Bağıl ve PPP tekniklerine göre tekrarlı GPS gözlemlerinden elde edilen nokta hız doğruluklarının araştırılması
Investigating the accuracy repeated GPS velocities using relative and precise point positioning (PPP) techniques
Yazar: HÜSEYİN DUMAN
Danışman: PROF. DR. DOĞAN UĞUR ŞANLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Günümüzde, kampanya tipi diğer bir ifadeyle tekrarlı GPS ölçme yöntemi özellikle tektonik hareketlerin belirlenmesi ve modellenmesi gibi yüksek duyarlılık gerektiren çalışmalarda sıklıkla kullanılmaktadır. Bağıl konum belirleme yöntemlerinden statik yöntem ile genellikle 8-12 saat arasında değişen sürelerde yapılan ölçüler kullanılarak yeni nokta koordinatları referans noktalarına göre bağıl olarak veya hassas nokta konumlama tekniklerine göre hesaplanır. Kısa süreli oturumlardan hesaplanan koordinat değerlerinin doğrulukları birçok araştırmacı tarafından ele alınmış ve ölçü süresinin konum doğruluğuna olan büyük etkisi araştırmacıları bu değerlerden hesaplanan deformasyon miktarı, hızlar gibi değerlerin doğruluklarının araştırılmasına yönlendirmiştir. Bu çalışmada, 18 adet IGS istasyonunun yıllık yer değiştirme doğruluklarını değerlendirmek amacıyla, 2000'den 2015 yılının ortalarına kadar, istasyonların yatay bileşenlerini sorgulamak için her yılın Ekim ayından ardışık üç gün ve düşey bileşen için ise ilgili yılların her ayından ardışık üç gün seçilmiştir. GPS verileri ilk olarak 8 ve 12'şer saatlik alt oturumlara bölünmüş, değerlendirme işlemleri GAMIT/GLOBK v10.6 ve GIPSY-OASIS II v6.3 yazılımları kullanılarak yapılmıştır. Yatay bileşen için doğrusal model, düşey bileşen için ise yıllık ve yarı-yıllık etkilerin hesaba katıldığı model en küçük kareler kestirimi ile hesaplanmıştır. Oluşturulan tüm oturumlara ait her iki yazılım sonuçları karşılıklı olarak istatistiksel anlamda değerlendirilmiştir. GAMIT/GLOBK ve GIPSY/OASIS II yazılımları kullanılarak 24 saatlik verilerden kestirilen hızların birbiriyle tamamen uyuşumlu olduğu ancak her iki yazılımın karşılıklı 8 ve 12 saat gözlemlerden kestirilen hızlarının zaman zaman birbirinden anlamlı olarak farklı olduğu gözlenmiştir. 24 saatlik çözüm sonuçları doğru kabul edilerek alt oturum sürelerinin sonuçları günlük çözümlerle istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. 12'şer saatlik oturumlarının başarı yüzdeleri bağıl değerlendirmede yaklaşık %40, PPP tekniğinde ise bu değerler 12a ve 12b oturumları için sırasıyla %65 ve %50 civarındadır. 08a, 08b ve 08c oturumlarına ait sonuçlar ise bağıl değerlendirme için yaklaşık %30, PPP tekniğindeyse bu değerler 08c oturumu hariç %50 oranında uyuşum göstermektedir. Sonuç olarak, tekrarlı GPS ölçülerinin simule edilmeye çalışıldığı bu tez çalışmasında uzun bazların ele alındığı bağıl konumlandırma ve PPP tekniklerine göre hesaplanan alt oturum sonuçlarının 24 saatlik sonuçlarla büyük oranda benzerlik göstermemektedir. Ölçme günleri ve ölçüm sürelerinin daha dikkatle planlanması konum doğruluğunu artıracağından yer değiştirmenin duyarlılığını da artıracaktır.

Abstract:
Nowadays, GPS campaign measurements (i.e. repeated GPS measurements) are used frequently so as to clarify and model tectonic motion that is needed to be accurate and precise. New point coordinates are usually derived using either the traditional relative positioning or prercise point positioning (PPP) employing 8 to 12 h of GPS observation sessions. Accuracy of the coordinates from varying observation sessions as well as the accuracy of point velocitieshas been studied by the researchers. In this study, in order to determine the accuracies of the displacement per year, 18 IGS station were selected between the years of 2000 and 2015. In this time period, successive three days from October of each year for the horizontal components and successive three days from every months of each year for the vertical one were utilized. Firstly, GPS data were divided into sub-sessions of 12 and 8 hours, and they were processed by means of the software GAMIT/GLOBK v10.6 and GIPSY/OASIS II v6.3. A linear model for the horizontal components and a seasonal model which took into account of the annual and semi-annual effects for the vertical one were solved via the least squares estimation. Statistically, the deformation rates for all sessions from both software were compared with each other mutually and conclusions have been made. According to this, and the sessions of 24, 12b, and 08c were equal whereas the sessions of 12a, 08b, and 08a were nonequal. Once accepting the results of 24 hours as the truth, the results from sub-sessions were compared with those statistically. The success rate of the results of relative positioning for 12- hour subsessions are about 40%, and this rate of PPP for 12a and 12b is approximately 65% and 50%, respectively. The success rate from the results of sessions which are 08a, 08b, and 08c for relative positioning is roughly 30%, and those for PPP are about 50% except for 08c session. As a result, in the thesis in which we tried to simulate the repeated GPS measurements, there are no an agreement between daily solutions and subsession results from both relative and precise point positioning. The displacements' precision become higher, if the measurement days and session durations can be planned more carefully.