Global yerpotansiyel modellerinin spektral yöntemlerle değerlendirilmesi ve jeoit belirleme için yerel olarak iyileştirilmesi
Evaluation of global geopotential models by spectral methods and improvement locally for geoid determination
Yazar: RAMAZAN ALPAY ABBAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYDIN ÜSTÜN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Jeodezik gözlem = Geodetic observation ; Jeodezik ölçüler = Geodetic measurements ; Jeoid = Geoid

Özet:
Bilim ve tekniğin gelişmesiyle birlikte, farklı kurumlar tarafından her yıl onlarca global yerpotansiyel modeli oluşturulmaktadır. Yeryuvarının dış çekim alanını temsil eden bu modeller global anlamda homojen olarak dağılmış uydu ve yersel gravite ölçmelerinin sentezi olarak karşımıza çıkar. Bu çalışmada söz konusu global yerpotansiyel modellerinin değerlendirilmesi ve iyileştirilmesi için gerekli işlem adımları açıklanmış ve bu bilgiler ışığında bölgesel ölçekte bir jeoit belirleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Global yerpotansiyel modellerinin değerlendirilmesinde dış ve iç doğruluk ölçütleri kullanılmış, özellikle model çözünürlüğüne bağlıdoğruluk araştırması yapılmıştır. İç doğruluk analizinde son zamanlarda gündeme gelen spektral yöntemlere (araçlara) yer verilmiştir. Karşılaştırmalar sonucunda GRACE uydu misyonu verilerine dayanan modeller daha iyi sonuçlar verdiği ve karşılaştırma için seçilen modeller arasında yerel jeoit belirleme için en iyi referans modelin ITG-GRACE2010S olduğu değerlendirilmiştir. Bunun devamında sınırlı sayıda yersel gravite gözlemleri (22 km^2 ye bir nokta) çözüme katılarak bu model KTH (İsveç Kraliyet Teknoloji Enstitüsü) yaklaşımıyardımıyla iyileştirilmiştir. İyileştirme sonucunda Konya Kapalı Havzası'nı kaplayan 68 000 km^2'lik alanda 3'\times 3' çözünürlüklü gravimetrik bölgesel jeoit modeli KJ2011 elde edilmiştir. Yeni model (KJ2011) GNSS/nivelman verileriyle hem mutlak hem de bağıl olarak değerlendirilmiştir. KJ2011 modelininmutlak ve bağıl doğruluğu sırasıyla 5.6 cm ve 1.7 ppm olarak hesaplanmıştır. Buna karşın Türkiye sınırlarında en iyi sonuçları veren EGM2008 global kombine modeli ile yapılan analizler sonucunda EGM2008 modelinin proje sahasında mutlak ve bağıl doğruluğu sırasıyla 7.8 cm ve 1.8 ppm olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlar global modellerin, yerel veriler yardımıyla iyileştirileceği ve bu iyileşmenin her ne kadar yerel verilerin yeterli sıklık ve kapsamda olmamasına karşın anlamlı değerlere ulaşabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Thanks to advancing in science and technique, every year tens of the global geopotential models (GGMs) have been produced by different institutions. The GGMs which are representation of Earth's external gravity field, are known as a synthesize of space-born and terrestrial gravity observations spreaded in global scale, homogenously. In this study, the procedures of the evaluation and improvement of the GGMs are explained step by step, then a regional geoid model is computed according to the KTH (Swedish Royal Institute of Technology) methodology. The external and internal accuracy criterias areused in the evaluation of the GGMs, especially an accuracy investigation related to model resolution is realized. In the internal comparing, recently published spectral methods (tools) are included to analyse. As a result of the comparisons, it is concluded that the models based on GRACE mission data give more reasonable results, particularly ITG-GRACE2010S model is the best reference model in sellected models for the local geoid determination. After, ITG-GRACE2010S model is improved by adding a limited amount of terrestrial gravity data (one point per 22 km^2) to the solution. A gravimetric regional geoid model KG2011 which covers the Konya Closed Basin (68 000 km^2) within 3'\times3' resolution, is obtained fromthis solution. Its geographical limits are from 37 to 39 northern latitude and from 31.5 to 35.0 eastern longitude. This geoid model (KG2011) is evaluated by the GNSS/levelling data in the absolute andrelative senses. The absolute and relative accuracies of the KG2011 model are calculated as 5.6 cm and 1.7 ppm, respectively. On the other hand, absolute and relative accuracies of the global combined model EGM2008, which is the best model in Turkish territory, are calculated in the target area as 7.8 cm and 1.8 ppm, respectively. These results show that GGMs can be improved by terrestrial data, and this improvement can be reached the significant value in spite of a very limited and too sparse gravity data.