1. GLOBAL POSITONING SYSTEM HAKKINDA GENEL BİLGİLER



Benzer belgeler
Bağıl Konum Belirleme. GPS ile Konum Belirleme

olmak üzere 4 ayrı kütükte toplanan günlük GPS ölçüleri, baz vektörlerinin hesabı için bilgisayara aktarılmıştır (Ersoy.97).

JEOİD ve JEOİD BELİRLEME

HARİTA DAİRESİ BAŞKANLIĞI. İSTANBUL TKBM HİZMET İÇİ EĞİTİM Temel Jeodezi ve GNSS

Küresel Konumlama Sistemi Yrd. Doç. Dr. Okan Yıldız Yrd. Doç. Dr. Mustafa Dihkan Öğr.Gör.Dr. Deniztan Ulutaş

GPS ağlarının dengelenmesinden önce ağın iç güvenirliğini artırmak ve hataları elimine etmek için aşağıda sıralanan analizler yapılır.

TUSAGA-AKTİF CORS İSTASYONLARININ YER DEĞİŞİKLİĞİNİN AĞ BAZLI RTK ÖLÇÜMLERİNE ETKİSİ. Sermet Öğütcü, İbrahim Kalaycı Necmettin Erbakan Üniversitesi

1. GİRİŞ 2. GNSS SİSTEMLERİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi RTK GPS SİSTEMİNİN POLİGON ÖLÇMELERİNDE KULLANIMI

GPS/INS Destekli Havai Nirengi

KONUM BELİRLEME YÖNTEMLERİ

GPS YÖNTEMİ İLE HALİHAZIR HARİTA ÜRETİMİ

Gözlemlerin Referans Elipsoid Yüzüne İndirgenmesi

GPS Nedir? Nasıl Çalışır?

GLOBAL KONUM STEMİ GPS

Hakan AKÇIN* SUNU Ali ihsan ŞEKERTEKİN

GNSS Teknikleri ve Uygulamaları

Fatih TAKTAK, Mevlüt GÜLLÜ

UYDU JEODEZISI: ÖLÇME YÖNTEM VE TEKNIKLERI

TUJK 2017 BİLİMSEL TOPLANTISI SABİT GNSS İSTASYONLARI UYGULAMALRI CORS İLE ORMANLIK ARAZİLERDE YAPILAN GNSS ÖLÇMELERİNDE RTK KULLANIMI

Ölçme Bilgisi Jeofizik Mühendisliği Bölümü

MEVCUT GPS/NİVELMAN VERİ KÜMESİNİN JEOİT MODELLEME AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

KÜRESEL VE ELİPSOİDAL KOORDİNATLARIN KARŞİLAŞTİRİLMASİ

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

TOPOĞRAFYA Temel Ödevler / Poligonasyon

ÖLÇME BİLGİSİ. Sunu 1- Yatay Ölçme. Yrd. Doç. Dr. Muhittin İNAN & Arş. Gör. Hüseyin YURTSEVEN

BUSAGA BUSKİ Sabit GNSS Ağı

JDF 361 Alet Bilgisi Ders Notları. Yrd. Doç. Dr. Kurtuluş Sedar GÖRMÜŞ Zonguldak-2015

Uzay Geriden Kestirme


JEODEZİK AĞLARIN OPTİMİZASYONU

GPS Hata Kaynakları GPS hataları, gürültü (noise; karışıklık, tesadüfi hata), sapma (bias; kayıklık) ve kaba hatanın (blunder) bir tertibinden oluşur.

GNSS Teknikleri. Lisans Ders Notları. Aydın ÜSTÜN. Kocaeli Üniversitesi Harita Mühendisliği.

Küresel Konumlama Sistemi (GPS)

elektromagnetik uzunluk ölçerlerin Iaboratu ar koşullarında kaiibrasyonu


ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

ARAZİ ÇALIŞMASI -1 DERSİ ELEKTRONİK ALETLERİN KONTROL VE KALİBRASYONU UYGULAMALARI

TUSAGA-AKTİF İLE TG03 (ORTOMETRİK KOT) KULLANIMI

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Bülent Ecevit Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü JDF 459 GPS Uygulamaları Ders Notları

GPS ile Hassas Tarım Uygulamaları

Fotogrametride işlem adımları

GPŞ Sistemi İle Şehir Nirengi Ağlarının Analizi

İKİ BOYUTLU AĞLARDA AĞIRLIK SEÇİMİNİN DENGELEME SONUÇLARINA ETKİSİ VE GPS KOORDİNATLARI İLE KARŞILAŞTIRILMASI

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

SEYRÜSEFER VE YARDIMCILARI

İyonosfer TEİ Hesabında Uydu Alıcı Bağıl Geometrisine Uygun Yeni Bir Ağırlık Fonksiyonu Wgeo

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Temel Ödev I: Koordinatları belirli iki nokta arasında ki yatay mesafenin

