Tusaga-aktif noktalarının deformasyon belirlemede kullanılabilirliği
Usability of turkish national gnss permanent network-active points for detecting deformations
Yazar: AHMET METE GÜNDÜZ
Danışman: PROF. DR. CEVAT İNAL
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
1980'li yıllarda hayatımıza giren ve 2000'li yıllarda sivil kullanıma açılan GPS(Global Positioning System), haritacılık uygulamalarında yoğun kullanım alanı bulmuştur. Daha sonraki yıllarda Rusya'nın GLONASS, Çin'in Beideu, Hindistan'ın IRNSS ve Avrupa Birliği'nin GALILEO gibi diğer ülkelerin uydu sistemlerinin de faaliyete geçmesiyle sistem, GNSS(Global Navigation Satellite System) olarak adlandırılmıştır.
GNSS tekniği ile önceleri, sadece statik gözlemler yapılarak elde edilen verilerin sonradan işlenmesi (post process) suretiyle nokta konumları belirlenebilmekteydi. Ancak GNSS tekniğinin yoğun kullanımı, günümüzde anlık olarak konum belirleme ihtiyacını doğurmuştur. Bunun sonucunda da önce tek bir noktaya dayalı olarak klasik RTK (Real Time Kinematic), ardından da Ağ-RTK teknikleri geliştirilmiştir. Günümüzde birçok ülkede Ağ-RTK tekniği ile sürekli gözlem yapan sabit GNSS istasyonları ağları (CORS - Continuously Operating Reference Station) bulunmaktadır. Ülkemizde de ulusal ölçekte 158 istasyondan oluşan (KKTC(Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti)'de 4 adet dahil) tüm ülkeyi kapsayan TUSAGA-Aktif (CORS-TR) (Türkiye Ulusal Sabit GNSS Ağı – Aktif) sistemi ve yerel ölçekte bazı belediyelerin kurmuş oldukları kendi bölgelerini kapsayacak şekilde sürekli gözlem yapan GNSS-CORS ağları mevcuttur. Bu ağlar hem post proses hem de anlık olarak koordinat üretimine imkan vermektedir.
TUSAGA-Aktif sistemi, tüm kullanıcıların kontrol merkezinden hizmet almasına imkan sağlamakta, tüm ülke genelinde hizmet sunulabilmekte, tüm coğrafi bilgi teknolojilerine altlık oluşturabilmekte, ED50 ve ITRFyy datumu dönüşümü ilişkilerini sağlayabilmektedir. Aynı zamanda kara, hava ve deniz araçlarının sürekli izlenmesi ve yönlendirilmesi, kişisel olarak yön, yol ve adres bulma, çok hızlı ve duyarlı kadastro ölçümü, haritalama ve mühendislik uygulamaları ile coğrafi kent ve bilgi sistemi çalışmalarında yoğun olarak kullanım alanı bulmaktadır.
Bu çalışmadaki amaç, herhangi bir mühendislik yapısındaki veya yer kabuğundaki deformasyonların belirlenmesinde TUSAGA-Aktif noktalarının kullanılıp kullanılamayacağı sorusuna yanıt bulmaktır. Bu amaçla iki aşamalı bir uygulama yapılmıştır. Uygulamanın ilk aşamasında, TUSAGA-Aktif sistemine ait noktaların yer kabuğu ya da yapı deformasyonlarını belirlemedeki başarısı ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Bunun için TUSAGA-Aktif sistemine ait 1 saniyelik ve 30 saniyelik veriler kullanılarak herhangi bir mühendislik yapısındaki ya da yer kabuğundaki hangi büyüklükte deformasyonların belirlenebileceği ve optimal ölçü süresinin ne olacağı tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu
v
amaç doğrultusunda deformasyon miktarını önceden belirlemeye imkan sağlayan bir düzenek tasarlanmıştır. Düzenek üzerinde yapılan ölçülerden elde edilen sonuçlar incelendiğinde TUSAGA-Aktif noktaları kullanılarak yatay yöndeki deformasyonların belirlenebilmesi için 6 ve 12 saatlik ölçüler yeterli olurken, düşey yöndeki deformasyonların belirlenebilmesi için 24 saatlik ölçülerin kullanılmasının yerinde olacağı kanısına varılmıştır.
