Türkiye de Sabit GPS İstasyonlarının Tarihi ve TUSAGA-AKTİF Sistemi Soner ÖZDEMİR, Yasin ERKAN, Bahadır AKTUĞ, Mustafa KURT, Onur LENK Harita Genel Komutanlığı, 06100 Cebeci ANKARA 18-11 Nisan 2011 ANKARA
NOKTA HIZLARI (Avrasya)
Tarihçe Kabuk hareketlerinin araştırılması kapsamında ilk olarak ABD de NASA tarafından Yerkabuğu Dinamiği nin Uydu Lazer Ölçmeleri (SLR: Satellite Laser Ranging) ölçüleriyle araştırılması için bir proje geliştirilmiştir. WEGENER çalışma grubunun faaliyetlerinden biri olan, Orta ve Doğu Akdeniz bölgelerinde SLR sistemlerinin kullanılması projesi de MEDLAS (MEDiterranean LASer Ranging) olarak isimlendirilmektedir.
Tarihçe Almanya, ABD ve Hollanda nın Akdeniz de WEGENER- MEDLAS projesi kapsamında Türkiye de belirli noktalarda ölçümler yapma talepleri Türkiye ye iletilmiş ve Başbakanlık 7 Şubat 1984 tarihinde projenin Genelkurmay Başkanlığı ile irtibatlı olarak Bayındırlık ve İskân Bakanlığı koordinatörlüğünde yürütülmesine karar vermiştir. Bunun üzerine Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Deprem Araştırma Dairesi ile WEGENER grubu adına hareket eden Almanya Kartoğrafya ve Jeodezi Kurumu (BKG/Eski adıyla IfAG) arasında 1985 yılında bir anlaşma imzalanmış ve bununla ilgili ilk faz mobil SLR ölçülerinin yapılması faaliyeti başlatılmıştır.
Tarihçe Bu arada, 1987 yılında BKG den Kuzey Anadolu Fay Zonu boyunca ve İngiltere Durham Üniversitesinden Batı Anadolu da GPS ölçülerinin yapılması ile ilgili öneriler Harita Genel Komutanlığına iletilmiştir. Ortak çalışmalar sürerken, Türkiye Ulusal Jeodezi ve Jeofizik Birliği (TUJJB) Türkiye Ulusal Jeodinamik Projesini başlatmıştır. 5 Şubat 1987 tarihinde Harita Genel Komutanlığında yapılan konsey toplantısında aşağıdaki kararlar alınmıştır; a. Bilimsel ve Uygulama çalışmaları koordinatörlüğünün Harita Genel Komutanlığının, b. Lojistik desteğinin Teknik Araştırma ve Uygulama Genel Müdürlüğünün, c. Bilimsel desteğin ilgili üniversitelerinin sorumluluğunda bulunmasına, karar verilmiştir.
Tarihçe 1989 yılından 2011 yılına kadar 70 in üzerinde GPS kampanyası gerçekleştirilmiştir. Türkiye de uygulamalı olarak 1988 yılında başlayan söz konusu uydu jeodezisi faaliyetleri kapsamında uluslararası izleme ağlarına dâhil olacak bir istasyon kurulması düşünülmüş ve 1989 yılında BKG ile ortaklaşa olarak bir izleme istasyonu kurulmasına karar verilmiştir (Türkezer, A.1995). Bu amaçla öncelikle Ankara Sabit GPS İstasyonu (ANKR) kurulmuş ve 23 Ocak 1991 tarihinde faaliyetine başlamıştır.
TUSAGA Sabit GPS istasyonlarının kurulması kapsamında ilk olarak Harita Genel Komutanlığı Şefik Erensü kışlasında üçayaklı bir sehpa üzerinde veri toplanmaya başlanmıştır.