ARAZİ ÇALIŞMASI -1 DERSİ ELEKTRONİK ALETLERİN KONTROL VE KALİBRASYONU UYGULAMALARI

GPS ÖLÇÜMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİNDE FARKLI FAZ KOMBİNASYONLARININ KULLANILMASI

Astronomik Zaman Sistemleri

Bülent Ecevit Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü JDF 459 GPS Uygulamaları Ders Notları

DERS 3 ÖLÇÜ HATALARI Kaynak: İ.ASRİ

JEODEZİK AĞLARIN TASARIMI (JEODEZİK AĞLARIN SINIFLANDIRILMASI, TÜRKİYE ULUSAL JEODEZİK AĞLARI)

JEOİD BELİRLEMEDE EN UYGUN POLİNOMUN BELİRLENMESİ: SAMSUN ÖRNEĞİ. THE DETERMINATION OF BEST FITTING POLYNOMIAL: A CASE STUDY OF SAMSUN Abstract

5 İki Boyutlu Algılayıcılar

MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

JEODEZİK ÖLÇMELER DERSİ. Yrd. Doç. Dr. Hakan AKÇIN Yrd. Doç. Dr. Hüseyin KEMALDERE

GPS? de Kullanılan Navlgasyoit Amaçlı Doğruluk Ölçütleri

Elipsoid Üçgenlerinin Hesaplanması Yedek Hesap Yüzeyi olarak Küre

Jeodezi

RTK Sabit İstasyon Kurulumu (V )

2 Hata Hesabı. Hata Nedir? Mutlak Hata. Bağıl Hata

KADASTRO HARİTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASINDA KALİTE KONTROL ANALİZİ

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

GLOBAL KONUM BELÝRLEME SÝSTEMÝ (GPS)

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3350)

Uygulamada Gauss-Kruger Projeksiyonu

TEMEL HARİTACILIK BİLGİLERİ. Erkan GÜLER Haziran 2018

Düşey mesafelerin (Yüksekliklerin) Ölçülmesi. Düşey Mesafelerin (Yüksekliklerin) Ölçülmesi. Düşey Mesafelerin (Yüksekliklerin) Ölçülmesi

CBS. Projeksiyon. CBS Projeksiyon. Prof.Dr. Emin Zeki BAŞKENT. Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi 2010, EZB

GNSS Teknikleri ve Uygulamaları

ULUSAL STANDART TOPOGRAFİK HARİTA PROJEKSİYONLARI

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

Lineer Pivot Sulama ve Center Pivot Sulama Sistemlerinde Uzaktan RF Kontrol & İzleme & Pozisyon Kontrol Sistemleri

Âna nirengi doğrultuları için p = 1 m 2 o Ara nirengi doğrultuları için p a = m\

YERSEL YÖNTEMLERLE ÖLÇÜLEN JEODEZİK AĞLARIN ÜÇ BOYUTLU DENGELENMESİ

Yükseklik Ölçme (Nivelman) Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

YÜKSEKLİK ÖLÇÜMÜ. Ölçme Bilgisi Ders Notları

KİMYASAL ANALİZ KALİTATİF ANALİZ (NİTEL) (NİCEL) KANTİTATİF ANALİZ

HAVA FOTOĞRAFLARININ YÖNELTİLMESİNDE GPS/IMU İLE DOĞRUDAN COĞRAFİ KONUMLANDIRMA DOĞRULUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

HACİM HESAPLAMALARINDA LASER TARAMA VE YERSEL FOTOGRAMETRİNİN KULLANILMASI

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF336 FOTOGRAMETRİ II DERSi NOTLARI

Harita Projeksiyonları ve Koordinat Sistemleri. Doç. Dr. Senem KOZAMAN

KUZEY KIBRIS TÜRK CUMHURİYETİ ULUSAL GRAVİTE AĞI NIN (KUGA-2001) OLUŞTURULMASI

Örnek 4.1: Tablo 2 de verilen ham verilerin aritmetik ortalamasını hesaplayınız.

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

TANIMLAYICI İSTATİSTİKLER

COMU SABİT GNSS İSTASYONUNUN BÖLGEDEKİ JEODEZİK ÇALIŞMALARA KATKILARI

ORMAN AMENAJMANI ( BAHAR YARIYILI)

Türkiye de Sabit GPS İstasyonlarının Tarihi ve TUSAGA-AKTİF Sistemi

THE FACTORS AFFECTING THE PRECISION OF GPS VERTICAL POSITIONING: INFERENCES REGARDING THE STUDIES OF GPS LEVELLING AND LOCAL GPS GEOID

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

M. MARANGOZ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TOPOĞRAFYA. Ölçme Bilgisinin Konusu

HİDROGRAFİK MESAHA RAPORU (HMR) FORMATI

Transkript:

