Yüzey deformasyonlarının belirlenmesinde çok frekanslı ınsar ve GNSS-PPP yöntemlerinin entegrasyonu
Integration of multi-frequency insar and GNSS-PPP methods in the assessment of surface deformations
Yazar: AHMET DELEN
Danışman: PROF. DR. FUSUN BALIK ŞANLI ; DOÇ. DR. SAYGIN ABDİKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Deformasyon = Deformation ; İstatistiksel analiz = Statistical analysis

Özet:
İstanbul, 15 milyonun üzerinde nüfusu ile Türkiye'nin km2 başına nüfus yoğunluğu en yüksek olan ilidir. Yüzyıllar boyunca dünyanın en büyük ve en önemli metropolleri arasında yer aldığı göz önüne alındığında, İstanbul'un hem politik hem de ekonomik açıdan Türkiye için kilit bir rol oynadığı ifade edilebilir. Kültürel ve tarihi geçmişi şehri hem ulusal hem de uluslararası anlamda en önemli turistik noktalardan biri haline getirmiştir. İstanbul'un en popüler turizm noktalarından biri ise eski İstanbul'un ticaret merkezi olarak bilinen Haliç'tir. Haliç, gerek deniz ve kara taşımacılığı gerekse tramvay ve metro hattı ile şehrin en yoğun ulaşım noktalarından biridir. Kısmen UNESCO Dünya Kültür Miras Listesi'nde yer alan Haliç, özellikle kıyı şeritlerinin alüvyon ve dolgu zeminden oluşması nedeniyle heyelan ve çökme riski taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, Haliç ve kıyı bölgesindeki deformasyonların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda hem interferometrik SAR (InSAR) hem de GNSS verileri kullanılması planlanmıştır. Ancak çalışma alanında sürekli gözlem yapan GNSS istasyon ağı bulunmadığından, çalışma bölgesine yeni istasyonlar tesis edilerek kampanya tipi GNSS gözlemleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra bu veriler PPP tekniğine dayalı olarak analiz edilmiştir. InSAR verileri ise PSI analizi yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada ALOS-2, Sentinel-1 Yükselen ve Sentinel-1 Alçalan veri setleri kullanılmıştır. Her bir GNSS istasyonu için 50, 100, 150, 200 ve 250 m olmak üzere beş farklı yarıçapa sahip dairesel alanlar oluşturulmuş ve yersel gözlemler ile PSI analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Bu aşamada hem Medyan hem de Pope yöntemleri kullanılarak uyuşumsuz ölçüler analizlerden çıkarılmıştır. Ayrıca, sadece InSAR verilerine dayalı olarak veri entegrasyonu gerçekleştirilmiş ve çalışma bölgesi için yatay ve düşey hız haritaları elde edilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen sonuçlar incelendiğinde, GNSS ve InSAR tekniklerine ait sonuçların uyuştuğu ve kıyı bölgelerde düşey bileşen için 2 cm/yıl'a varan deformasyonların olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Istanbul, with a population exceeding 15 million, is the province with the lowest per capita area in Türkiye. Considering its historical significance as one of the largest and most important metropolises in the world over centuries, Istanbul plays a crucial role for Türkiye both politically and economically. Its cultural and historical heritage has made it one of the foremost tourist destinations, both nationally and internationally. Among the popular tourist spots in Istanbul is the Golden Horn, known as the former commercial center of old Istanbul. Golden Horn serves as one of the city's busiest transportation hubs, accessible by both sea and land transport, as well as tram and metro lines. Partially listed in the UNESCO World Cultural Heritage List, Golden Horn faces the risk of landslides and subsidence, primarily due to the alluvial and fill deposits along its coastal areas. This thesis aims to determine deformations in Golden Horn and its coastal region. To achieve this, both interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) and Global Navigation Satellite System (GNSS) data were planned to be employed. However, due to the absence of a continuous GNSS station network in the study area, campaign-type GNSS observations were conducted by establishing new stations. Subsequently, these data were analyzed based on the Precise Point Positioning (PPP) technique. InSAR data, on the other hand, were processed using the Persistent Scatterer Interferometry (PSI) analysis method, utilizing ALOS-2, Sentinel-1 Ascending, and Sentinel-1 Descending datasets. For each GNSS station, five circles with radii of 50, 100, 150, 200, and 250 meters were created, and the results of ground observations were compared with PSI analysis outcomes. In this stage, outliers were eliminated through both the Median and Pope methods. Furthermore, data integration based solely on InSAR data was performed, yielding horizontal and vertical velocity maps for the study area. According to the results obtained in this thesis, it is observed that the outcomes of GNSS and InSAR techniques are coherent and, reveal deformations of up to 2 cm/year in the vertical component in coastal areas.