TUSAGA TUSAGA Projesi, Harita Genel Komutanlığı nın 05 Mayıs 1999 tarihli, Türkiye Ulusal Sabit GPS İstasyonları Ağı proje emri ile hayata geçirilmiştir (HGK, 1999). TUSAGA projesinin başlıca amaçları; a. Gerçekleştirilecek GPS çalışmalarına yönelik olarak sürekli yapılan gözlemleriyle referans noktası olarak hizmet vermek, b. Jeodezik ve jeodinamik amaçlar doğrultusunda hesaplamalar yapmak, c. Yer kabuğu hareketlerine yönelik kinematik modelleme çalışmalarını gerçekleştirmek, ç. Anlık ve/veya gerçek zamanda Diferansiyel GPS (DGPS) düzeltme verileri üreterek askeri ve sivil kullanıcılar için sürekli ve duyarlı konumlama imkanını ortaya koymaktır.
SABİT GPS İSTASYONLARI DAĞILIMI TUSAGA İstasyonları (26 adet) TUSAGA-Aktif İstasyonları (146 adet) MAGNET istasyonları (10 adet)
TUSAGA BOZÜYÜK EŞME ÇİNE ELMALI
TUSAGA-Aktif 365 gün, 24 saat esasında, cm doğruluğunda koordinat (düzeltme) verilerinin gerçek zamanda tüm kullanıcılara sunulmasıdır.
Projenin Yönetim Yapısı TÜBİTAK (Destekleyici) İKÜ (Yürütücü) TKGM (Müşteri) HGK (Müşteri)
Projenin Amacı Söz konusu proje ile; Türkiye geneline dağılmış 146 (KKTC de 4 nokta dahil) nokta ile gerçek zamanlı kinematik konum belirleme ve toplanan verileri yayınlama olanağı sağlayan aktif sabit GPS istasyonları kurulmuş,
Projenin Amacı Farklı koordinat sistemleri (ED-50/WGS-84) arasındaki dönüşüm parametreleri belirlenmiş, Başta haritacılık olmak üzere, jeodezik uygulamalar (koordinat alımı, nokta hızlarının belirlenmesi vb.) kolaylıkla gerçekleştirilecektir.
Projenin Amacı Ülkenin geniş bir kesimini ilgilendiren; sayısal coğrafi ve mekânsal bilgiler (harita, tapu ve kadastro bilgileri, e-devlet projeleri) için arazide ekonomik, hızlı ve doğru olarak verilerin toplanması sağlanacaktır.
TUSAGA-AKTİF (CORS-TR) TUSAGA-Aktif istasyonlarının yerlerinin seçiminde zemin yapısı, elektrik, telefon, İnternet ve güvenlik hususları dikkate alınmış ve tüm Türkiye de gerçekleştirilen arazi keşifleri neticesinde; -DMİ Meteoroloji İstasyonları, - Üniversiteler, - Belediyeler, - Kamu Kurum ve Kuruluşlarına ait bina ve araziler seçilmiştir.
TUSAGA-Aktif Sisteminin Bileşenleri GPS, GLONASS, GALILEO vd. Konumlama Uyduları GPS, GLONASS, GALILEO vd. Konumlama Uyduları 3 Kontrol Merkezi 2 Veri İletişim Alt Yapısı Kullanıcılar 1 Sabit GPS İstasyonları 4
Sabit GPS İstasyonları (Devam) çatı teras kule Kilis Adana Şile yer istasyonları Osmaniye Tunceli
Sabit GPS İstasyonları (Devam) TUSAGA-Aktif Aktif İstasyon Kabini Modem (ADSL/GPRS) GPS alıcısı Yedek güç ünitesi
İletişim Altyapısı GNSS Uydusu 1 Sabit İstasyon Duyarlı Konum Güncel Jeoid Dönüşüm Parametreleri Kontrol Merkezi 3 ADSL/GPRS 2 1 1 2 1 Sabit İstasyon 2 Kullanıcılar
İletişim Altyapısı (Devam) Kontrol merkezi ile Sabit GPS istasyonları arasında çift yönlü iletişim sürekli açık bulunmaktadır. HGK ve TKGM Kontrol merkezlerinde internet bağlantısı 10Mbit lik fiber optik hat ile bağlanmaktadır.
İletişim Altyapısı (Devam) Gezici kullanıcıların, düzeltme verisi alabilmeleri için; Arazi koşullarında günümüz teknolojisi ile, Mobil internet servislerini (GPRS, Uydu terminalleri vb.) kullanmaktadır.
