Ağ bazlı RTK tekniklerinin (VRS, FKP, MAC) baz uzunluğu ve epok sayısına bağlı doğruluk ve duyarlık modellerinin oluşturulması üzerine bir çalışma
A case study for determination of accuracy and precision model for network based RTK techniques (VRS, FKP, MAC) as a function of baseline distance and averaged epoch number
Yazar: SALİH SERMET ÖĞÜTCÜ
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM KALAYCI
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Bu tez çalışması TUSAGA-Aktif sisteminden yayınlanan ağ bazlı RTK tekniklerinin (VRS, FKP, MAC) baz mesafesi ve ortalaması alınan epok sayısına bağlı olarak ampirik doğruluk ve prezisyon modellerinin oluşturulmasını kapsamaktadır. Ölçümler, Aksaray ve Cihanbeyli güzergâhı arasında belirlenen yedi adet noktada yapılmıştır. Ölçüm yapılan noktalardaki GNSS alıcıları ile düzeltmenin alındığı en yakın CORS istasyonu arasındaki uzaklıklar yaklaşık 5-20-40-50 km olacak şekilde belirlenmiştir. Tasarlanan özel bir aparat aracılığı ile üç adet GNSS alıcısı birbirinden 25 cm uzaklıkta üçayak üzerine belirlenen noktalarda monte edilmiştir. GNSS alıcıları aracılığı ile ağ bazlı RTK tekniklerinden (VRS, FKP, MAC) her nokta için eş zamanlı yaklaşık 3000 adet epok yukarı-sağa değer ve elipsoit yüksekliği koordinat bileşenleri için iki saniye aralıklar ile toplanmıştır. Her bir koordinat bileşeni için toplanan epoklar 1-5-30-60-300 epoğun ortalaması bir ölçü olacak şekilde sınıflandırılmıştır. GNSS alıcılarının bulunduğu noktaların doğru kabul edilen yatay ve düşey koordinatlarının belirlenmesi için ayrıca altı saatlik statik oturum yapılmıştır. Statik oturum verileri GAMIT/GLOBK akademik yazılımı kullanılarak değerlendirilmiştir. GAMIT/GLOBK yazılımı ile dengelenen yer merkezli yer sabit (ECEF) koordinatları TUSAGA-Aktif sistemindeki ulusal koordinatlara (sağa-yukarı değer, elipsoit yüksekliği) dönüştürülmüştür. Statik oturum sonucu dengelenen koordinatlar ile ağ bazlı RTK tekniklerinden alınan koordinatlar arasındaki farklar doğruluk modelinin oluşturulması için kullanılmıştır. Ayrıca ağ bazlı RTK tekniklerinin prezisyonu her bir nokta için hesaplanmıştır. Bu veriler de prezisyon modelinin oluşturulması için kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda tekniklerinin doğruluğunun GNSS alıcı (rover) ile düzeltmenin yayınlandığı GNSS alıcısına en yakın CORS istasyonu arasındaki baz mesafesine bağlı olmadığı (50 km'lik baz mesafesine kadar) sadece ortalaması alınan epok sayısına bağlı olduğu ortaya çıkmıştır. Prezisyon analizinde ise, tekniklerin prezisyonunun hem baz mesafesine hem de ortalaması alınan epok sayısına bağlı olduğu ortaya çıkmıştır. Yedi adet ölçüm noktası haricinde, modellerin dış kontrolü için iki adet noktada ölçümler yapılmıştır. Dış kontrol analizleri doğruluk ve prezisyon olarak ikiye ayrılmıştır. Doğruluk analizleri sonucunda modelden ve ölçüm noktasından hesaplanan maksimum karesel ortalama hata farkları, yatay bileşende, MAC tekniği için 7.9 mm, düşey bileşende VRS tekniği için 14 mm bulunmuştur. Prezisyon analizleri sonucunda modelden ve ölçüm noktasından hesaplanan maksimum standart sapma farkları, yatay bileşende FKP tekniği için 8.4 mm, düşey bileşende MAC tekniği için 18.9 mm olarak bulunmuştur.

Abstract:
This thesis includes the determination of empirical accuracy models based on the baseline distance and averaged epoch number of network-based RTK techniques (VRS, FKP, MAC) broadcasting by the TUSAGA-Aktif system. Measurements were made at seven points between Aksaray and Cihanbeyli route. The distances between the GNSS receivers and the nearest CORS station were determined to approximately 5-20-40-50 km. With the help of a special improvised apparatus, three GNSS receivers are mounted at points on a tripod at a distance of 25 cm from each other. With the help of GNSS receivers, approximately 3000 epochs were collected at two second interval simultaneously for each point from network based RTK techniques (VRS, FKP, MAC). All epochs collected for the each coordinate component are classified as 1-5-30-60-300 averaged epoch. A six hour static session was also held to determine the correct horizontal and vertical coordinates of the GNSS receivers. Static session data were processed with using GAMIT / GLOBK academic software. Earth Centered Earth Fixed (ECEF) coordinates have been converted to national datum (easting-northing, ellipsoid height) of TUSAGA-Aktif network. The differences between the processed coordinates and the obtain coordinates from the network based RTK techniques were used to determination of the accuracy model. In addition, precision of network based RTK techniques is calculated for each point. This data was also used for the determination of the precision model. Analyses show that accuracy does not depend on the baseline distance between the GNSS receiver (rover) and the closest CORS station (up to 50 km) which broadcasting the correction, but it depends on the averaged epoch number. For the precision analyses, it was found that precision depends on the baseline distance and the averaged epoch number. Apart from the seven points, two point measurements were made for external control of the models. The external control analyzes are divided into two as accuracy and precision. As a result of the accuracy analysis, the maximum root mean square error differences for horizontal and vertical components between the model and the points were found 7.9 mm for the MAC technique and 14 mm for the VRS technique, respectively. The maximum standard deviation differences for horizontal and vertical components between the model and the points were found 8.4 mm for the FKP technique and 18.9 mm for the MAC technique, respectively.