1. GLOBAL POSITONING SYSTEM HAKKINDA GENEL BİLGİLER Global Positioning System (GPS), A.B.D. Savunma Dairesi tarafından geliştirilen, konumlama ve navigasyon amaçlı kulanılan uydular kümesidir. Bu uydu kümesi, en az dört uydu izlenerek yer yüzündeki bir noktanın konumunun belirlenebilmesi için tasarlanmıştır. Bu sistemin esası, konumları bilinen uydulardan konumları bilinmeyen yer yüzü, hava ya da deniz noktaları arasındaki uzunluğu belirlemek olarak düşünülebilir. Yer yüzü üzerinde konumu bilinmeyen bir noktaya yerleştirilen GPS alıcısı, izleyebildiği tüm uydulara olan uzunluğu ölçer. Dört ya da daha fazla uydu izlendiği zaman, alıcının konumu hiç bir sınırlama olmaksızın belirlenebilir. GPS alıcısının hesaplanan konum doğruluğu, belirlenen uzunluğun ne doğrulukta elde edildiğine bağlıdır. Bu işlem tek nokta konumlandırması ya da navigasyon olarak adlandırılır. İki GPS alıcısı eşzamanlı olarak kullanılırsa, bu iki alıcı arasındaki vektör bileşenleri çok yüksek doğrulukta elde edilebilir. Böylece bir GPS alıcısı konumu bilinen bir nokta üzerindeyken, diğer GPS alıcısının konumu elde edilebilir (iki noktanında konumu bilinmiyorsa, sadece uzunluk ve doğrultu belirlenebilir). Açıktır ki, ölçmeciler konumlama için relatif konumlama yöntemini kullanırlar. GPS yöntemi için tanımlanan koordinat sistemi WGS-84 olarak adlandırılan bir elipsoidi referans alır. Eğer ülke koordinat sisteminde (ED- 50) çalışılıyorsa, kısa uzunluklar için ikinci noktanın koordinatları her hangi bir dönüşüme gerek kalmaksızın ülke sisteminde doğrudan belirlenebilir. Fakat en iyi sonuç, her iki sistemde de koordinatları bilinen en az üç nokta olduğu zaman dönüşümle elde edilir. GPS, uydu tarafından iletilen L-band sinyallerinin gözlenmesine dayandırılan 3 boyutlu bir ölçme tekniğidir. Gözlemler, dünya üzerinde bir noktanın yer merkezli kartezyen (X,Y,Z) koordinatlarını belirlemek için değerlendirilir. Elde edilen bu koordinatlar sonradan jeodezik (enlem, boylam ve elipsoidal yükseklik) ya da klasik yukarı - sağa koordinatlarına dönüştürülebilir. Elipsoidal yüksekliklerle deniz seviyesinden (jeoid) olan yüksekliklerin aynı olmadığına dikkat edilmelidir. Şekil 1 de koordinat sistemleri gösterilmiştir. Uydular, özel bir sinyal yapısıyla sürekli sinyal iletirler. Link 1 (L1) ve Link 2 (L2) olarak adlandırılan iki taşıyıcı frekansta sinyal gönderirler.

L1=1575.42 MHz=154*10.23MHz L2=1227.6 MHz=120*10.23MHz Bu sinyaller, hassas atomik saatler aracılığıyla 10.23 MHz frekansından türetilirler. L1 sinyali yaklaşık olarak 0.19 m. ve L2 sinyali de yaklaşık 0.244 m. dalga boyundadır. L1 frekansı GPS ile ölçümlemede temel kullanım frekansı olmakla birlikte, daha doğru sonuçlar elde etmek için hem L1 hem de L2 frekansının birlikte kullanılması gerekmektedir. Bu aşamada L2 frekansının kullanım amacı; L1 frekansının herhangi bir durumda kesilmesiyle, elektronik karışıklıkların önlenmesi ve çift frekans özelliği yaratarak iyonosferik düzeltme olanağının sağlanması şeklinde açıklanabilir. Tüm GPS alıcılarında uyduları izlemek için 4-12 kanala sahiptir. Her kanal bir uyduyu izler ya da ona kilitlenir. Z G N H h yüzey = jeodezik enlem = jeodezik boylam h = elipsoidal yükseklik h = H + N H = Ortometrik yükseklik N = jeoid ondülasyonu jeoid E X G Referans elipsoidi G Y Şekil 1 : kartezyen ve jeodezik koordinat sistemleri L1 ve L2 sinyalleri pseudo-random noise (PRN) olarak adlandırılan özel bir kod ile modüle edilmiştir. L1 sinyali sivil kullanım amaçlı kullanılan clear/acquisition (C/A-code) PRN kodu ile; L1 ve L2 sinyalleri askeri kullanım amaçlı protected (P-code) PRN kodu ile modüle edilmiştir.

