALY (Vassena Giorgio, 2006). VRS Network in Chengdu, China (Hua Liao, 2006). Nation Wide Trimble VRS system in Serbia (Odalovic Oleg, 2006). Ordnance Survey CORS Network (Cruddace Paul, 2006). SWEPOS Services status, applicationsand experiences (Jonsson Bo vd, 2006). VRS RTK NETWORK SERVICE in Finland (Tötterström Seppo, 2006). VRS Network in Switzerland (Swisstopo, 2006). The California CORS Program (Bock, Y. vd, 2002). Şekil 7. Fransa CORS Sistemi (100 km istasyon aralıklı) CORS TR Projesi Uygulama Raporu 18

20 Feature: Ohio DOT's VRS Network: Building the Nation's First Statewide RTK GPS Infrastructure (McGowan S., 2004). USA, 900 stations (up to 400 km apart) +/ 2 cm Germany, 50 stations ( 50km apart) +/ 1 cm Saudi Arabia 13 key stations with 3 to 4 local stations +/ 2 cm Dubai, 4 stations +/ 1 cm Japan, 1200 stations (20km apart) +/ 0.5 cm French CORS, 100 stations (Şekil 7) Teknik gezi ve incelemelerden ilki Proje Yürütücüsü Prof. Dr. Kamil Eren in Munih deki The 2 nd Trimble GPSNet User Seminar (30 31 May 2006) in Munich seminerine katılımı ile gerçekleşmiştir. Toplantıda CORS teknikleriyle Almanya, İngiltere, İsviçre, İspanya, İsveç, Portekiz, Çin, İtalya, Sırbistan ve Finlandiya dan uygulamalar sunulmuştur. İkinci gezi 4 kişilik bir araştırma grubu (Prof. Dr. Turgut Uzel, Öğ. Gör. Sevsen Başpınar, Nihat Şahin ve Sedat Bakıcı) tarafından 4 10 Haziran 2006 tarihlerinde Fransa, Almanya, Hollanda ve İsviçre ye yapıldı. Ekip aşağıdaki sistemleri yerinde inceleme fırsatı bulmuştur. Ekibin raporlarında belirttikleri dikkat çekici notlar, başlıklar halinde aşağıda gösterilmiştir: French CORS (14 istasyon inşa edildi, 86 istasyon inşa halinde) Martec (özel bir firma tarafından kurulmakta) Thales icgrs alıcıları ve Choke ring anten Geo++ paketi Kontrol merkezinde 3 server SAPOS (Baveria) Genelde Trimble alıcıları ve Zephyr Anten Telefon, ISDN, ADSL ve VSAT iletişim RTCM yayın (NTRİP, GSM, GPRS, EDGE, UMTS) ALLSAT ASCOS / SAPOS (Hannover, 100 istasyon) Genelde Topcon alıcıları 4 alt bölge, toplam 9 server RTCM 2.3 DGNSS ve RTCM 3.0 RTK yayın (NTRİP, GSM, GPRS, EDGE, UMTS) NETPOS (20 60 km mesafelerde, Hollanda) Genelde Topcon alıcıları ve Topcon Anten 1 Server Telefon, DSL ve GSM iletişim Geo++ paketi RTCM 2.3 DGNSS ve RTCM 3.0 RTK yayın (NTRİP, GSM, GPRS, EDGE, UMTS) Euro / CORS istasyonu, Euro kontrol merkezi ve yazılım SWISSTOPO (50 km mesafe, 40 istasyon, İsviçre) Trimble alıcılar, VRS / RTK servisi, choke ring anten 1 Server Telefon, DSL ve GSM iletişim Geo++ paketi RTCM 2.3 DGNSS ve RTCM 3.0 RTK yayın (NTRİP, GSM, GPRS, EDGE, UMTS) Euro / CORS istasyonu, Euro kontrol merkezi ve yazılım Yukarıdaki gezi ile ilgili detaylı rapor Sevsen Başpınar ve Sedat Bakıcı tarafından hazırlanmaktadır. CORS TR Projesi Uygulama Raporu 19