İSTANBUL’DA ASTROJEODEZİK GEOİT BELİRLEMEK

Abstract

Astrojeodezik çekül sapması, gravite vektörünün doğrultusunu tanımladığı için yeryuvarının gravite alanı ile ilgili önemli bilgiler sağlamaktadır ve geleneksel olarak astrojeodezik aletler ile yıldızlara gözlem yapılarak belirlenmektedir. Günümüzde çekül sapması verisi, geoit modelleme, resmi geoit modellerinin veya yükseklik sistemlerinin olası noksanlıklarını göstermek, Global Geopotansiyel Modellerin (GGM) doğrulanmasını sağlamak gibi birçok farklı amaçla kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, İstanbul’da 2018 yılında ETH Zürih Üniversitesi tarafından geliştirilen robotik total station temelli QDaedalus sistemi kullanılarak elde edilen çekül sapma verisi, geoit belirleme amacıyla kullanılmıştır. 30 noktadan oluşan İstanbul Astrojeodezik Ağı, çekül sapması, jeodezik koordinatlar, elipsoidal ve ortometrik yükseklik bilgisini her noktada içermektedir. Böylece, çekül sapmaları ile hesaplanan astronomik nivelman; elipsoidal ve ortometrik yükseklik verisi ile hesaplanan GNSS/nivelman ile karşılaştırılarak, bu iki yöntemin verdiği sonuçlar geoit yüksekliği farkları (ΔN) ve geoit yükseklikleri (N) için analiz edilmiştir. Geoit yüksekliği farklarını belirlemek için 30 nokta ile üçgenleme yapılarak oluşturulan 134 baz kullanılmıştır. Bazlar arası mesafeler 2.44 ile 37.96 km arasında değişmektedir. Geoit yükseklikleri, çekül sapma verileri kullanılarak ağdaki 30 nokta ve 435 olası baz dikkate alınarak En Küçük Kareler Dengelemesi yöntemiyle hesaplanmıştır. GNSS/nivelmanda ise elipsoidal ve ortometrik yükseklik farkları (N=h–H) kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde astronomik nivelmanın hem geoit yükseklik farkları (ΔN) hem de geoit yüksekliği (N) hesabında GNSS/nivelmana göre oldukça iyi sonuç verdiği görülmektedir. Bunun temel sebebi ise, noktalar arasındaki mesafelerin km mertebesinde olmasından dolayı bu ağın, GNSS/nivelman için uygun olmamasıdır. Fakat, astronomik nivelmanın 30 noktadan oluşan bir ağda özellikle olası 435 baz hesaba katılarak yapılan bir dengelemede Boğaziçi'nde 1.6 cm ve ağın kenarındaki bölgelerde 3 cm gibi yüksek bir doğruluk ile GNSS/nivelmana göre çok avantajlı bir yöntem olduğu görülmektedir. Çalışma kapsamında, 30 noktadan oluşturulan ağda ayrıca 4 farklı geçki analiz edilmiş, astrojeodezik yöntemle GNSS/nivelman arasında yapılan karşılaştırmalar sonucunda astrojeodezik yöntemin daha yüksek doğruluk sağladığı görülmüştür. Bu çalışma nokta yoğunluğunun az olduğu bölgelerde geoit belirlemede astrojeodezik gözlemlerin ne kadar büyük önem arz ettiğini göstermektedir. Bu kapsamda, ulusal ölçekte geliştirilen Türkiye Geoit Modeli-2020’nin (TG-20) ihtiyaç duyulan bölgelerde doğrulanması veya kontrolü için astrojeodezik çekül sapma verisinden faydalanılabileceği öngörülmektedir.