Jeodezik nokta hız kestiriminde yapay sinir ağlarının kullanılabilirliği

Uydu konumlama sistemlerindeki teknolojik gelişmelere ve hızla artan Global Konum Belirleme Sistemi (GPS) tekniği kullanımına paralel olarak, Harita Genel Komutanlığı (HGK) tarafından güncel jeodezik gereksinimlerin karşılanması amacıyla Türkiye Ulusal Temel GPS Ağı (TUTGA) oluşturulmuştur. TUTGA'nın zaman boyutlu jeodezik tasarımı nedeniyle, Türkiye'nin üzerinde bulunduğu aktif tektonik yapının jeodezik nokta koordinatlarında sebep olduğu değişimlerin dikkate alınması için TUTGA noktalarında farklı oturumlarda gerçekleştirilen GPS ölçmelerinin aynı referans epokunda değerlendirilmesi gerekmektedir. Ayrıca, TUTGA'nın kurulmasına paralel olarak 2005 yılında yürürlüğe giren Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği (BÖHHBÜY), TUTGA bünyesinde oluşturulacak sıklaştırma ağ noktalarının koordinatlarının, belirlenmiş bir referans epokuna göre elde edilmesini gerektirmektedir. Söz konusu işlemler, TUTGA noktalarının koordinatları ile birlikte hız vektörlerine (VX, VY, VZ) ihtiyaç duymaktadır. Mevcut uygulamalarda iki veya daha fazla GPS oturumu ile hızları iyi olarak belirlenmiş TUTGA noktalarının hız vektörlerinden diğer TUTGA noktalarının hızları kestirilmek suretiyle TUTGA hız alanı oluşturulmaktadır. Sıklaştırma ağlarında ise tesis edilen noktaların hızları TUTGA larının veya daha yüksek dereceli sıklaştırma noktalarının hızları kullanılarak enterpolasyon yöntemleri ile hesaplanmaktadır.Bu çalışmada geçtiğimiz yüzyılın son çeyreğinden itibaren, gelişen bilgisayar sistemlerine paralel olarak, farklı disiplinler tarafından birçok bilim ve mühendislik alanında kestirim, modelleme, sınıflandırma, tahmin, doğrusal olmayan regresyon gibi çalışmalarda yaygın olarak uygulanmaya başlanan Yapay Sinir Ağlarının (YSA), jeodezik nokta hızlarının kestirimi probleminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. HGK tarafından belirlenmiş TUTGA noktalarına ait hız değerleri temel alınarak,YSA'nın en çok kullanılan iki modeli olan Geri Yayılımlı Yapay Sinir Ağı (GYYSA) ve Radyal Bazlı Fonksiyon Sinir Ağı (RBFSA) ile jeodezik nokta hızları hesaplanmıştır. GYYSA ve RBFSA'nın performansını değerlendirebilmek amacıyla HGK tarafından TUTGA hız alanının belirlenmesinde kullanılan Kriging (KRIG) enterpolasyon yöntemi ile de hız kestirimi yapılarak elde edilen sonuçlar karesel ortalama hata (KOH) ölçütü kullanılarak karşılaştırılmıştır. Çalışma alanı olarak Türkiye'nin orta ve batı Anadolu bölümlerinde yer alan toplam 125 adet TUTGA noktası seçilmiş ve nokta yoğunluğunun sonuçlara olan etkisini değerlendirebilmek amacıyla söz konusu 125 adet nokta ile beş farklı jeodezik ağ oluşturularak hız kestirimleri gerçekleştirilmiştir. Referans olarak kullanılan nokta sayısının, hızları hesap edilecek (test) nokta sayısından az olduğu jeodezik ağlarda GYYSA'nın KRIG yönteminden daha iyi sonuçlar verdiği, RBFSA'nın ise referans nokta sayısının en az olduğu jeodezik ağda KRIG yöntemiyle aynı hassasiyette sonuç verdiği tespit edilmiştir. Hızları bilinen nokta sayısının, hızları hesaplanacak nokta sayısından daha az olduğu kestirim problemlerinde,GYYSA kullanımı ile KRIG yönteminin kullanımından daha etkin ve doğru bir şekilde jeodezik noktaların hız vektörlerinin hesaplanabileceği değerlendirilmiştir.