Yerkabuğu deformasyonlarının GNSS ölçüleri ile kestirimi
Estimation of crustal deformations using GNSS observations
Yazar: MUSTAFA FAHRİ KARABULUT
Danışman: PROF. DR. VAHAP ENGİN GÜLAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geomatik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Yeryüzü, oluştuğu andan itibaren bir hareket içinde olmuştur. Sürekli olarak meydana gelen bu hareketler sonucunda tarifi zor acılar ve kayıplar yaşatan deprem olayı meydana gelmektedir. Deprem birbirine göre farklı yönlerde ve hızlarda hareket eden bloklar arasında faylar oluşur ve faylar üzerinde deprem meydana gelir. Bu nedenle fayların yapısı, yaşı, sismik hareketi ve blokların hızları gibi bilgiler deprem tahmini ve deprem yorumlamalarında çok büyük bir öneme sahiptir.
Ülkemizde meydana gelen başlıca büyük depremlerin büyük bir kısmı Marmara Bölgesi'nin içinden de geçen Kuzey Anadolu Fay Zonu üzerinde meydana gelmiştir. 1999 yılında meydana gelen Düzce ve Yalova depremleri bu depremlerden bir kaçıdır. Sismik tarihi ve fayın yapısından dolayı KAF Zonu birçok araştırmacının dikkatini çekmiştir. KAF'ın yapısını belirlemek ve anlamak ve bölgede oluşan deprem döngüsünü izlemek gibi birçok konuda farklı alanlardan bilim adamları tarafından çalışmalar yapılmıştır. 
Tez kapsamında yapılan bu çalışmada Marmara Bölgesi'nde sürekli gözlem yapan GNSS istasyonlarıdan seçilen noktaların hızları GAMIT/GLOBK yazılım paketi ile belirlenerek Marmara Bölgesi'nde meydana gelen yüzey deformasyonları ve gerinim değerleri belirlenmiştir. Bölgede sürekli gözlem yapan ağlardan seçilmiş toplam 36 adet GNSS istasyonunun çalışmaya başladığı ilk andan Kasım 2016 tarihine kadar olan aralıkta ki verileri kullanılmıştır. 
Yapılan değerlendirme işlemi sonucunda EDIR istasyonunda lokal deformasyon gözlenmiş olup CTL1, GGOL ve INGL istasyonlarının bölgede bulunan diğer noktalara göre farklı davranış gösterdiği tespit edilmiştir. Bu farklı hareketi sağlıklı ve doğru bir biçimde yorumlayabilmek için en az bir yıllık veriye daha ihtiyaç vardır. Bu sonuçlar ışığında Avrasya plakasına göre Anadolu plakası yaklaşık 25 mm/y bir hızla hareketle batıya doğru, saat yönünün tersine dönerek hareket ettiğini söyleyebiliriz.
Belirlenen hızlar Grid Strain yazılım paketi kullanılarak gerinim hesaplaması yapılmıştır. Önce birbirine çok yakın olan noktalar ve IPS1 noktası analizden çıkarılarak 25 nokta ile, daha sonrasında verisi iki yıldan az olan noktalar çıkartılarak 16 nokta ile analiz yapılmıştır. 25 nokta kullanılarak yapılan analiz sonucunda maksimum gerinim 210 nanostrain/y, 16 nokta kullanılarak yapılan analiz sonucunda ise maksimum gerinim değeri 171 nanostrain/y olarak tespit edilmiştir. 
Her iki analiz sonucuna göre bölgede genel anlamda genişlemenin daha büyük değerlerde olduğu görülmektedir. 25 nokta ile yapılan analiz sonucunda elde edilen kullanılabilir grid noktalarının değerlerine göre, Yalova ve Gölcük tarafında kuzeybatı-güneydoğu yönlü 120 nanostrain/y değerinde sıkışma, kuzeydoğu-güneybatı yönlü yaklaşık 180 nanostrain/y değerinde genişleme meydana gelmektedir. İznik, Bilecik, İnegöl arasında, Karacabey-Mustafakemalpaşa arasında ve Gemlik-Yalova arasında kalan bölgelerde sırasıyla yaklaşık 160, 130 ve 90 nanostrain/y değerlerinde genişlemenin baskın olduğu bir deformasyon gözlenmektedir. Çınarcık ve Kumburgaz segmentinde elde edilen genişleme ve sıkışma değerleri sırasıyla 120 ve 100 nanostrain/y olarak elde edilmiştir. Bu genişleme hareketinin kuzeyden güneye doğru saat yönünün tersine dönme yaparak yön değiştirdiği gözlenmiştir. Kuzeyde, kuzeydoğu-güneybatı şeklinde olan genişleme güneyde neredeyse kuzey-güney yönlü olarak gözlenmektedir. 16 nokta ile yapılan analiz sonucuna göre grid noktalarının kullanılabilir olanları sadece İstanbul ve Tekirdağ illeri sınırları içerisinde kalan noktalar olduğudur. Bu noktaların gerinim değerleri ise çok küçük seviyelerde kalmaktadır. 