Tek frekanslı GPS aletleri sadece L1 i izler ve yaygın olarak arazi ölçüm çalışmalarında kullanılır. L1 ve L2 yi izleyen çift frekanslı aletler ise genellikle uzun mesafeli jeodezik çalışmalarda kullanılır. Çift frekanslı aletler, iyonesfer refraksiyonunu ve farklı hava koşulları nedeniyle oluşan bozuklukları telafi eder. Uydular C/A ve P-kodlarına ek olarak, navigasyon mesajlarını iletir. Navigasyon mesajları yörünge bilgileri,zaman düzeltmesi, uydu konumunu hesaplamak için gerekli paremetrelerden oluşur. Uydu mesajları, A.B.D. Colorado Springs de bulunan ana kontrol istasyonu tarafından her 12 saatte bir güncelleştirilir. Her bir uydu diğer uydulara ait yörünge bilgilerini sakladığı için, bir uydu izlenirken diğer uydulara ait bilgiler de elde edilebilir. Bu veri, kullanıcıya gözlem verisinin iyi ya da kötü olduğu ve uydunun konumu hakkında bilgi verir. 2. GPS KONUM BELİRLEME YÖNTEMLERİ Mutlak konum belirleme yöntemi: Uydudan alıcıya gelen sinyallerden uydu - alıcı arasındaki saat farkı belirlenip, bu farkın c sinyal yayılma hızı ile çarpılması sonucu Pseudo-Range (yaklaşık uzunluk) belirlenir. Dört uydudan aynı anda gözlem yapılırsa sonuçta ölçü yapılan noktanın mutlak koordinatları hesaplanır. Bu uzunluklar bazı hatalar nedeniyle düzeltilmediği için elde edilen koordinatlar metrelerce hataya sahip olacaktır. Uydular İstasyon Şekil 2 : Mutlak konum belirleme

Rölatif Konum Belirleme: Burada asıl amaç kısa baz uzunluğu (< 20km) için sistematik hataları elimine edilerek Şekil 3 de görülen b eğik uzunluğunu ve buna bağlı olarak da 1 ve 2 numaralı alıcılar arasında kartezyen koordinat farklarını belirlemektir. Daha sonra koordinatları bilinen 1 numaralı noktadan b vektörü ve bileşenleri yardımıyla 2 numaralı noktaya koordinat taşınır. b bazını hassas belirlemek amacıyla çeşitli ölçü ve hesaplama yöntemleri geliştirilmiştir. Uydular İstasyonlar b 1 2 Şekil 3 : Rölatif konum belirleme 3. GPS ÖLÇME YÖNTEMLERİ Statik yöntem: Çok yüksek duyarlık gerektiğinde, mevcut arazi ve uydu geometrisi hızlı statik ve kinematik ölçü tekniklerine olanak vermediği durumlarda, iki (tek baz - single baseline) veya daha fazla noktada (çok baz - multi baseline) eşzamanlı olarak aynı uydulardan derlenen statik GPS ölçüleri relatif olarak değerlendirilir. Bu yaklaşım sayesinde uydu-alıcı saatlerinin ve atmosferik belirsizliklerin etkilerini (genellikle sistematik) çok küçük mertebelere indirmek ve sonuçta her türlü baz uzunluğunda 0.1-10 ppm civarında duyarlıkları rutin olarak elde etmek olanaklıdır. Hatta hassas efemeris, güçlü yazılımlar ve atmosferik ölçülerin (buhar basıncı dahil) kullanımı ile 0.01 ppm (yani 100 km de 1 mm duyarlık) seviyesinde duyarlık

elde etmek de olanaklıdır. Daha açık bir ifade ile statik GPS ölçmelerinde baz duyarlığı 1 cm + 1 ppm olarak alınabilir. 100 1001 Bilinen Noktalar Yeni Noktalar 1003 1002 Sabit Alıcı * Sürekli olarak, ölçüm boyunca referans noktası üzerinde kalır. Hareketli Alıcı * Her istasyonda genellikle 15 saniye ile 120 saniye arasında değişen aralıklarla veri toplayıp, bir saatten birkaç saate kadar kalır. Şekil 4 : Statik olarak konum belirleme Bu yöntemde gözlem süresi şu koşullara bağlıdır. Baz uzunluğu Alıcı türü Gözlenebilen udu sayısı Atmosferik koşullar Tek frekanslı aletler (L1) ile 0-15 km. dolayındaki uzunluklar için 5-30 dakikalık ölçü süresi yetmektedir. Uzaklık 5 km. den kısa, gözlenen uydu sayısı 6 ya da daha fazla ise genellikle 10 dakikalık ölçüm süresi yetmektedir. 30 km. dolayında bir uzunluk için genellikle 1 saatlik ölçü yetmektedir. Bu tür aletler ile yüksek doğrulukta uzunluk elde edebilmek için, her iki istasyon noktasında atmosferik koşulların aynı olması gerekmektedir. Atmosferik koşulların

