BİRLİKTE ÇALIŞABİLİRLİK KAPSAMINDA TÜRKİYE ULUSAL SABİT GNSS İSTASYONLARI AĞI (TUSAGA-AKTİF)

Transkript

1 BİRLİKTE ÇALIŞABİLİRLİK KAPSAMINDA TÜRKİYE ULUSAL SABİT GNSS İSTASYONLARI AĞI (TUSAGA-AKTİF) ÖZET Ali İhsan KURT 1, Ayhan CİNGÖZ 2 1 HGK, Harita Genel Komutanlığı, Jeodezi Dairesi Başkanlığı, Dikimevi Ankara, aliihsan.kurt@hgk.msb.gov.tr 2 HGK, Harita Genel Komutanlığı, Jeodezi Dairesi Başkanlığı, Dikimevi Ankara, ayhan.cingoz@hgk.msb.gov.tr Gerçek zamanlı konumsal veriye olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. 90 lı yılların başından itibaren artan bir ivme ile hayatımıza giren uydu tabanlı sistemler sayesinde, bugün artık dünyanın herhangi bir yerinde hızlı, ekonomik ve hassas konum belirlemek mümkün olmuştur. Ülkemizde de bu teknoloji dünyadaki gelişmelerle eş zamanlı olarak kullanılmaya başlanmış, 1999 yılına gelindiğinde ise tüm konumsal çalışmalarda referans olarak faydalanılan Türkiye Ulusal Temel Sabit GPS Ağı (TUTGA) Harita Genel Komutanlığı ile Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğünün iş birliği ile kurularak birlikte çalışabilirliğin en güzel örneklerinden birini oluşturmuştur. TUSAGA-Aktif ile bu çalışmalar daha da ileriye götürülmüş ve Türkiye ölçeğinde bir alanda, ortak bir koordinat referans sisteminde ve santimetre mertebesinde 7 gün 24 saat anlık konum belirleme hizmeti sağlanmıştır. TUSAGA-Aktif ile ülkemizin tümünü ilgilendiren harita, tapu ve kadastro, e-devlet projeleri gibi sayısal coğrafi ve mekânsal bilgiler için arazide ekonomik, hızlı ve doğru olarak veri toplanmaktadır. Anahtar Sözcükler: TUTGA, TUSAGA-Aktif, Birlikte Çalışabilirlik. ABSTRACT CORS-TR (TUSAGA-AKTİF) IN THE CONTEXT OF INTEROPERABILITY The need for Real Time Positioning data is increasing every day. Thanks to satellite-based systems which became a part of our lives since the beginning of 90 s, today it is possible to get precise and reliable position information in a fast and cost effective way at anywhere in the World. Also in our country, this technology began to be used simultaneously with other advances in the world. In 1999, Turkish National Fundamental GPS Network (TNFGN) which serves as reference to geographic information, established with the cooperation of General Command of Mapping and General Directorate of Land Registry and Cadaster which has created one of the best examples of interoperability. With CORS-TR, these efforts moved forward and providing Real Time position information within centimeter level, in a common coordinate reference frame, available 7/24 and within the scale of Turkey has been achieved. Via CORS-TR, geospatial data has been collected for maps, land registry and cadaster projects which need accurate, reliable, precise and digital geographic and spatial position information. Keywords: TNFGN, CORS-TR, Interoperability. 1. GİRİŞ Gerçek zamanlı konumsal veriye olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. 90 lı yılların başından itibaren artan bir ivme ile hayatımıza giren uydu tabanlı sistemler sayesinde, bugün artık dünyanın herhangi bir yerinde hızlı, ekonomik ve hassas konum belirlemek mümkün olmuştur. Ülkemizde de bu teknoloji dünyadaki gelişmelerle eş zamanlı olarak kullanılmaya başlanmış, 1999 yılına gelindiğinde ise tüm konumsal çalışmalarda referans olarak faydalanılan Türkiye Ulusal Temel Sabit GPS Ağı (TUTGA) Harita Genel Komutanlığı ile Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğünün iş birliği ile kurularak birlikte çalışabilirliğin en güzel örneklerinden birini oluşturmuştur. Avrasya, Afrika ve Arap levhalarının birbirleriyle çarpıştığı ve adeta tektonik bir laboratuvar hüviyetinde olan ülkemizde, TUTGA noktalarında Harita Genel Komutanlığınca yıllara sair olarak gerçekleştirilen tekrarlı ölçüler sayesinde nokta konumlarında meydana gelen değişimlerin, yani nokta hızlarının belirlenmesi mümkün olmuştur. İstanbul Kültür Üniversitesi yürütücülüğünde tamamlanan bir TÜBİTAK projesi olan TUSAGA-Aktif ile bu çalışmalar daha da ileriye götürülmüş ve Türkiye ölçeğinde bir alanda, ortak bir koordinat referans sisteminde ve santimetre mertebesinde 7 gün 24 saat anlık konum belirleme hizmeti sağlanmıştır. TUSAGA-Aktif ile ülkemizin tümünü ilgilendiren harita, tapu ve kadastro, e-devlet projeleri gibi sayısal coğrafi ve mekânsal bilgiler için arazide ekonomik, hızlı ve doğru olarak veri toplanmaktadır.

