RESEARCH OF QIBLA DIRECTION OF WITH MOBILE AND CORS APPLICATIONS IN THE OTTOMAN MOSQUES OF EDIRNE

Transkript

1 EDİRNE OSMANLI CAMİLERİNDE MOBİL VE CORS UYGULAMALARIYLA KIBLE YÖNÜ ARAŞTIRMASI Y. TÜREN 1, H. İNCE 1 1 Trakya Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Mimarlık ve Şehir Planlama Bölümü, Harita ve Kadastro Programı, Edirne, yenerturen@trakya.edu.tr, hince@trakya.edu.tr Özet Günümüz ölçme tekniklerinin en son geldiği aşama olarak GNSS uygulamalarının bir sonucu mobil konum belirleme ve CORS uygulamalarını söyleyebiliriz. Özellikle mobil uygulamalar günlük hayatımıza bütünüyle entegre olmuş durumdadır. Kapalı ve açık alan konum belirlemede mobil uygulamaların GNSS altyapısı ile kullanıcılara hizmet vermesiyle ilgi ve kullanım alanları daha da artmaktadır. Öte yandan CORS uygulamaları aracılığıyla da yüksek hassasiyette konum bilgisini elde etmemiz mümkün olmaktadır. Ülkemizde yaygın olarak kullanılan GPS alıcısı bulunan akıllı telefonlar ve internet desteği sağlayan GSM operatörleri sayesinde kapalı alanlarda da konum bilgisi alınabilmektedir. Aynı internet desteği ile 146 sabit noktadan oluşan ülkemizdeki CORS-TR ağı ile tek GPS alıcı ile yüksek hassasiyette konum kestirebilmekteyiz. Bu çalışmada gerek mobil uygulamalar ile gerek CORS-TR alıcısıyla yapılan ölçümlerle, Edirne ili bünyesinde bulunan 15 adet Osmanlı camiine ait kıble tayini araştırılması yapılmıştır. Sonuçlar ele alındığında söz konusu camilerin mevcut konumlarının Mekke şehrine olan yönelmelerinde 1 o ile 15 o arasında sapmalar tespit edilmiştir. Çoğunluğu 15. Asırdan kalma tarihi camilerin inşaat aşamalarında kullanılan hesaplama yöntem ve araçlarına karşın, kullanılan CORS-TR ve mobil alıcılarından elde edilen koordinatlarla yöneltmenin değerleri arasındaki farkın kabul edilebilir olduğu ortaya konmuştur. Hem yaklaşık 600 yıl önce kullanılan yöntem ve hesaplama araçlarının günümüzde dahi geçerliliği hem de son teknoloji ürünü ölçme yöntem ve cihazları ile elde edilen koordinatların hassasiyeti vurgulanmıştır. Anahtar kelimeler: Kapalı Mekânlar, Mobil Konum Belirleme, CORS-TR, Kıble Tayini. Abstract RESEARCH OF QIBLA DIRECTION OF WITH MOBILE AND CORS APPLICATIONS IN THE OTTOMAN MOSQUES OF EDIRNE As a result of GNSS applications that arrived last stage of today's mobile measurement techniques to determine the location and say the CORS applications. Especially mobile applications are fully integrated into our daily lives. Users interest and it is more common in areas of infrastructure for indoor and outdoor location determining with GNSS infrastructure of mobile applications. On the other hand, CORS through applications the high-precision location information, we have the ability to get. Widely used in our country that provides the GSM operators and Internet support thanks to the GPS receiver in smart phones in a closed area, the location information can be obtained. The fixed point 146 in the same internet with the support of our country CORS-TR network, we are able to predict with high precision the location with a single GPS receiver.