mesafeye bağlı olarak değişimi nedeniyle, bu tür aletler ile en fazla 30 km. civarında uzunluk ölçülebilir. Çift frekanslı aletler kullanılarak 30 km. üzerinde hassas uzunluklar ölçülebilir. Hızlı Statik Nokta Konum Belirlemesi : Çift frekanslı alıcılarla gözlem gerektiren hızlı statik teknik, bir çeşit statik/kinematik teknik olarak düşünülebilir. Her yeni noktadaki gözlemler referans istasyonundaki gözlemlerle ayrı ayrı değerlendirilir. Bu nedenle hareketli alıcı sadece yeni noktalar arasında ölçü derleme durumundadır. Hızlı statik teknik; baz uzunluğuna, uydu sayısına ve uydu geometrisine bağlı olarak yaklaşık 5-20 dakikalık eşzamanlı ölçülerle 20 km den daha kısa bazların 2 cm + 1 ppm duyarlıkla elde edilmesine olanak vermektedir. Bu teknik her iki frekansa ait (L1,L2) kod ve taşıyıcı faz ölçülerini gerektirmekte ve tüm bu bilgileri kullanarak tamsayı belirsizliklerini çözebilmektedir. 2000 2001 Bilinen Noktalar 1002 Yeni Noktalar 2004 2002 2003 Sabit Alıcı * Sürekli olarak, ölçüm boyunca referans noktası üzerinde kalır. Hareketli Alıcı * Her istasyonda 5-20 dakikaya kadar kalır. Şekil 5 : Hızlı statik konum belirleme

Genellikle sistematik bozuklukların (yani iyonosfer, troposfer) ihmal edilebilir olduğu çok kısa bazlarda uygundur. Sonuçların daha hassas elde edilmesi isteniyorsa koordinatı bulunacak noktaya iki referans noktasından birlikte veya farklı gün ya da oturumlarda tek referans noktasından hızlı statik GPS ölçüsü yapılabilir. Kinematik GPS Yöntemleri : Her türlü GPS alıcıları, kodlar ölçen navigasyon amaçlı alıcılar veya taşıyıcı fazlar ölçen jeodezik alıcılar, kodlara ait mesafe (pseudorange) ölçülerinden (en az 4 uyduya) anlık konumu hesaplayabilirler. Buna mutlak kinematik nokta belirlemesi denilmekte olup duayarlığı efemeris duyarlığına bağlı olarak ± 150 m aralığında değişmektedir. GPS ile mutlak konum belirlemesi birkaç saatlik ölçü ve hassas efemeris ile ancak 0.5 m düzeyinde olabilmektedir. Daha duyarlı sonuçlar ancak eşzamanlı ölçülerin birlikte değerlendirilmeleri ile elde edilebilmektedir. Kinematik konum belirleme de aynı gerçeklerden hareket etmektedir. Alıcılardan biri (veya daha fazla) koordinatı bilinen noktada sürekli gözlem yaparken (kinematik modda) hareket halindeki diğer alıcılar anlık veya birkaç epokluk ölçü yapmaktadırlar. Sabit istasyondaki ölçüler ile yeni noktalardaki herbir eşzamanlı ölçü birlikte değerlendirilerek sabit noktadan yeni noktalara giden vektörler hesaplanırlar. Hesaplarda kodların veya taşıyıcı fazların kullanılmasına bağlı olarak duyarlık değişmektedir. Kinematik GPS ölçmelerinde baz duyarlığı 2 cm + 1 ppm olarak belirlenebilir. Diferansiyel GPS (DGPS) Konumlama Yöntemi : DGPS yönteminde biri sabit (referans) diğeri gezici (rover) olmak üzere en az iki alıcıya gereksinim vardır. Sabit alıcı anteni yermerkezcil bir sistemde yüksek doğrulukta belirlenmiş ve mümkünse bölgenin ortasında bir yere kurulur. Sabit noktaya kurulan alıcının, bulunan enlemde tüm uyduları gözleyebilmesi için çok kanallı olması tercih edilmektedir. Yayınlanan düzeltmelerin tipine göre gözlem düzeltme metodu, konum düzeltme metodu, haberleşme frekansı mtodu ve dinamik faz gözlem metodu olmak üzere genel olarak 4 yöntem mevcut olup, gözlem düzeltme yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gözlem düzeltme yönteminde, sabit noktada alıcı, kurulduğu noktada gözlem yaptığı tüm uydulara ait uydu-alıcı uzaklıklarını (pseudo-ranges) uydu sinyallerinden yararla hesaplayarak, bu değerleri kendi konumundan yararla hesapladığı (gerçekte olması gereken) uydu-alıcı uzaklıklarıyla karşılaştırılır. Aradaki farklar (diferansiyel düzeltmeler) uydu-alıcı uzaklıklarının hatası olarak yorumlanır. 4. GPS ARAZİ ÖLÇÜM VE DEĞERLENDİRMESİ Önceki bölümlerde belirtildiği gibi, GPS gözlem verilerinin değerlendirilmesi sonucu elde edilen vektör bileşenleri WGS84 olarak adlandırılan bir elipsoid üzerinde ifade edilmektedir. Eğer iki nokta arası GPS yöntemiyle ölçülürse, bu noktalar arasındaki mesafe ve yönlendirme bilgilerini içeren vektör bileşenleri elde edilir. Buna göre, çalışma bölgesinde yalnızca bir noktanın koordinatlarının bilinmesi ile diğer noktalar rahatlıkla koordinatlandırılabilmektedir. Bu amaçla Antalya İl Özel İdare binasının üstüne tesis edilen nirengi noktası (10000) 5 saatlik GPS ölçüleri için mutlak olarak konumlandırılmış ve yaklaşık WGS84 koordinatları elde edilmiştir. Haritacılık çalışmalarında noktaların birbirine göre doğruluğunun önemli olduğu göz önüne alınırsa, 10000 numaralı noktanın koordinatının mutlak WGS84 sisteminden biraz sapmasının önemi yoktur. Sonuçta bu nokta dengelemede sabit olarak ele alınıp, diğer tüm noktalar bu noktaya göre bağıl olarak değerlendirilecektir. GPS Arazi çalışmaları 08.09.1997 tarihinde, 3 adet Topcon SII GPS alıcısı ile başlatıldı. İlk gün, çalışacak ekibin deneyimsizliği göz önüne alınarak, eğitim çalışmasına ayrıldı. Ayrıca 10000 numaralı noktadan başka, nerelere sabit nokta tesisi yapılabileceği araştırıldı. Çalışılacak bölgenin (Şekil 6) çok büyük olmaması nedeniyle, iki sabit noktanın yeterli olacağı anlaşıldı ve Kale İçi nde 20000 numaralı nokta tesis edilip, 40 dakikalık statik gözlem ile koordinatlandırıldı. İstenilen hassasiyetin fazla yüksek olmaması ve sonuçta elde edilecek tüm koordinatların doğruluğu düşük olan Yerel İmar Koordinat Sistemine dönüştürülecek olması nedeniyle, diğer tüm noktaların hızlı statik yöntemle ölçülmesine karar verildi.

