Düşey gravite gradyentinin yersel ve global değişiminin izlenmesi: Sümela Manastırı örneği
Observation of local and global changes of vertical gravity gradient:the case of Sumela Monastery
Yazar: Tütüncü, Mehmet; Yılmaz, Nazan
Dergi: Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Vol. 15 No. 2, 2025
Anahtar kelimeler: Geomatic Engineering (Other) ; Jeomatik Mühendisliği (Diğer) ; Düşey gravite gradyenti,Gravite,Global yerpotansiyel model ; Vertical gravity gradient,Gravity,Global geopotential model

Düşey gravite gradyenti (DGG) topoğrafyada ölçülen gravitenin jeoide indirgenmesi için önemlidir. DGG’nin ölçümünün zor olması, uzun zaman almasından dolayı çalışmalarda genellikle global yerpotansiyel modellerden elde edilen DGG değerleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada Trabzon Sümela Manastırı çevresinde sarp ve dağlık bir güzergahta eş zamanlı olarak 115 noktada yapılan gravite ölçüleri ile hassas nivelman ölçüleri yardımıyla yersel olarak DGG değerleri belirlenmiştir. Çalışma sahasında aynı zamanda GNSS ölçüleri de yapılarak global yerpotansiyel modeller (EGM2008, ITU_GGC16, XGM2019) yardımıyla global DGG değerleri hesaplanmıştır. Yersel ölçülerden elde edilen DGG değerleri ile global yerpotansiyel modellerden elde edilen DGG değerleri karşılaştırılmıştır ve yersel DGG değerlerinin yükseklikle değişimi lineer ve kuadratik (non-lineer) denklemlerle ifade edilmiştir. Karşılaştırılan DGG büyüklük farklarına ait minimum, maksimum, ortalama ve karesel ortalama hata değerleri (KOH) hesaplanmıştır. DGG farklarına ait en küçük KOH değerine göre yersel ölçülere en iyi uyum sağlayan global yerpotansiyel modelin ITU_GGC16 olduğu tespit edilmiştir. İstatistiksel sonuçlar incelendiğinde, global yerpotansiyel modeller yerine yeryüzünde doğrudan ölçülen düşey gravite gradyenti değerlerinin kullanılmasının gerekliliği bir daha ortaya konulmuştur.

The vertical gravity gradient (VGG) is crucial for reducing gravity values measured on the topography to the geoid. Due to the difficulty and time-consuming nature of VGG measurements, values derived from global geopotential models are commonly used in practical studies. In this study, terrestrial VGG values were determined based on gravity observations conducted simultaneously at 115 stations, along with precise leveling measurements, along a steep and mountainous route in the vicinity of the Sümela Monastery in Trabzon, Türkiye. In addition, GNSS observations were carried out in the study area, and global VGG values were computed using various global geopotential models (EGM2008, ITU_GGC16, XGM2019). The terrestrial VGG values were then compared with the model-derived values, and the variation of the terrestrial VGG with height was modeled using both linear and quadratic (non-linear) equations. The minimum, maximum, mean, and root mean square error (RMSE) values of the differences between terrestrial and model-based VGG values were calculated. Based on the lowest RMSE among the compared models, the ITU_GGC16 model was found to provide the best agreement with the terrestrial measurements When the statistical information was analyzed, it was observed that using directly measured vertical gravity gradient values on the ground instead of global geopotential models gave better results.