2 2 In this study, both mobile applications and CR receiver with measurements, within the province of Edirne have been made to investigate the determination of the qibla of the 15 Ottoman s mosque. Considering the results, the determination of the mosque with the current location of the deviations between the orientation 1 o -15 o have been identified. Despite of the majority 15. dating back centuries, the historic methods and Computational tools used for the construction of mosques, point CORS-TR with coordinates obtained from the difference between the values used and the mobile receiver have shown that it is acceptable. The method and the calculation tool that was used 600 years ago still applies even today. Finally, the latest technology, the sensitivity obtained with the apparatus and method of measurement of coordinates is highlighted. Keywords: Indoor, Mobile Positioning, CORS-TR, Qibla Determination. 1. Giriş GNSS (Global Navigation Satellite System) uygulamalarının konum belirlemeye yönelik en son aşama olarak mobil uygulamalar ve CORS uygulamalarını söyleyebiliriz. Bu iki ayrı yönteminde kendine göre avantajları olup pratik mühendislik ölçmelerinde ve gündelik hayatta kullanımlarına ilişkin faydalarını zaman, maliyet ve hassasiyet bakımından incelememiz gerekmektedir. Bunu yapmanın en iyi yolu ise bahsi geçen yöntemlerdeki kullanılan araç ve gereçlerin (Örn: akıllı telefonlar, CORS (Continuously Operating Reference Station) uyumlu GNSS alıcıları) kullanılarak doğrudan verdikleri sonuçları değerlendirmektir. Elbette her iki yöntemde de veri iletimi ve protokollerini göz önünde bulundurursak internet servis sağlayıcıların da önemine değinmek gerekir. Ülkemizde mobil GSM (Global System for Mobile Communications) şirketleri tarafından sağlanan yüksek hızda internet bağlantısı bu amaca hizmet edebilmektedir. Kullanılan yöntem ve araç gereçler kadar uygulanılan çalışma alanı da zaman, maliyet ve hassasiyet ilişkisinin optimum olarak görebileceğimiz bir diğer önemli aşamadır. Örneğin mobil uygulamaları daha çok kapalı alanlarda konum belirlemede avantajlı olarak kullanabilmemize karşın, CORS uyumlu GNSS alıcıları ile pratik mühendislik ölçmelerinde yüksek hassasiyette ölçüler elde edebiliriz. Bu çalışmada sözü geçen iki yöntemi aynı çalışma alanında değerlendirebilmek için ve aynı zamanda geçmiş tekniklerin ne kadar yerinde olduğunun tespiti için Edirne ili merkezinde bulunan ve Osmanlı İmparatorluğu döneminde çoğunluğu 15. Asırda inşa edilmiş yaklaşık 15 adet camiin kıble yönü araştırılması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlardan sırasıyla mobil uygulamalar ile kapalı mekânlarda elde edilen konum bilgileri, CORS uyumlu GNSS alıcıyla elde edilen konum bilgileri ve ilgili camilerin mevcut yönlerinin kıble yönünden sapma miktarları elde edilmiştir. Hem mobil uygulamalardan kapalı alanlarda elde edilen koordinat bilgileri ve yine CORS yöntemiyle elde edilen yüksek duyarlıkta koordinat bilgileri test edilmiş hem de 15. Asırdan kalma Osmanlı eseri camilerin eski tekniklerle kabul edilebilir hassasiyette kıbleye yöneltildiği sonucuna varılmıştır.

3 3 2. Mobil ve CORS Uygulamalarıyla Konum Belirleme 2.1. Kapalı Mekânlarda Mobil Uygulamalarla Konum Belirleme Yöntemleri GPS (Global Positioning System) sinyalleri ile dış mekânlarda yüksek hassasiyette konum bilgisi edilebilmesine karşın kapalı mekânlarda doğrudan sinyal kesikliği nedeniyle konum bilgisi elde etmek zordur. Ancak bu sinyallerin güçlendirilmesiyle konum bilgisi hassasiyeti artırılabilir. Kesikliğe uğruyan GPS sinyallerinin artırılmasını sağlayan ek donanımlar olarak tekrarlayıcılar (repeater), sistemin çalışması için belirli noktalara kurulmalıdır (Özdemir vd., 2014). Genel olarak başka bir yöntem ise Wi-fi sinyalleri yardımıyla kapalı mekânlarda konum belirlemedir. Temel olarak kablosuz ağ üzerinden iletişimde kablosuz modem radyo sinyallerini veriye dönüştürür ve bir anten vasıtası ile iletir. Bu yöntemle konum kestirme yöntemleri Yakınlık (Proximity), Üçgenleme (Triangulation) ve Mekân Analizi (Scene Analysis) olmak üzere incelenebilir (Özdemir vd., 2014). Bu çalışmada mobil kullanıcının konumunu bağlı olduğu şebeke ile bilinen koordinat ve mesafe yardımı ile bulabilen Yakınlık yöntemi ele alınmıştır. Maliyeti düşük olmakla birlikte herhangi bir mobil cihazı birden çok verici algılayarak basitçe konumu sinyalin en güçlü olduğu en yakın noktaya iletilmesi sonucu konum bilgisi elde edilmektedir. Ayrıca kullanılan akıllı telefonda bulunan GPS alıcısı sayesinde dışarıda elde edilen sinyallerinin de belli bir süre kapalı mekân içinde işlevini sürdürmesiyle A-GPS (Assisted GPS) olarak adlandırılan yardımlı GPS konum belirleme yöntemi ihtiva edilmiştir (Pehlivan vd. 2007) CORS Uyumlu GNSS Alıcısıyla Konum Belirleme GNSS ölçü yöntemlerinin bir sonucu olarak sürekli gözlem yapan referans istasyonlarından oluşturulmuş özellikle datum dönüşümü, tektonik hareketlerin izlenmesi, uzun dönem deformasyon çalışmalarına katkı sağlanması düşünülmüştür. Ancak gelişen veri iletim ve protokolleri sayesinde bu sabit istasyonlar gezici alıcılar ile iletişim haline geçirilmiştir. CORS (Continuously Operating Reference Stations) ağı olarak sabit istasyonlar ile alıcılar arasında veri iletişimi GSM operatörlerince GPRS, EDGE ve 3G gibi internet alt yapısı ile sağlanmaktadır. Böylelikle pratik mühendislik ölçmelerinde bu yöntem aktif olarak kullanıma başlanmıştır. Prensipte sabit istasyonlardan eş zamanlı alınan konum kestirme bilgileri kontrol merkezlerinde düzeltme olarak hesaplanarak CORS uyumlu alıcılara internet aracılığıyla iletilmekte böylelikle yüksek hassasiyetli konum bilgisi elde edilmektedir (Yildirim vd., 2011). Ülkemizde Sürekli Gözlem Yapan GNNS İstasyonları Ağı ve Ulusal Datum Dönüşümü Projesi (TUSAGA- Aktif / CORS-TR) kapsamında 146 sabit istasyon ve 2 adet kontrol merkezi bulunmaktadır (Eren vd., 2009). CORS-TR ile uyumlu GNSS alıcılarıyla yüksek hassasiyette tek alıcıyla konum bilgisi elde