Uydu sayısının 5 in altına düşmemesi ve GDOP değerinin genellikle 2-4 arasında olması nedeniyle tüm gün boyunca GPS ölçümü gerçekleştirilebilmiş, tüm ölçüler o andaki uydu sayısına göre 5-15 dakikalık sürelerle yapılmıştır. Yapılaşmanın yoğun olduğu yerlerde gözlenebilen uydu sayısının az olması ve uydu geometrisinin bozukluğu nedeniyle, ölçümler 15 dakika olarak yapılmıştır. Yapılan ölçümler aynı gün bilgisayara aktarılmış, ölçülen bazlar değerlendirilmiştir. Gerekli görülen yerlerde kontrol amaçlı ölçümler gerçekleştirilmiş, böylece yapılan işlemin doğruluğu hakkında yargıya varılmaya çalışılmıştır. Dönüşüm işleminde kullanmak üzere, koordinatları yerel sistemde bilinen 15 nokta da ölçülmüştür. Tüm ölçümler 14.09.1997 tarihinde tamamlanmıştır. Ölçülen tüm bazlar TGPS Processing Software ile değerlendirilmiş ve noktalar 10000 numaralı nokta sabit alınarak WGS84 sisteminde koordinatlandırılmıştır. 5. WGS84 SİSEMİNDEN YEREL KOORDİNAT SİSTEMİNE DÖNÜŞÜM Yukarıda anlatıldığı gibi elde edilen sonuçlar WGS84 sistemindedir. Antalya da ölçüm çalışmalarının Yerel İmar Koordinat Sisteminde yapılması nedeniyle, tüm noktaların bu sisteme dönüştürülmesi gerekmektedir. İki farklı 3-D sistemin birbirine 7 parametreli bir modelle dönüştürülebilmesine karşın, Yerel sistemin 2-D olması nedeniyle dönüşümün iki boyutlu ve 6 parametreli afin yöntemiyle gerçekleştirilmesine karar verildi. WGS84 sisteminde üç boyutlu X,Y,Z koordinatları gauss-kruger projeksiyonuna açılıp, 3 derecelik klasik sağa, yukarı ve elipsoidal yükseklik koordinat değerleri elde edildi. Ölçülen 15 yerel noktanın sadece 11 tanesinin koordinatları bulunabildi. 11 nokta sabit alınarak ilk dönüşüm işlemi yapıldı ve sonuçlar istatistiksel olarak test edildi. Uyuşumsuzluğuna karar verilen nokta dönüşümden çıkarılıp, dönüşüm işlemi tekrar gerçekleştirildi. Bu işlem uyuşumsuz noktaların hepsi elmine edilene kadar tekrarlandı. Sonuçta 8 noktanın sabit alınabileceğine karar verilip, dönüşüm işlemi bu noktalar sabit alınarak yapıldı. Dönüşüm sonucunun karesel ortalama hatası 6.16 cm. olarak bulundu. Önceki bölümlerde açıklandığı üzere GPS ile ölçülen uzunlukların hatası milimetreler düzeyindedir. Dönüşüm sonucu bulunan ortalama hata yerel sistemin çok fazla duyarlı olmadığını göstermektedir. Dönüşüm sonuçları Ek-A da, WGS84 ve İmar koordinatları ise Ek-C de sunulmaktadır.

