PPP YÖNTEMİ KULLANILARAK GPS GÖZLEM SÜRESİNE BAĞLI KOORDİNAT DEĞİŞİMLERİNİN BELİRLENMESİ M. H. ERKOÇ 1 1 Yıldız Teknik Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu,Mimarlık ve Şehir Planlama Bölümü, İstanbul, mherkoc@yildiz.edu.tr Özet Dünya genelinde son yıllarda yaygın olarak kullanılan PPP yöntemi ile bir çok uygulama gerçekleştirilmektedir. Tektonik deformasyonların, mühendislik yapılarındaki deformasyonların veya herhangi bir yer kontrol noktasındaki ( Nirengi, Poligon vs..) yerdeğiştirmelerin PPP yöntemi ile belirlenmesi son zamanlarda yaygın kullanım alanlarına sahip uygulamalardır. Bu çalışmaların genelinde hassas sonuçlara ulaşılmaktadır. Bu çalışma ile ağ kapsamındaki noktalarda PPP Yöntemi kullanılarak ölçme süresine (6s, 12s ve 24s gibi) bağlı olarak elde edilen koordinatlardaki değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Marmara Bölgesi genelini içeren Tusaga-Aktif ağı kapsamında 8 istasyondan bir GPS ağı oluşturulmuştur. Ağ kapsamındaki noktaların 24 Mayıs 2014 Gökçeada depremini de içeren üç günlük verileri edinilmiş ve 6, 12 ve 24 saatlik farklı ölçme sürelerine bölünmüştür.veriler, GIPSY akademik değerlendirme yazılımı ve PPPçözümü veren CSRS online değerlendirme modülü kullanılarak değerlendirilmiştir. Değerlendirme sonucunda GIPSY ve CSRS ile yapılan değerlendirme sonuçlarına göre doğu-batı ve kuzey-güney bileşenlerindeki değişimler belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. 24s lik veriler kullanılarak yapılan değerlendirmede elde edilen koordinatlara göre, 12s lik veriler kullanılarak yapılan değerlendirme ile farkları 0-1.8 cm ve 6s lik veriler kullanılarak yapılan değerlendirme ile farkları 0-3.3 cm aralıklarında değişen değerler elde edilmiştir. Ayrıca analiz yapılan verilerin 23-24-25 Mayıs 2014 tarihli olması ve Gökçeada depreminin 24 Mayıs 2014 Tarihinde meydana gelmesiyle noktalarının bu depremden ne ölçüde etkilendiği de araştırılmıştır. Anahtar kelimeler: PPP, Yerdeğiştirme, GPS, GIPSY, CSRS Abstract DETERMINATION OF COORDINATE CHANGES BASED ON GPS SESSION DURATION USING PPP METHOD Recent years in the world, many practice has been performed by using PPP method. The method application has recently been widely used such as Tectonic deformations, the deformation of engineering structures or determination of displacement in ground control points and etc. Generaly in this studies is obtained from good solution. In this study, we are aimed determination of coordinate changes in the GPS networks points using PPP method according to different session duration times (6h, 12h and 24s). In Marmara Region,a GPS network which have 8 points is created (CORS-TR networks contains this points). In GPS network, all point's three-day datas including the date of May 24, 2014 (the date of Gökçeada Earthquake) is obtained. this datas are partitioned different session duration times (6h, 12h and 24s). The datas are processed both GIPS which have a academic solution software and CSRS which have a online process module. As a result of both GIPSY solution and CSRS solution,the changes of north-east aspect and south-west aspect are determined and compared. According to 24s data solution, the difference of 12s data solution is in the range of 0-1.8 cm and the difference of 6s data solution is in
2 the range of 0-3.3 cm. In addition, because the datas are including the date of May 23-24-25, 2014, the relationship between Gökçeada Earthquake and the movement of the point on the GPS network are investigated. Keywords: PPP, Displacement, GPS, GIPSY, CSRS 1. Yöntem PPP Yöntemi GPS ölçmeleri ile kullanılır. GPS ölçmelerinde ise saat hataları, yörünge bilgileri hataları, atmosferik etkiler, yansıma hatası, uydu geometrisi etkisi, faz belirsizliği gibi birçok hata kaynaklarının elemine edilmesi gerekmektedir. Hata kaynaklarının giderilmesi GPS verilerin alınmasının önemi kadar verilerin değerlendirilmesi de bir o kadar önemlidir. 