GNSS zaman serilerinin tekil spektrum analizi ile filtrelenmesi

Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (Global Navigation Satellite System – GNSS) gibi modern uzay jeodezik sistemleri, dünyanın herhangi bir yerinde konumlandırma ve zaman aktarımını sağlayan radyo navigasyon teknolojisine dayanmaktadır. GNSS dünya yüzeyi ve çevresel dinamiklerini yüksek çözünürlük ve hassasiyetle izlemek ve modellemek için benzersiz bir fırsat sağlamaktadır. Sürekli Çalışan Referans İstasyonları (CORS) belirli bir noktada sürekli GNSS ölçümleri gerçekleştiren alıcılardır. Küresel ve bölgesel GNSS ağlarında tesis edilen bu alıcılar, GNSS koordinat zaman serilerinin sürekli ve düzenli olarak elde edilmesine ve konumla ilgili değişikliklerin tespit edilip izlenmesine olanak tanımaktadır. Bu zaman serilerinden istenilen sinyallerin ve bilgilerin alınabilmesi için çeşitli analizler gerekmektedir. Analiz esnasında gelişmiş matematiksel ve istatistiksel teknikler kullanılmaktadır. Türkiye'deki TUSAGA-Aktif ağında yer alan istasyonların kurulumlarına 2006 yılında başlanmış ve 2009 yılında tamamlanmıştır. İstasyonların birçoğunda yaklaşık 15 yıllık zaman serileri bulunmaktadır. Zaman serileri görsel olarak incelediğinde deprem etkisi, lineer olamayan trendler, zamanla değişken genliklere sahip periyodik hareketler ve geçici sinyaller gibi birçok karmaşık yapılar gözlemlenmektedir. Bu çalışmada, TUSAGA-Aktif ağındaki istasyonlara ait uzun zaman serileri analiz edilmiştir. Zaman serilerini filtrelemek, anlamlı trendleri ve mevsimsel sinyalleri çıkarmak için Robust Kestirimi (RK) ile Tekil Spektrum Analizi (TSA) yöntemleri kullanılmıştır. Gelişmiş yöntemlerin kullanımıyla GNSS zaman serilerinin analizinden elde edilen bilgilerin doğruluğunun ve güvenilirliğinin arttırılması hedeflenmektedir. Çalışmanın amacı, zaman serileri analizi ile istasyonların hareketleri hakkında elde edilecek bilgiler yardımıyla mevsimsel etkileri ve yer hareketlerini anlamak ve tespit etmektir. Tez kapsamında Marmara bölgesinde yer alan TUSAGA-Aktif istasyonları zaman serileri iki farklı yöntem ile analiz edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar sonucunda, RK yönteminde zaman serisine uygun bir lineer trend elde edilirken TSA yönteminde trend eğrisel olarak elde edilmektedir. Yer bilimleri ve özellikle tektonik çalışmalarda lineer trendin kullanılması tercih sebebi olabilir. TSA yönteminin özellikle mevsimsel periyodik salınımların çıkarımında, RK yöntemine göre daha başarılı olduğu görülmektedir. Bunun temel sebebi; RK yöntemi her bir mevsimsel periyod için sabit bir genlik ve frekans değeri kullanırken TSA yönteminde böyle bir kısıtlama yoktur. Son olarak zaman serilerinde geçici (transiyent) sinyallerin olduğu durumlarda, TSA yöntemi daha başarılı sonuçlar vermektedir. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında TUSAGA-Aktif istasyon zaman serilerine RK ve TSA yöntemleri uygulanmıştır. Bu yöntemlerin sonuçları karşılaştırılmış ve farklı durumlardaki performansları hakkında bulgular ve tartışmalar yapılmıştır. Çalışmanın sonuçlarının jeodezik, jeolojik ve jeofizik alanındaki çalışmalara yardımcı olabileceği düşünülmektedir.