25 nokta ile yapılan gerinim analizi sonucunda kulanılabilir grid noktalarının fazlalığı tatmin edici düzeyde olmasına karşın analizde bir yıllık GNSS verisi kullanılarak elde edilen hızlar olduğundan gerinim değerlerinin güvenilirliği tartışmalıdır. 16 nokta ile yapılan analiz sonucunda ise hızlar güvenilir fakat noktaların azlığından sonuçları kullanılabilen yeterli sayıda grid noktası yoktur. 
Mevcut ağda bulunan noktalarla yapılan analizlerde Marmara Bölgesi'nin batısına dair deformasyonlar belirlenememiştir. Ağda bulunan verisi iki yıldan az olan istasyonların toplamda iki yılık verilere ulaştığında, Marmara Bölgesi'nin batısında yer alan bölgelerde ağa yeni istasyonlar eklendiğinde ve noktalar sıklaştırıldığında daha güvenilir sonuçlar elde edilebilir olacaktır.

Abstract:
The Earth has been in a movement since it happened. These movements, which constantly come to fruition, are the result of the earthquake that causes hardships and losses. Earthquakes occur in different directions with respect to each other and faults occur between blocks moving at high speeds and earthquakes occur on faults. For this reason, information such as the structure of the faults, age, seismic motion, and the speed of the blocks have a great proposition in earthquake prediction and earthquake interpretation.
A large part of the major earthquakes that have taken place in our country have come to fruition on the North Anatolian Fault Zone, which also passes through the Marmara Region. Düzce and Yalova earthquakes that took place in 1999 are some of these earthquakes. Due to its seismic history and fault structure, the NAF Zone attracted many researchers' attention. Identifying and recognizing the structure of the NAF and monitoring the earthquake cycle in the region have been studied by scientists from different fields. 
In this study carried out within the scope of the thesis, the speeds of the selected points from the GNSS stations continuously observing in the Marmara Region were determined with GAMIT/GLOBK software package and the surface deformations and strains were determined in Marmara Region. The data in the range up to November 2016 were used from the first time that 36 GNSS stations selected from networks continuously observing in the region started to work. 
As a result of the evaluation process, local deformation was observed in EDIR station and CTL1, GGOL and INGL stations were found to behave differently from other points in the region. At least one more year is needed to interpret this different movement in a healthy and correct way. According to these results, we can say that the Anatolian plate according to the Eurasian plate moves at a speed of about 25 mm/yr to the west, rotating counter-clockwise.
Determined speeds are calculated using the Grid Strain software package. First, the points that are very close to each other and the IPS1 point were extracted from the analysis and analyzed with 25 points, after removing the data less than two years points analyzed with 16 points. As a result of the analysis using 25 points, the maximum strain was determined as 210 nanostrain/yr, and as a result of analysis using 16 points, the maximum strain value was determined as 171 nanostrain/yr. 
According to both analysis results, it is seen that the region is broader in terms of overall values. According to the values of the available grid points obtained as a result of the analysis made with 25 points, the northwest-southeast direction of compression at 120 nanostrain/yr on Yalova and Gölcük is about 180 nanostrain/yr extension in northeast-southwest direction. Deformation is observed in the regions between İznik, Bilecik, İnegöl, Karacabey-Mustafakemalpaşa and Gemlik-Yalova where the extension is dominant at about 160, 130 and 90 nanostrain/yr, respectively. The extension and compression values obtained in the Çınarcık and Kumburgaz segments were obtained as 120 and 100 nanostrain/yr, respectively. It has been observed that this widening movement changed direction by turning clockwise from north to south. In the north, the expansion in the form of northeast-southwest is observed almost in the north-south direction in the south. According to the results of the analysis made with 16 points, the available grid points are only points within the boundaries of Istanbul and Tekirdag. The tension values of these points remain at very small levels. 
Reliability of strain values should be discussed since the analysis is based on a one-year GNSS data rate, although the excess of usable grid points is satisfactory as a result of strain analysis with 25 points. As a result of the analysis with 16 points, the speeds are reliable but there are not enough grid points to use the results from the fewer points. 
In the analyzes made with the points in the present network, deformations about the west of the Marmara Region could not be determined. When stations with less than two years of data arrive at the stations for two years in total, regions in the western part of the Marmara Region will have more reliable results when new stations are added to the network and points are scaled down.