20-25 Kilometreye kadar olan bazlar ticari yazılımlarla çözülürken, daha uzun bazların çözümünde akademik yazılımlar kullanılmalıdır. Ticari yazılımlara örnek olarak Astech Solution, LeicaGeo Office Combined, Topcon Tools verilirken akademik yazılımlara GIPSY, GAMIT ve Bernese örnek olarak verilebilir. Ayrıca online çözüm yapılabilen kaynaklar da vardır. Bunlardan bazıları CSRS, Gaps, OPUS tur. Bu çalışmada 23-24-25 Mayıs 2014 tarihlerine ait (143, 144 ve 145. Gün) veriler kullanılmıştır. Veriler 6s, 12s ve 24s lik veri setlerine bölünmüştür. Toplam 21 veri seti öncelikle GIPSY akademik yazılımına ilişkin kodlar yardımı ile çözülmüştür. Ardından aynı veri setleri CSRS online PPP modülünde çözülmüş ve iki değerlendirme yazılımı sonuçları birbiri ile karşılaştırılmıştır. 2. Uygulama Bu çalışma ile 8 istasyonun 3 günlük GPS verileri ile GPS ölçüm sürelerine (6s, 12s ve 24s) bağlı koordinat değişiminin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda çalışma 4 aşamada ele alınmıştır. Bu aşamalar, ağ oluşturulması, verilerin edinilmesi, değerlendirmenin yapılması ve sonuçlardır. 2.1 Ağ Oluşturulması Çalışma kapsamında oluşturulan GPS ağı 8 istasyondan oluşup, Marmara bölgesini kapsamaktadır. Ağda Tusaga-Aktif kapsamında seçilen BAN1, BILE, BURS, CANA, IPSA, ISTN, IZMT ve TEKR istasyonları bulunmaktadır.(şekil-1)
3 Şekil-1 Ağ Tasarımı 2.2 Verilerin Edinilmesi Ağ kapsamında bulunan tüm veriler 23-24-25 Mayıs 2014 tarihine ait Tusaga-Aktif verileridir. Bundan dolayı tüm veriler Tusaga-Aktif sisteminin internet adresinden edinilmiştir(url1). Edinilen verilere ilişkin kampanya bilgileri tablo-1 de gösterilmiştir. Tablo-1 GPS kampanya bilgileri 2014 Nokta Sayısı 8 Alıcı Türü Trimble NETR5 Anten Türü TRM55971.00 Ölçü Süresi 24 Saat Efemeris igs_final Referans Sistemi ITRF08 2.3 Verilerin Değerlendirilmesi Tusaga aktif ağı kapsamında toplam 8 istasyondan oluşan bir GPS ağı kullanılmıştır. Değerlendirme için GIPSY ve online PPP çözümü veren CSRS sistemi kullanılmıştır. GIPSY ile yapılan değerlendirmeler esas alınmıştır. Ayrıca CSRS verileri de irdelenmiştir.
4 2.4 Analiz Sonuçları Analiz sonuçlarında tüm noktalardaki 145. Gün ile 143. Gün arasındaki koordinat farkları bulunmuş ve irdelenmiştir. Ayrıca 143-144 ve 145. Günler arasında her iki değerlendirme yazılımlarının birbirinden olan farkları bulunmuştur (Tablo-2). 24 Mayıs tarihinde meydana gelen Gökçeada depremi anı etkilenen noktalar da tespit edilmiştir. Tablo-2 CSRS ve GIPSY Değerlendirmelerinin Birbirinden Farkları BAN1 23.05.2015 24-0.9-13.5 23.05.2015 24 1.2-12.7 24.05.2015 24 7.4-10.5 24.05.2015 24 0.2-11.3 25.05.2015 24-3.1-10.2 25.05.2015 24-1.4-10 BURS ISTN 23.05.2015 24 4.1-12.5 23.05.2015 24-2.3-14.2 24.05.2015 24 4.6-10.6 24.05.2015 24 2.9-14 25.05.2015 24 4.8-11.4 25.05.2015 24-0.6-8.3 IZMT TEKR 23.05.2015 24-0.2-15 23.05.2015 24 0.9-14.8 24.05.2015 24 3.7-11.2 24.05.2015 24 6.9-11.7 25.05.2015 24-2.9-10.6 25.05.2015 24 2.8-11.6 CANA IPSA 23.05.2015 24-1.5-14.6 23.05.2015 24 7-13.2 24.05.2015 24-1.8-12 24.05.2015 24 2-11.5 25.05.2015 24-1.2-13.8 25.05.2015 24 1.4-11.7 BILE 3. Sonuç ve Öneriler Bu çalışmada PPP yöntemi ile ölçme süresine bağlı elde edilen koordinat değişimleri araştırılmıştır. Değerlendirmede GIPSY akademik değerlendirme yazılımı ile CSRS online değerlendirme modülü kullanılmıştır. Bu iki çözüme ilişkin elde edilen veriler karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçlara göre 24s lik veriler kullanılarak yapılan değerlendirmede elde edilen koordinatlara göre, 12s lik veriler
5 kullanılarak yapılan değerlendirme ile koordinat farkları 0-1.8 cm, ve 6s lik veriler kullanılarak yapılan değerlendirme ile farkları 0-3.3 cm aralığında değişen değerler elde edilmiştir. Ayrıca Gökçeada depreminden etkilenen TUSAGA-AKTİF ağına ilişkin CANA ve IPSA noktalarının deprem anı deformasyonları zamana bağlı incelenmiş ve CANA noktasında kuzey-güney bileşeninde 1.6 cm, doğubatı bileşeninde 2.6 cm yerdeğiştirme, IPSA noktasında kuzey-güney bileşeninde 1.8 cm, doğu-batı bileşeninde 1.2 cm yerdeğiştirme belirlenmiştir. Kaynaklar C. Shi et all, (2009). Seismic deformation of the Mw 8.0 Wenchuan earthquake from high-rate GPS observations, China. D.O. Demir, U. Dogan, 2013, Determination of crustal deformations based on GPS observing-session duration in Marmara region, Turkey Akarsu, V., Sanli, D. U., Arslan E., 2015, Accuracy of velocities from repeated GPS measurements, Turkey (URL1), TKGM, (2015). Tusaga-Aktif sistemi sunucu adresi, http://rinex.tusaga-aktif.gov.tr/login.aspx T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, (2014), https://www.afad.gov.tr