Bernese ile 10 km'ye kadar bazlarda GPS elipsoidal yüksekliklerinin belirlenmesinde strateji araştırması
The research of strategy to determine the GPS elipsoidal heights on baselines up to 10 km with Bernese
Yazar: AZİZ MURAT ASLAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. UĞUR ŞANLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
GPS verilerinden elde edilen kısa bazların değerlendirmesinde, beklenilen doğruluğu vermesi sebebiyle, ticari yazılımların kullanılması tercih edilmektedir. Buna karşın; akademik yazılımların deneyimli kullanıcıların elinde, uygulama prosedüründe gerekli değişiklikler gerçekleştirildiğinde, bölgesel ve global uygulamalarda olduğu gibi lokal uygulamalarda da çalışması olasıdır. Bu yaklaşım çerçevesinde, araştırmada akademik bir yazılım kullanmak suretiyle, lokal bir uygulama için 10km.'ye kadar olan kısa bazlar oluşturularak, yükseklik bileşeninin yeterli doğrulukta kestirilmesi amaçlanmıştır. Uygulamada; AIUB - Bern Üniversitesi Astronomi Enstitüsü tarafından geliştirilen, Bernese Akademik Değerlendirme Yazılımı 4.2 Versiyonu kullanılırken, değerlendirilecek bazları oluşturacak istasyonlar ise üzerinde sürekli sismik faaliyetlerin gözlendiği SCIGN - Güney Kaliforniya Entegre GPS Ağı'ndan seçilmiştir. Seçilen; BGIS, HOLP, ELSC ve PMHS istasyonlarından l0km'lik uzunluğu aşmayacak şekilde sırasıyla yaklaşık 3, 5 ve 8km'lik HOLP-PMHS, BGIS-HOLP ve BGIS-ELSC bazları oluşturulmuştur. Sonuçların analizi, elipsoidal yükseklik farkı ortalamalarının aritmetik ortalama ve standart sapmaları hesaplanarak belirlenmiştir. Sonuçların tutarlılığı belirlenirken ise, Bernese yazılımından elde edilen elipsoidal yükseklik farkı ortalamaları Ashtech WinPRISM ticari yazılım sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Değerlendirme yöntemi belirlenirken, lokal uygulamalar için yazılımda gerçekleştirilen uygulama yöntemi çıkış noktası alınmıştır. Alternatif yöntem oluşturulurken, verilen örneğin aksine, L3 yerine Ll taşıyıcısının kullanılmasının lokal ağlarda daha iyi sonuçlar verdiği, bu değişiklik için ayrıca bir lokal iyonosfer model oluşturulmasının da şart olduğu bilgisinden yararlanılmıştır. Bu iki farklı yöntemle, başlangıçta 24 saatlik veriler, ardından 1,2,3 ve 4' er saatlik aralıklara bölünmüş veriler değerlendirilmiş ve ticari yazılım sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda alternatif yöntem ile, sonuçların standart sapmalarının olumlu yönde etkilendiği, ancak 24 saatlik değerlendirme sonuçlarında ITRF duyarlığı içinde bir tutarlılık elde edilemediği görülmüş, bu tutarlılığı sağlamak maksadıyla yöntemde bir değişikliğe daha gidilmiştir. Bernese yazılımında önerilenin aksine Ashtech WinPRISM ticari yazılımında olduğu gibi tek troposfer parametresi kestirilerek sonuçlar üzerinde çok sayıda troposfer parametresinin oluşturduğu varsayılan zorlama giderilmiştir. Sonuç olarak; 24 saatlik Bernese değerlendirme sonuçlarının da WinPRISM sonuçlarıyla tutarlılığı sağlanmıştır. Böylelikle, akademik Bernese yazılımıyla lokal bir uygulamada, değerlendirme prosedüründe gerekli değişiklikler gerçekleştirildiğinde, istenilen hassasiyette yükseklik bileşeninin elde edildiği kanaatine varılmıştır. Anahtar kelimeler: Akademik ve Ticari yazılım, kısa baz, elipsoidal yükseklik farkı, lokal iyonosferik model, troposfer parametresi. xıı

Abstract:
In processing the GPS data, the use of commercial processing softwares are preferred in local applications, since they give us enough accuracy. However, in the hands of experienced users with necessary changes in procedures the academic processing softwares can possibly be used in local applications just like they were used in regional and global applications. According to this approach, it is aimed to get the accurate estimation of the ellipsoidal height differences by forming short baselines up to 10km using an academic processing software. In our research project, Bernese academic GPS Software Version 4.2 which is developed by Astronomical Institute University of Berne is used to process the GPS data, and the stations that form the baselines are chosen from Southern California Integrated GPS Network on which we can observe the seismic activities. The short baselines HOLP-PMHS, BGIS-HOLP and BGIS- ELSC are formed successively in the length of about 3, 5 and 8km which are designed not to be more than 10km. They are chosen from the stations BGIS, HOLP, ELSC and PMHS. The average arithmetic values and standart deviations of the elipsoidal height differences are computed to analyze the processing results. In order to accept Bernese results considerable, they are compared with the existing results of the commercial Ashtech WinPRISM results. As for the determination of the processing procedure with Bernese GPS Software, the given example for local applications in the software Manual is accepted as a basis. By the assistance of this example but unlikely the given example an alternative processing procedure is explored by using the LI carrier instead of L3 ionosphere free linear combination and by forming a Local Ionosphere Model expecting it works better for the local networks. With these two different procedures, firstly the data intervals of 24hour long sessions, and than the data intervals of 1,2,3 and 4hour short sessions are processed with Bernese Software and the results are compared with Ashtech WinPRISM Software. As a result of this comparison, it can be obviously seen that, the developed procedure increases the quality of standart deviations but doesn't give the acceptable results in the range of 1cm which is ITRF accuracy for processing of 24hour long session data. Because of this reason another change is applied in the developed procedure. Unlikely the given example in Bernese software, but just like the procedure in Ashtech Winprism Software, the estimation of one troposphere parameter is considered instead of many troposphere parameter estimation since we assume that the estimation of more than one troposphere parameters affect the processing of 24hour long session data negatively. As a result of this, we obtained the acceptible comparisons for both Bernese and WinPRISM results. And finally; the expected accuracy in the ellipsoidal height component was obtained with academic Bernese GPS Software, when necessary changes were made in the processing procedure. Keywords: Academic and Commercial softwares, short baselines, ellipsoidal height difference, local ionosphere model, troposphere parameter. xm