En Küçük Karelerle Kolokasyonla Serbest Hava Düşey Gravite Gradyenti Modelleme

Transkript

1 En Küçük Karelerle Kolokasyonla Serbest Hava Düşey Gravite Gradyenti Modelleme Yunus Aytac Akdogan 1, Gonca Okay Ahi 2, Hasan Yildiz 3 1 Harita Genel Müdürlüğü, Jeodezi Dairesi Başkanlığı, Ankara 2 Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, Ankara 3 Harita Genel Müdürlüğü, Harita Yüksek Teknik Okulu, Ankara *DGG: Düşey Gravite Gradyenti 1

2 Motivasyon DGG ne için gereklidir? Jeodezi: o Alet yüksekliği düzeltmesi o Topoğrafyada ölçülen gravitenin jeoite indirgenmesi (Tóth vd, 2006; Völgyesi, 2001) Jeofizik: o Yüzeysel yoğunluk kontrastı belirlenmesi (Álvarez vd. (2015)) o Plaka tektoniğinin araştırılması (Sandwell vd. (2014)) o Jeolojik yapıların sınırlarının incelenmesi (Götze ve Pail (2018)) 2

3 Çalışma Alanı (mavi dikdörtgen) Türkiye nin Batısı (36-42 K D) Şekil 1. DGG ölçümlerinin çalışma alanı üzerindeki dağılımı (kırmızı nokta) Türkiye Yükseklik Sisteminin Modernizasyonu ve Gravite Altyapısının İyileştirilmesi Projesi ( ) ve önceki çalışmalar ( ) kapsamında toplanmıştır. Toplam: 159 DGG noktası Gravite noktası Çalışma Bölgesi Yüksekliği: 0 ile 2700 metre arasında 3

4 DGG Ölçümleri 3 seviye (L1=25 cm, L2=95 cm, L3=150 cm) L1 L2 L3 L2 L1 L3 L1 L2 L3 60 saniye, 5 tekrar g h meas. i g(h 0 ሻ W zz h i = h Wmeas. zz h i : ölçülen DGG g h i : i yüksekliğindeki gravite değeri g(h 0 ሻ: 0 yüksekliğindeki gravite değeri Şekil 2. DGG ölçüm platformu h: yükseklik farkları 4

5 DGG Ölçümleri Tablo 1. Bu çalışmada kullanılan serbest hava DGG ölçümlerinin Eötvös cinsinden istatistikleri Minimum Maksimum Ortalama STD Tüm DGG (toplam: 159) Teorik DGG ( U zz ) : 3086 Eötvös -25% ile +39% teorik DGG den olan fark! Teorik DGG kullanımı hatalara yol açabilir (özellikle dağlık alanlarda) Ölçümler zorlu DGG modellenebilir mi? 5

6 DGG Modelleme U zz, γ H T zz RTM, g H g H = γ H + g H W zz = U zz + T zz : teorik DGG : DGG anomalisi W zz model = T zz GGM +T zz res. +T zz RTM + U ZZ T zz GGM : DGG anomalisinin uzun dalga boyu bileşeni T zz res : artık DGG anomalisi T zz RTM : SYM den türetilen DGG anomalisinin kısa dalga boyu W zz, g H : DGG U zz : teorik DGG 2 x2 grid noktalarında 6

7 DGG Modelleme Şekil 3. DGG modellemesinin akış şeması. 3B EKK metodu Yazılım: GRAVSOFT (Forsberg ve Tscherning, 2008; Kaas vd., 2013). KJM: GOCO06s (d/m: 220 e kadar) SYM: MERIT DEM (3 yay saniyesi çözünürlüğünde) (Yamazaki vd., 2017) *GGM: Küresel Jeopotansiyel Model *MERIT DEM: Multi-Error-Removed Improved Terrain Sayısal Yükseklik Modeli 7

8 Sonuçlar Şekil 3(a) 2 x2 grid noktalarında EKK metodu kullanılarak hesaplanan model DGG Şekil 3(b) Ölçülen ve modellenen DGG arasındaki farklar Modellenen ve ölçülen DGG arasındaki farklar yaklaşık olarak 190 Eötvös dür. Tablo 2. Modelin ve model ile ölçülen DGG lerin farklarının istatistikleri Minimum Maksimum Ortalama Standart sapma Model Model- Ölçülen % ile +46% teorik DGG den olan fark! 8

9 Sonuçlar Tablo 3 - Farklı yükseklik aralığında modellenen DGG'nin Eötvös cinsinden istatistikleri. Yükseklik aralığı Minimum Maksimum Standart sapma Ortalama Ortalamanın teorik değerden olan farkı (m) (m) (m) Model DGG (m) (m) metreye kadar teorik değere yakın 1500 metreden sonra anlamlı farklar Türkiye gibi dağlık alanlarda farklar önemli 9

10 Teşekkür ederim. Bu çalışma Harita Genel Müdürlüğü ile Hacettepe Üniversitesi arasında 05 Temmuz 2018 tarihinde imzalanan Fiziksel Jeodezi Alanında İş Birliği konulu protokol kapsamında gerçekleştirilmiştir. 10