Dilim esasına dayalı UTM sistemi için alternatif çözüm yöntemlerinin incelenmesi
Examining alternative methods for zone based UTM system
Yazar: FARUK YILDIRIM
Danışman: PROF.DR. AHMET KAYA
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
ÖZET Gelişen GPS ve uzaktan algılama tekniklerine paralel olarak artan bölgesel ve ulusal CBS uygulamalarında ve bir UTM dilimini aşan mühendislik projelerinde hızlı bir artış görülmektedir. Bu tür uygulamalarda, koordinat altlığının ortak koordinat sisteminde olması kullanıcıların tercih sebebidir. Koordinat sisteminin ortak seçilememesi durumunda, projenin farklı koordinat sistemlerine göre ayrı dosyalarda saklanması ve çakışma bölgelerindeki hesaplamalarda karışıklıklar olması söz konusudur. Ülkemizde harita altlığı olarak kullanılan UTM sistemi, dilim esasına dayanmaktadır. Bu sistemde, ülkemiz için dört ve Değiştirilmiş UTM sistemine göre ise yedi koordinat başlangıcı vardır. UTM sistemi; ülkemiz gibi doğu-batı yönünde uzanan bölgeler için, bu tür uygulamalarda koordinat birliğinin sağlanması açısından yetersiz kalmaktadır. Bu çalışmada, UTM sistemi yerine üç alternatif tasvir yöntemi incelenmiştir. Bu yöntemlerden ilki dilim genişliği arttırılmış Gauss-Krüger tasvirinin Türkiye coğrafi sınırlan için geliştirilen TUTM sistemi, ikincisi; elipsoidin düzleme küre üzerinden konform çift tasviri ve sonuncusu tek ve çift standart paralelli Lambert Konform Konik tasvirdir. Alternatif yöntemlerin tasvir denklemlerinin elipsoid coğrafi koordinatlarından hesaplanışı ve ters dönüşümü formülleri detaylıca incelenmiştir. Ayrıca her bir yöntem için geliştirilen farklı doğrultu ve uzunluk indirgeme formülleri de verilmiştir. Türkiye coğrafi sınırlan için alternatif yöntemler, farklı bölgelerde ve uzunlukta belirlenen kenarlarla karşılaştınlmıştır. Bu kenarların düzlem semt ve uzunlukları tasvir denklemleriyle düzlemde; elipsoiddeki azimut ve uzunlukları ise elipsoid üzerinde jeodezik temel problem çözümüyle hesaplanmıştır. Elipsoid-düzlem farkları her bir yöntem için farklı koordinat başlangıçlarında hesaplanarak, yöntemler için en uygun koordinat başlangıçtan seçilmiştir. Koordinat başlangıçları belirlenen her bir yöntemin indirgeme formülleri de, elipsoid-düzlem doğrultu ve uzunluk farkları ile karşılaştınlarak en uygun olanı belirlenmiştir. İrdelemeler sonucunda; mühendislik projeleri için TUTM sisteminin, yüksek hassasiyet gerektirmeyen CBS uygulamalarında ise çift standart paralelli Lambert Konform Konik tasvirin seçiminin uygun olacağı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: UTM, GPS, CBS, Uzaktan Algılama, TUTM, Konform Çift Tasvir, Lambert Konform Konik, Doğrultu ve uzunluk indirgemesi

Abstract:
SUMMARY Examining Alternative Methods for Zone Based UTM System Recently, as a result of growing GPS and Remote Sensing techniques, the studies exceeding a UTM zone are increasing in regional and national GIS studies and engineering projects covering wide areas. In such applications, users prefer a common coordinate system for the project area. When a project area is not in a common coordinate system, it is required that the project is stored in different files. This leads to some disorders overlapping regions of the project. UTM system used as a map base in Turkey is also based on zone principle. So, there are four coordinate zones in UTM system and seven coordinate zones in modified UTM system. With respect to the provision of a common coordinate system, UTM system is not adequate for the countries like Turkey extending east-west direction. In this study, three alternative mapping methods were evaluated instead of UTM system. The first is the TUTM system developed for geographical borders of Turkey by extending zone-width of Gauss-Kriiger mapping. The second is double conformal mapping from ellipsoid to sphere and then from sphere to plane. The last is Lambert Conformal Conic (LCC) mapping with single and double parallels. Calculations of projection equations of alternative methods from geographical coordinates and inverse solution equations were also evaluated in detail. In addition, the different direction and distance reduction formulas developed for each method were provided. The alternative methods for geographical borders of Turkey were compared using the distances and azimuths determined in different regions and lengths. While plane azimuths and distances were calculated with mapping equations, ellipsoidal azimuth and distances were calculated via the geodetic problems. Ellipsoid and plane differences were calculated at different coordinate zones for each method. Thus, the most convenient coordinate zones were selected for these methods. Then, the reduction formulas for each method also compared with differences of ellipsoidal-plane direction and distance, and the most sensitive of them was identified. As a result of evaluations, it is concluded that while TUTM system is convenient for engineering projects, double standard parallel LCC mapping is convenient for GIS applications in which high accuracy is not important. Key Words: UTM, GPS, GIS, Remote Sensing, TUTM, Conform Double Mapping, Lambert Conformal Conic, Direction and distance reduction VI