6. YÜKSEKLİK HESABI GPS ile belirlenen üç boyutlu koordinatlar, kartezyen koordinat sisteminde (WGS48) tanımlanmaktadır. Gerekli dönüşüm formülleri kullanılarak, bu koordinatlar bir referans elipsoidi üzerindeki koordinatlara dönüştürülebilmektedir. Bu dönüşüm sonucu bulunan yükseklik (h) ise noktanın elipsoid yüksekliği olarak adlandırılmaktadır. Uygulamada, noktalara ait ortometrik yüksekliklere gereksinim duyulmaktadır. Oysa GPS den elde edilen yükseklikler bir elipsoidden olan yüksekliklerdir. Dolayısıyla GPS ile elde edilen yüksekliklerin harita ve mühendislik amaçlı uygulamalarda doğrudan kullanılmaları amaca uygun değildir. GPS yüksekliklerinin harita ve mühendislik amaçlarına uygun hale getirilmesi için, ortometrik yüksekliklere dönüştürülmesi gerekmektedir. Bu dönüşüm işlemi için jeoidin elipsoidden farkı olan N jeoid yüksekliğine gereksinim vardır. Aynı noktaya ait jeoid elipsoid sapması biliniyorsa, ortometrik yükseklikler GPS gözlemleriyle elde edilebilir. Şekil 7 ye göre H h - N eşitliği yazılabilir. Şekil 7 den görülebileceği üzere, elipsoid yüksekliği h ve jeoid yüksekliği N elipsoid normaline göre ölçülmektedir. Buna rağmen ortometrik yükseklikler, (h - N) farkına eşitmiş gibi kabul edilebilir. Jeoid yüksekliği N, ortometrik yükseklik H ve elipsoid yüksekiliği h yükseklik hataları içermektedir. Böylece, h + h = H + H + N + N. eşitliği yazılabilir. Yükseklik hatalarının her noktada eşit olduğu kabul edilirse, göreli yükseklik farkları kullanılarak bu hatalar elimine edilebilir. Bu durumda

h H N Jeoid Elipsoid Şekil 7. Elipsoid ve Jeoid arasındaki ilşki. H AB = h AB - N AB eşitliği yazılabilir. Eğer iki nokta arsındaki N ve h farkları biliniyorsa yukarıdaki eşitlik kullanılarak ortometrik yükseklik farkını elde etmek çok kolaydır. Elipsoid yükseklik farkı GPS yöntemiyle belirlendiğine göre, sorun jeoid yüksekliği farkının hesaplanmasıdır. Bu farkın bilinebilmesi için jeoidin belirlenmesi gerekir. Modern jeodezik uygulamalarında jeoid, altimetrik uydulardan alınan jeopotansiyel katsayılarından veya jeopotansiyel katsayılar ile yersel gravimetre ölçmelerinin birlikte değerlendirilmesinden elde edilmektedir. Jeoid yükseklik farkının hesaplanabilmesi için uygulamada yaygın olara üç yöntem kullanılmaktadır. Gravimetrik Hesap : Yeterli sıklıkta gravite değeri varsa, jeoid yükseklik farkını cm ler mertebesinde hesaplamak mümkündür. Yerel Jeoid Geçirme : 5-10 km aralıklarla istasyonlarda GPS ölçüleri ve ortometrik yükseklikler mevcutsa, bu noktalarda önce jeoid yüksekliklerini hesaplamak ve sonra da