TUSAGA-Aktif Kontrol Merkezi RTK düzeltme bilgileri hesaplanacak ve gezici kullanıcılara anlık olarak yayınlanacak ve GNSS verileri depolanacaktır.
Kullanıcılar KKTC
AĞ PRENSİPLİ DGPS/RTK YAPISI Edirne Kirklareli SARAY Catalca Tekirdag Istanbul KESAN Canakkale kilometers Accuracy, Reliability, Availability İyi 0 50 100 Kötü Tekli İstasyonlar ve kapsama alanları: (5, 7.5 and 10 km yarıçaplı) (Benchmark Test Results Report, 2006)
AĞ PRENSİPLİ DGPS/RTK YAPISI Edirne Kirklareli SARAY Catalca Tekirdag Istanbul KESAN Canakkale 0 50 100 kilometers Accuracy, Reliability, Availability İyi Kötü Ağ Prensipli İstasyonlar ve kapsama alanları (40 and 50 km yarıçaplı) (Benchmark Test Results Report, 2006)
İstasyonlar arası ortalama 80 km, en fazla 100 km. (http://cors-tr.iku.edu.tr)
İyonosferdeki Serbest Elektronlar GPS Sinyali geciktirir, Uydu-Alıcı mesafesini 3-15 m arasında değiştirir. ATMOSFERİK ÇALIŞMALAR Troposferdeki Su Damlacıkları GPS Sinyalinin yavaşlamasına ve eğilmesine, Uydu-Alıcı mesafesini 15-30 m arasında değiştirir. İyonosfer 150-3000km Troposfer 8-15 km Serbest Uzay 20,200 km GPS uydu yörüngesi
ATMOSFERİK ÇALIŞMALAR Yerel İyonosferin Modellenmesi 2 saatlik Periyotlarda Türkiye için 1 istasyon Uluslararası Analiz Merkezlerinin Yayınladığı Harita 15 dakikalık periyotlarda Türkiye için 147 istasyon kullanılmıştır. HGK Tarafından Üretilen İyonosfer Haritası
ATMOSFERİK ÇALIŞMALAR Yağışa Dönüşebilir Su Buharı (YDS) PW Karşılaştırma Grafikleri PW Karsilastirma Grafigi İstanbul 40 2008 2009 PWYDS (mm/kg) 30 20 10 0 200 400 600 800 Zaman (gün)zaman (gün) 22-28 Ekim 2008 29 Eylül-13 Ekim 2009
ATMOSFERİK ÇALIŞMALAR 28 24 20 16 Radiosonde_PW 20/04/..yağış yok. 21/04/ 1800-0000..<0.1 kg 22/04/ 0000-0600. 3 kg. 22/04/ 0600-1200. < 0.1 kg 22/04/ 1200-1800 12 kg 22/04/ 1800-0000 8 kg. 23/04/ 0000-0600 10 kg. 23/04/ 0600-1200 9 kg 23/04/ 1200-1800 10 kg 24/04/..yağış yok. 12 8 GPS_PW 4 0006 12 18 00 19 20 21 22 23 24 25 26 A.Cingöz, Y.Erkan, M.Ş.Aysezen, O.Lenk, A.Kılıçoğlu, B.Aktuğ, TUJK-2006, ODTÜ, Ankara M.Kahveci, A.Cingöz, A.Atalar, DMİ Sempozyumu-2007, Ankara
ATMOSFERİK ÇALIŞMALAR YDS nin Günlük Değişimi 10-22 Temmuz 2009 (60 dakika aralıklı)
Yakın Gerçek Zamanlı PW (<1 h)
SONUÇLAR Uzun yıllar (1975-2010) verilerinin temini, Geçmişe dönüş GPS-PW hesaplarının tamamlanması, WRF modeline girdi olacak verilerin hazırlanarak sonuçların analiz edilmesi, Önemli yağışların (taşkın vb.) konum ve zamanlarının çıkartılması, Erken uyarı ve alarm ilişkilerini elde edilmesi, DMİ tarafından elde edilen otomatik istasyon verilerinin GPSMET hesaplamalarına dahil edilecek algoritmanın kurulması amaçlanmaktadır.
İlginiz ve sabrınız için teşekkürler