Harita Dergisi - Harita Genel Komutanlığı

Harita Dergisi Temmuz 2010 Sayı 144Deformasyon Hızlarının İyileştirilmesinde Sabit GPS İstasyonlarıSabit GPS İstasyonları Zaman Serileri Analizinden YaralanılmasıJeodezik GPS ölçmeleri zaman içindeki yerdeğiştirmeleri belirlemek için, kısa dönemlerlefakat periyodik olarak tekrarlanan kampanya tipigözlemler şeklinde yapılabileceği gibi; uzun birzaman aralığında yer hareketlerini sürekligözlemlemek için tasarlanan bir ağ şeklinde deyapılabilmektedir.Kampanya tipi gözlemler kullanıcıya elindekialıcı sayısından daha fazla sayıda noktadagözlem yapma imkânı vererek ölçü bölgesinindaha yüksek konumsal çözünürlükle izlenmesineolanak sağlamaktadır. Diğer taraftan, kampanyatipi veriler zamansal olarak seyrektirler vedoğrusal olmayan yer hareketlerini veya her yenikampanya gözleminde oluşabilecek küçüksıçramaları tespit edemeyecek kadaryetersizdirler. Bu noktada sabit GPS istasyonlarıuzun süreli olarak kesintisiz nokta konumlarınızamansal çözünürlüğü yüksek düzeydesağlayarak bu tür problemlerin üstesindengelebilmektedirler. Kısacası kampanya tipiölçülerle bölgesel deformasyon hakkındakonumsal olarak daha yüksek çözünürlüklü fakatdüşük frekansta bilgi toplarken, sabit GPSistasyonlarından elde edilen verilerle düşükçözünürlüklü fakat yüksek frekansta verisağlanmaktadır. Sabit GPS istasyonları verianalizleri ile kampanya tipi ölçülerin geliştirilmesiyaklaşımı, yüzey deformasyonları ve doğrusaltektonik hızın daha doğru ve gerçekçihesaplanmasını sağlayacaktır.Hızların bir diğer önemli kullanımı, jeodezikamaçlı ağ sıklaştırmalarıdır. Dinamik jeodezik ağyönteminde noktaların koordinatları ile birliktehızları da belirlenir ve kullanılır. Türkiye’de BüyükÖlçekli Harita ve Harita Bilgileri Yönetmeliğinegöre, TUTGA’ya dayalı nokta sıklaştırmalarında,C1 ve C2 derece noktaların hızları TUTGAnoktalarının hızlarına bağlı olarak hesaplanmaktave kullanılmaktadır. Farklı zamanlardagerçekleştirilecek nokta sıklaştırmaçalışmalarında, zaman birliği sağlamak içinkoordinatlar hızlarla bir to referans epokunaötelenirler. Bu hızlarla herhangi bir ölçmeepokundaki (t) hızların birbirleriyle uyumuönemlidir. GPS gibi yüksek doğruluklukonumların elde edildiği jeodezik ağlarda, hertürlü dönüşümde kullanılacak gerçek ve güvenilirhızların hesaplanması bu nedenle önemkazanmıştır. TUTGA ve buna bağlı noktahızlarının kampanya çözümlerindenhesaplanması durumunda, yukarıda bahsedilenolgular burada da söz konusu olmaktadır.Bu çalışmada GPS veri değerlendirmeleriGAMIT-GLOBK yazılımı ile yapılmıştır. Önceliklegünlük çözümler oluşturulmuş ve daha sonra yineaynı yazılımla, global IGS istasyonlarındanyararlanarak ITRF2000’de zaman serileriüretilmiştir. Bu aşamada yapılan diğer birçalışma, zaman serileri içerisinden uyuşumsuz vekaba hatalı ölçülerin ayıklanması olmuştur.MATLAB ortamında hazırlanan yazılımla, EnKüçük Kareler Dengelemesi kullanılarakdengeleme sonrası artıklara Pope Kaba Hatatesti uygulanmıştır. Uyuşumsuz ölçü olarak tespitedilen veriler zaman serilerinden çıkarılarakanalize hazır hale getirilmiştir.GPS zaman serilerinin stokastik gürültüözelliklerini araştırmak amacıyla; En BüyükOlabilirlik Analizi (EBOK) uygulanmıştır. EBOKanalizinin başlıca amaçlarından birisi, tektonikhızın hatasının kestiriminde gerçekçi yaklaşımdabulunmaktır. Çünkü yalnızca beyaz gürültününkabul edildiği ve diğer faktörlerin ihmal edildiği birmodelde, tektonik hızın belirsizliğinin daha küçükhesaplanarak yanlış bir kestirimde bulunmaolasılığı bulunmaktadır.Diğer yandan serilerin, zamana bağlı olmayandurağan süreçler (beyaz gürültü) ve zamanabağlı durağan olmayan (renkli) süreçlerden hangiölçüde etkilendikleri ve en uygun gürültü modelibelirlenmiştir.Boşluklu verilerin spektral analizi için buamaca uygunluğu Langbein ve Johnson (1997),Zhang v.d. (1997) ve Mao v.d. (1999)’de de ifadeedilen Lomb-Scargle algoritması kullanılmıştır.Zaman serileri içindeki anlamlı sinyallerinfrekanslarını ve genliklerini istasyon bazındahesaplamak amacıyla GPS zaman serilerineLomb-Scargle algoritması uygulanmıştır.Böylece, kampanya tipi GPS ölçü hızlarınadüzeltme olarak getirilecek periyodik etkilerinhangilerinin modelleneceğine karar verilmiştir.Senelik ve altı aylık etkilerin, TUTGA hızlarınanasıl ilave edilebileceğine dair bir yöntemönerilmiştir. Bunun için öncelikle tüm sabit GPSistasyonlarının her üç bileşeni için hesaplanansenelik ve altı aylık etkiler, enterpolasyonla gridnoktaları için belirlenmiştir. Çalışmadan eldeedilen sonuçlara ilişkin bir değerlendirmeyapılarak, Türkiye genelinde ve bölgesel olaraknasıl uygulanabileceğine ilişkin yatay ve düşeyhızlar için bir değerlendirme örneği geliştirilmiştirve önerilmektedir.21