bu jeoidden analitik bir yüzey geçirerek diğer GPS noktalarında jeoid yüksekliklerini ve dolayısıyla ortometrik yükseklikleri hesaplamak olasıdır. Global Jeoid Hesabı : Potansiyel katsayılarını ve küresel harmonik açılımları kullanarak global jeoid yüksekliklerini hesaplamak mümkündür. Yapılan çalışmada cm ler derecesinde yükseklikler istenmektedir. Yüklenicinin elinde gravite verileri olmadığı için, jeid yüksekliklerinin hesaplanmasında yerel jeoid geçirme yöntemi kullanılması yoluna gidilmiştir. Bunun için bölgeye uygun dağılmış 12 noktaya nivelman ile yükseklik verilmiştir. Ayrıca dönüşümde kullanılan 8 noktadan ikisinin ortometrik yükekliği mevcut olduğundan, ortometrik yüksekliği bilinen nokta sayısı 14 olarak elde edilmiştir. Ortometrik yüksekliği bilinen 14 noktaya ait elipsoid yükseklikleri de mevcut olduğu için, yukarıda sunulan yöntemle nivelman yapılmayan nirengi noktalarının yüksekliklerini hesaplamak mümkün olmuştur. İlk önce 14 noktanın jeoid yüksekliği (N) hesaplanmıştır. Daha sonra bu verilerle aşağıda formülü verilen 2.derece polinomal yüzey geçirilmiş ve bu analitik yüzey kullanılarak diğer GPS noktalarındaki jeoid yükseklikleri ve ortometrik yükseklikler hesaplanmıştır. 2 N a a y a y a x a xy a x 1 2 3 4 5 6 2 Yukarıdaki formüle göre, hesaplanan 14 noktanın jeoit yüksekliği ve bu noktalara ait x, y (yukarı, sağa) koordinatları kullanılarak, a bilinmeyenleri dengelemeli olarak hesaplanmıştır. Hesaplamaya kolaylık sağlaması açısından x ve y değerleri x ort = 4078468.333 ve y ort = 553116.742 değerlerinden çıkarlıp, ufaltılarak hesaplarda kullanılmıştır. Bulunan düzeltme değerlerine test işlemi yapılıp, uyuşumsuz ölçü araştırması yapılmıştır. Uyuşumsuz ölçü olmaması nedeniyle 14 noktanın hepsi yüzey geçirme işleminde kullanılmıştır. Dengeleme sonucu karesel ortalama hata 3.44 cm. olarak elde edilmiştir. Bulunan a katsayıları kullanılarak diğer noktaların yükseklikleri hesaplanmıştır. Tüm yükseklik hesap işlemleri Ek-B de sunulmuştur.

EK-A : DÖNÜŞÜM SONUÇLARI I. ve II. Sistem Koordinatlari N.N Sağa Yukarı Y X N104 564691.7030 4090100.4960 106736.0340 117795.5840 N408 560445.1270 4089154.4770 102482.8040 116881.1900 N362 559280.0920 4091922.9590 101338.5310 119658.0860 N361 555959.5990 4090855.0360 98010.1840 118614.9530 N368 556612.7050 4083463.8600 98608.4460 111219.5190 Rs502 571323.6620 4084545.9460 113326.1480 112192.2300 N460 569427.6520 4084118.8570 111427.1780 111779.2850 N999 554978.4520 4078257.1030 96935.5280 106025.1380 II. Sistemdeki Herhangi Bir Koordinatin Duyarligi mo = ± 0.0616 m. Donusum Parametreleri Yo : 561589.874 Xo : 4086552.342 Ty= 0.000000532 Tx= 0.000001232 a = 0.999918155 b = 0.007434598 d = -0.007423796 e = 0.999926996 Ölçek..Y... 0.999945714 Ölçek..X... 0.999954635 Dönüklük...Y Dönüklük...X -0.472643530 grad -0.473327038 grad Dönüşümün Serbestlik Derecesi 10 Test İşlemleri İçin T-testi Kullanılmıştır Donusturulmus Koordinatlar ve Duzeltmeler N.N Y X Vy Vx Testy Testx N104 106736.0609 117795.6160 0.0269 0.0320 0.4807 0.5758 N408 102482.7991 116881.1918-0.0049 0.0018 0.0823 0.0302 N362 101338.4420 119658.1207-0.0890 0.0347 2.0230 0.6694 N361 98010.2812 118614.9263 0.0972-0.0267 2.4096 0.5242 N368 98608.3834 111219.4413-0.0626-0.0777 1.2243 1.5909 Rs502 113326.1812 112192.2372 0.0332 0.0072 0.7469 0.1571 N460 111427.1512 111779.2550-0.0268-0.0300 0.5383 0.6051 N999 96935.5540 106025.1968 0.0260 0.0588 0.7836 2.0936 EK-B : YÜKSEKLİK HESABI SONUÇLARI

N.N H h N 1040 71.057 103.764 32.707 1064 27.047 59.610 32.563 1300 2.249 33.526 31.277 1322 1.174 32.433 31.259 1345 46.911 78.589 31.678 2027 50.938 83.178 32.240 2030 53.046 85.451 32.405 3001 55.634 87.679 32.045 3009 74.154 106.718 32.564 3037 87.918 120.520 32.602 99 5.221 37.291 32.070 N368 21.062 53.390 32.328 N460 54.248 86.098 31.850 2009 103.865 136.634 32.769 Yüzey polinomun katsayıları a1 = 32.0646092177942918 a2 = -0.0000601346657135 a3 = 0.0000000007048968 a4 = 0.0000996673967045 a5 = 0.0000000005200083 a6 = -0.0000000002544845 Dengelemenin serbestlik derecesi : 8 Test işlemlerinde t-testi kullanılmıştır. Test işlemleri N.N v Test 1040 0.01667 0.547 1064-0.01058 0.370 1300 0.00580 0.246 1322-0.01122 0.908 1345-0.00377 0.146 2027-0.02304 0.708 2030-0.05741 2.076 3001 0.03921 1.469 3009-0.00760 0.270 3037-0.02963 0.917 99-0.00539 0.854 N368 0.03562 1.287 N460 0.02427 0.809 2009 0.02708 1.066 m o = 0.034430 m.