4 4 edilmiştir. Özellikle zaman, maliyet ve hassasiyet korelasyonu göz önünde bulundurulduğunda bu çalışma için optimum değer olarak yeterli olmuştur. Yine bu tarz pratik mühendislik ölçmelerinde aynı uygun değerlerin elde edileceği öngörülebilir. 3. Uygulama Edirne ili merkezinde Osmanlı İmparatorluğu dönemimde çoğunluğu 1400 lü yıllarda yapılan bazı camilerden seçilenlere ait coğrafi koordinat bilgileri Tablo 1 de verilmiştir. Buradaki coğrafi koordinatlar Şekil 1 deki 1 numaralı nokta koordinatlarıdır. Tablo 1. Seçilen camilerin konum bilgileri. Cami Adı Yapım Enlem Boylam Cami Adı Yapım Enlem Boylam Yılı (φ o ) (λ o ) Yılı (φ o ) (λ o ) I. Beyazıt Hasan Sezai II. Beyazıt Muradiye Beylerbeyi Selimiye Çakırağa Sittişah Sultan Darül Hadis Şah Melek Defterdar Taşlık Eski Cami Üç Şerefeli Gazi Mihal Her camide ölçü alınan yerler Şekil 1 de gösterilmiştir. 1 ve 2 numaralı noktalar CORS uyumlu GNSS alıcısıyla ölçülmüştür. Noktalar arasındaki doğrusal hat cami inşasındaki mihrap ve genelde tam aksi yönündeki cami kapısına uzanan hat ile çakışacak ya da paralel olacak şekilde pratik olarak prizma kullanılmak suretiyle sağlanmıştır. Bu sayede camilere ait zemindeki Kıble yönündeki doğrultu elde edilmiştir.

5 5 Şekil 1. Ölçü yapılan noktalar; a) Yandan görünüm b) Üstten görünüm. Öyle ki elde edilen bu doğrultuda (1) bağıntısından hesaplanan 2 numaralı noktadan 1 numaralı noktaya olan semt açısı (α 21) doğrudan camilerin inşası sırasında yöneltildikleri kuzeyden itibaren Kıble yönlerini bize göstermektedir. 3 numaralı noktalar camilerin içerisinde kubbe altında akıllı telefon ve mobil GPS uygulaması kullanılarak ölçülmüştür. UTM (Universal Transverse Mercator) koordinatları ile, tan(α 21)= Y 2 Y 1 X 2 X 1 (1) bağıntısından ilgili değerler hesaplanır. 2 numaralı noktadan Kâbe ye olan semt açısı (α 2K) Kâbe nin coğrafi koordinatları ile birlikte aşağıdaki bağıntılar yardımıyla gerçek kıble yönelme açısı olarak hesaplanmıştır. Yine 3 numaralı noktadan Kâbe ye olan semt açısı (α 3K) Kâbe nin coğrafi koordinatları ile birlikte aşağıdaki bağıntılar yardımıyla gerçek kıble yönelme açısı olarak hesaplanmıştır. Bunun için öncelikle kıble azimut açıları (A) ve meridyen yaklaşma (γγ) açıları küresel üçgen çözümünde Cotanjant formülü ile (2) ve (3) bağıntılarından hesaplanmıştır. Son