Uygulamanın ikinci aşamasında ise, KAF (Kuzey Anadolu Fay hattı) etrafında seçilen TUSAGA-Aktif sistemine ait 9 adet istasyonun 2009-2018 yıllarını kapsayan 10 yıllık ve 30 saniye kayıt aralıklı verileri kullanılarak, 7 adet IGS noktasına dayalı çözümleri gerçekleştirilmiştir. Sonrasında bu noktalarda ardışık yıllar için anlamlı bir hareket olup olmadığının bağıl güven elipsoitleri yöntemiyle analizi yapılmıştır. Çalışma kapsamında yapılan analizlerin neticesinde, KAF üzerinde seçilen TUSAGA-Aktif noktalarının tamamında anlamlı bir hareket olduğu ve bu hareketlerin literatürde geçen TUSAGA-Aktif nokta hızlarıyla uyumlu oldukları sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
GPS (Global Positioning System), which came into our lives in 1980s and opened to civilian use in 2000s, has been used extensively in surveying applications. In the following years, the satellite systems of other countries such as Russian GLONASS, China Beideu, India IRNSS and European Union GALILEO also became operational and the system was named as GNSS (Global Navigation Satellite System).
Previously, the GNSS technique could be used to determine point positions by simply post-processing the data obtained by static observations. However, the intensive use of the GNSS technique has created the need for instant position determining. The GNSS method, firstly using static technique (post process), has caused the need to determine the position instantly. As a result, the classical RTK (Real Time Kinematic) was developed based on a single point and then the Network-RTK technique was developed. Today, in many countries there are networks of constant GNSS stations CORS (Continuously Operating Reference Station), which are continuously monitoring with the Network-RTK technique. In our country, there is a TNPGN-Active (CORS-TR) system, consisting of 158 stations (including 4 in the TRNC (Turkish Republic of Northern Cyprus)) on a national scale. On the local scale, there are GNSS-CORS networks that are continuously monitoring to cover their own regions established by some municipalities. These networks enable both post-process and real time coordinate generation.
TNPGN-Active system allows all users to receive services from the control center., all users can get service from the control center, service can be provided all over the country, can create a base for all geographic information technologies and provide ED50 and ITRFyy datum conversion relationships. It is also used extensively in continuous monitoring and steering of land, air and sea vehicles, personally finding directions and addresses, very fast and sensitive cadastral measurement, mapping and engineering applications and geographical city and information system studies.
The aim of this study is to find out whether TNPGN-Active points can be used to determine deformations in any engineering structure or earth's crust. For this purpose, a two-stage application was made. In the first stage of application, the success of the points of TNPGN-Active system in determining the crustal or structural deformations has been tried to be demonstrated. For this purpose, it has been tried to determine which magnitude deformations in any engineering structure or earth crust can be determined by using 1 second and 30 seconds data of TNPGN-Active system and it has been tried to determine what the optimum measurement period will be. Therefore, a measure mechanism has been designed which allows to determine the amount of deformation beforehand. When the results obtained from the
vii
measurements on the measure mechanism are examined, 6 and 12 hours measurements are sufficient to determine horizontal deformations using TNPGN-Active points but it is necessary to use 24-hours measurements in order to determine the vertical deformations.
In the second stage of application, 9 stations belonging to the TNPGN-Active system selected around the NAF (North Anatolian Fault Line) were analyzed based on 7 IGS points using 10 years and 30 seconds recording interval data covering the years 2009-2018. Afterwards, it was analyzed by relative confidence ellipsoids method to determine whether there is a significant movement for consecutive years at these points. As a result of the analyzes made within the scope of the study, it was concluded that there was a significant movement in all TNPGN-active points selected on the NAF and it was concluded that these movements are compatible with TNPGN-Active point's velocities in the literature.