2 2. BIRLIKTE ÇALIŞABILIRLIK KAPSAMINDA TUSAGA-AKTİF TUSAGA-Aktif ağının haritacılık sektöründe yoğun olarak kullanılması planlanmış olsa da, gerçek zamanlı toplanan GNSS verileri, ulaşımdan altyapı hizmetlerine, coğrafi bilgi sistemlerinden savunma teknolojilerine, meteorolojik hava tahmini uygulamalarından iyonosfer tabakasının anlık modellenmesi ve haritalanması çalışmalarına kadar birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadırlar (Şekil 1). Şekil 1: TUSAGA-Aktif Sisteminden Yararlanan Kullanıcılar Harita Genel Komutanlığı ile Meteoroloji Genel Müdürlüğü arasında yapılan protokol ile GNSS uyduları vasıtasıyla atmosferdeki yağışa dönüşebilir su buharı (YDS) miktarı yakın gerçek zamanlı olarak hesaplanmakta ve doğrudan hava tahminlerinde kullanılmak üzere Meteoroloji Genel Müdürlüğüne iletilmektedir. Bu amaçla, GAMIT/GLOBK bilimsel yazılımı ve müteakiben geliştirilen hesap ve analiz araçları yardımı ile Türkiye ve yakın çevresine ait TUSAGA-Aktif istasyonlarının 30 saniyelik verileri kullanılarak yaklaşık 2 saat gecikmeli GPS tabanlı YDS değişimi hesaplanmakta ve gerekli format dönüşümü yapılarak internet üzerinden iletilmektedir. Gerçekleştirilen örnek uygulamalar göstermiştir ki, yoğun yağış ve buna bağlı taşkınların yaşandığı yerlerde yağış anından birkaç saat önce yaşanan ısı değişimleri, basınç ve nem değerleri YDS ile korelasyonlu olup, yağış öncesindeki YDS değerlerindeki artışın yağışların tahmininde önemli bir rol üstlenebileceği değerlendirilmektedir (Erkan, 2010) (Şekil 2). Şekil 2: Yağış Öncesi ve Yağış Anına Ait GPS ten Hesaplanan Yağışa Dönüşebilir Su Buharı Değerleri. Bu değerler Radyosonde Ölçülerinden Elde Edilen Değerler İle Uyum Göstermektedir.

3 Birlikte çalışılabilirliğin bir başka örneği de iyonosfer konusunda olmaktadır. İyonosferdeki elektron yoğunluğu İyonosonda kullanılarak hesaplanabilmektedir. Bu yöntemde İyonosonda cihazının ürettiği sinyalin frekansı arttırılarak iyonosfer tabakasına gönderilmekte, yansıyan sinyallerin hangi yükseklikten yansıdığı ve frekans değeri kayıt altına alınarak iyonosfer tabakasının eşik frekans yüksekliği belirlenmektedir. Ülkemizde yeterli sayıda İyonosonda cihazının bulunmaması ve küresel analiz merkezleri tarafından oluşturulan modellerin yeterli hassasiyeti içermemesi sebebiyle, Harita Genel Komutanlığı, Hacettepe Üniversitesi ve Bilkent Üniversitesi iş birliğinde bir TÜBİTAK projesi (105E171) geliştirilmiş ve Türkiye deki sabit GPS istasyonları için Alıcı Yanlılık ve Dikey Elektron Yoğunluğu değerleri hesaplanmıştır (URL 1). İyonosferin yoğun, homojen bir GPS ağıyla izlenmesi, elektron yoğunluğu ve Toplam Elektron İçeriği (TEİ) nin modellenmesi ve karakterizasyonunun saptanması için önemli imkânlar sunmaktadır. Global modellerle karşılaştırıldığında, Türkiye için TUSAGA-Aktif istasyonları verilerinden elde edilen yerel iyonosfer modeli hem zamansal hem de konumsal anlamda çok daha hassas üretilmektedir (Şekil 3). Şekil 3: 15 Dakikalık Periyotlarda Üretilen İyonosfer Haritası Birlikte çalışabilirlik sadece farklı kurumlar arasında değil, aynı kurum içindeki farklı birim ve bölümler arasında da kendini göstermektedir. Harita Genel Komutanlığınca yapılan Kinematik GNSS Destekli Fotogrametrik Nirengi çalışmalarında TUSAGA-Aktif istasyonlarına ait 1 sn.lik veriler yoğun olarak kullanılmakta, bu kapsamda, iş bölgesini çevreleyen istasyonlarla bir ağ oluşturmak suretiyle, istenilen yerde sabit nokta hizmeti sağlanmaktadır. Bu şekilde, hava fotoğrafı çeken uçakta bulunan GPS alıcısı tarafından toplanan verilere düzeltme getirilmektedir. Sonuç olarak, TUSAGA-Aktif sistemi sayesinde fotogrametrik nirengi çalışmalarında personel ve zaman tasarrufu sağlanmaktadır (Şekil 4). Şekil 4: Fotogrametrik Nirengi İş Akış Şeması