6 6 olarak Edirne ili merkezi dilim orta meridyenin solunda kaldığından tüm camiler için Kâbe ye olan (α İK) semt açıları (4) bağıntılarıyla hesaplanmıştır. AA = arctan sinδλ tanφ K cosφ sinφ cosδλ (2) γγ = arctan(sinφ tanδλ ) (3) αα İKK = A + γ (4) Bu bağıntılarda yer alan φ K: Kâbe nin enlemi (21 oo ), φ: bulunulan yerin enlemi, λ K: Kâbe nin boylam (39 oo ), λ: bulunulan yerin boylamı, λ 0: ilgili bölge için dilim orta meridyeni (Edirne için λ 0=27 o ) olmak üzere Δλ = λ K λ ve Δλ = λ 0 - λ boylam farkları kullanılmıştır (İnce, 2007). İnşa dönemimde yapılan yöneltme ile CORS uyumlu GNSS alıcısından elde edilen koordinatlardan hesaplanan yöneltmeler arasındaki farklar (β 1) ve akıllı telefon yardımıyla mobil uygulamadan elde edilen koordinatlardan hesaplanan yöneltmeler arasındaki farklar (β 2) aşağıdaki bağıntılar ile hesaplanmış ve toplu sonuçlar Tablo 2 de gösterilmiştir. ββ 11 = α 2K α 21 (5) ββ 22 = α 3K α 21 (6) Tablo 2. Camilere ait Kıble yönelmelerine ait farklar. Cami Adı ββ 11 ββ 22 Cami Adı ββ 11 ββ 22 I. Beyazıt 12 oo oo Hasan Sezai 15 oo oo II. Beyazıt 08 oo oo Muradiye 09 oo oo Beylerbeyi 05 oo oo Selimiye 00 oo oo Çakırağa 01 oo oo Sittişah Sultan 11 oo oo Darül Hadis 02 oo oo Şah Melek 01 oo oo Defterdar 13 oo oo Taşlık 13 oo oo Eski Cami 11 oo oo Üç Şerefeli 09 oo oo Gazi Mihal 14 oo oo 58 59

7 7 4. Sonuç ve Öneriler Yapılan bu çalışmada gündelik yaşamda kullanılan mobil cihazlarla elde edebileceğimiz konum bilgisinin verdiği sonuçlar ile CORS uyumlu GNSS alıcılarıyla elde edilecek konum bilgisinin yüksek duyarlıkta ve pratik mühendislik ölçmelerinde kullanımına örnek teşkil edecek şekilde kullanılması hedeflenmiştir. Aynı zamanda yüzyıllar önce kullanılmış hesap teknikleriyle Kâbe ye doğru konumlandırılmış Edirne Osmanlı camilerine ait kıble yönlerinin geçerliliğinin olduğu ortaya konulmaya çalışılmıştır. Kapalı mekânlarda konum bilgisinin daha yüksek hassasiyette alınabilmesi için mekânlar içine sinyal artırıcıların konumlandırılması önerilmektedir. Özellikle GPS sinyalleri yöntemi ile konum kestirilmek isteniyorsa bu gereklilik önem arz etmektedir. Ancak gündelik yaşamda yüksek hassasiyet gerektirmeyen işlerde mobil cihazlar ve uygulamaları rahatlıkla kullanılabilmektedir. Öte yandan dış mekânlarda CORS uyumlu GNSS alıcı ile elde edilen anlık konum bilgilerinin pratik mühendislik ölçmeleri için özellikle zaman ve maliyet açısından ön planda hassasiyet olarak da kabul edilebilir duyarlıkta olduğu gösterilmiştir. Ayrıca her iki yöntemle konum bilgisine dayalı olarak hesaplanan yöneltmeler arasındaki farklar yaklaşık β 1- β 2=01 20 olup, yöntemlerin birbirine yakın sonuç verdiği gözlenmiştir. Kaynaklar Eren K., Uzel T., Gulal E., Yildirim O., Cingoz A., (2009). Results from a Comprehensive Global Navigation Satellite System Test in the CORS-TR Network: Case Study, Journal Of Surveyıng Engıneerıng, /(ASCE) (2009)135:1(10). İnce H., (2007). Tarihi Edirne Camilerinin ve Diğer Dini Tesislerin Kıble Yönlerinin Araştırılması, HKMO- 3.Ulusal Mühendislik Ölçmeleri Sempozyumu, , Konya. Özdemir B. N., Ceylan A., Alçay S., Yigit C.Ö., (2014). Kapalı Mekânlarda Uygulanan Konum Belirleme Yöntemleri Ve Karşılaştırılması, HKMO- 7. Mühendislik Ölçmeleri Sempozyumu, Çorum. Pehlivan H., Baz İ., (2007). Kablosuz İletişim Ağlarında Konum Belirleme Teknikleri Ve Kullanım Alanları, HKMO-11. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, Ankara. Yildirim O., Salgin O., Bakici S., (2011). The Turkish CORS Network (TUSAGA-Aktif), FIG Working Week 2011 Bridging the Gap between Cultures, Morocco.