4 TUSAGA-Aktif istasyonlarının yerlerinin seçiminde zemin yapısı, elektrik, telefon, İnternet ve güvenlik hususları dikkate alınmış ve tüm Türkiye de gerçekleştirilen arazi keşifleri neticesinde, Meteoroloji İstasyonları, Üniversiteler, Belediyeler, Kamu Kurum ve Kuruluşlarına ait bina ve araziler seçilmiştir (Şekil 5). TUSAGA-Aktif istasyonlarının yurdun dört bir yana kurulumunun, farklı kamu kurum ve kuruluşları ile üniversitelerin fiziki mekânlarının seçimiyle, birçok kurumun ülkeye faydalı bir amaç için nasıl bir araya gelebildiğini göstermiştir. Şile Adana İnebolu Şekil 5: TUSAGA-Aktif İstasyonları 3. SONUÇ yılları arasında Harita Genel Komutanlığı ile Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğünün iş birliği ile kurulan TUTGA ve İstanbul Kültür Üniversitesi yürütücülüğünde tamamlanan bir TÜBİTAK projesi olan TUSAGA-Aktif, kurumlar arası birlikte çalışabilirliğin en güzel örneklerini oluşturmaktadır. Uzay tekniklerine dayalı olarak kurulan TUTGA ve TUSAGA-Aktif ağları aslında yaşayan birer organizma konumundadır. Bu sistemlerin değişen ve gelişen GNSS olguları çerçevesinde güncel tutularak ve bölgesel/küresel sistemlerle bütünleştirilmesinin sağlanarak idame edilmesi, son kullanıcıya en doğru ve güvenilir bilgilerin ulaştırılması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu kapsamda, gerek hassas konum belirleme uygulamalarında kullanılmaları gerekse jeofizik, jeodinamik ve atmosferik çalışmaları gibi farklı disiplinlere olan katkıları nedeniyle söz konusu ağların yaşatılması ve güncelliğinin korunması önem arz etmektedir. KAYNAKLAR Altamimi Z, Collilieux X, M etivier L., ITRF2008: An improved solution of the international terrestrial reference frame, Journal of Geodesy, 85 (8) ( ), DOI: /s , DOI: /s Altamimi Z, Collilieux X, M etivier L, 2012, Analysis and results of ITRF2008, IERS Tech. Note No. 37. Ayhan, M.E., C. Demir,O. Lenk, A. Kılıçoğlu, B.Aktuğ, M.Açıkgöz, O.Fırat, Y.S.Şengün, A.Cingöz, M.A. Gürdal, A.İ.Kurt, M.Ocak, A.Türkezer, H. Yıldız, N. Bayazıt, M. Ata, Y. Çağlar, A.Özerkan, Türkiye Ulusal Temel GPS Ağı-1999A (TUTGA-99A), Harita Dergisi Özel Sayı, No.16, Ankara, Dach, R., G. Beutler, H. Bock, P. Fridez, A. Gade, U. Hugentobler, A. Jaggi, M. Meindl, L. Mervart, L. Prange, S. Schaer, T. Springer, C. Urschl, and P. Walser, 2007, Bernese GPS Software Version 5.0, Astronomical Institute, University of Bern, Bern, Switzerland, jan 2007, User manual. Erkan, Y., Aktug, B., Lenk, O., Parmaksız, E., Mert, İ.M., Bacanlı, H., 2010, TUSAGA-Aktif Sistemi ve Atmosferik Çalişmalara Ait Ön Sonuçlar, Uluslararası Katılımlı 1.Meteoroloji Sempozyumu, 28 Mayıs 2010, Ankara. Herring, T. A., R.W. King and S.C. McClusky, 2010a, GAMIT Reference Manual: GPS analysis at MIT, Release 10.4, Mass. Inst. Of Technol., Cambridge.

5 Herring, T. A., R.W. King and S.C. McClusky, 2010b, GLOBK Global Kalman Filter VLBI and GPS Analysis Program, Release 10.4, Mass. Inst. of Technol., Cambridge. İKÜ, Ulusal CORS Sisteminin Kurulması ve Datum Dönüşümü Projesi, CORS-TR Datum Dönüşüm Raporu, İstanbul. Reilinger.R., McClusky S., Vernant, P., Lawrence S., Ergintav, S., Cakmak, R., Ozener, H., Kadirov, F., Guliev, I., GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interaction, Journal of Geophysical Research, 111, 05411, doi: /2005jb004051, Rothacher M., Mervart L., Bernese GPS Software Version 4.0. AIUB, Berne. URL 1, IONOLAB iyonosfer Araştırmaları Laboratuvarı İnternet sitesi, 23 Eylül 2013.