Uydu tekniklerinin ağ sıklaştırmasında kullanılabilirliği üzerine bir araştırma

Jeodezik kontrol ağlan genel olarak yatay kontrol (nirengi) ağlan, düşey kontrol (nivelman) ağlan ve gravite ağlan olmak üzere ayrı ayrı kurulmuşlardır. Bu ağların referans yüzeyleri de farklıdır. Yatay kontrol ağlan için genel olarak ülkeden ülkeye değişen bir dönel elipsoit referans yüzeyi olarak alınırken düşey kontrol ağları için referans yüzeyi olarak genellikle jeoit seçilir. Gravite ağlan için ise ölçülerin yapıldığı fiziksel yeryüzü temel alınmaktadır.Ağların bu şekilde ayn kurulması ve referans yüzeylerinin farklı alınmasının nedeni, her üç ağın birlikte ele alınarak üç boyutlu bir ağ biçiminde oluşturulması ve hesaplanmasında karşılaşılan güçlüklerdir. Geometrik ve fiziksel ölçülerin birlikte ele alındığı en genel üç boyutlu jeodezik ağ, bütünleşik (integrated) jeodezi kapsamında değerlendirilmektedir. Bu çalışmada fiziksel ölçüleri içermeyen yalın geometrik modelle üç boyutta dengeleme konu edilmiş olup çalışmada sözü geçen üç boyutlu ağ sadece yatay ve düşey kontrol ağlannı içermektedir.Klasik ölçülerle üç boyutlu ağ oluşturmaya yarayan yatay doğrultu, uzunluk, azimut, astronomik enlem-boylam ve nivelman ölçüleri yeterli duyarlıkla elde edilebildiği halde refraksiyon nedeniyle düşey açılardaki giderilemeyen sistematik hata etkileri yüzünden ağın duyarlığı düşmektedir. Ayrıca yakın zamana kadar hesaplama araç ve gereçleri de üç boyutlu ağın gerektirdiği yoğun hesabı kaldıramamaktaydı. Bu nedenle ülkeler gereksinmelerini çabuk bir biçimde giderebilmek için jeodezik kontrol ağlannı ayn ayn kurmuşlardır.Yatay ve düşey konum belirlemeye yarayan ölçüler fiziksel yeryüzünde yapıldığına göre hesapların da aynı yüzeyde yapılması büyük kolaylık sağlayacaktır. Ancak fiziksel yeryüzü matematiksel olarak ifade edilemediğinden bunun yerine yeryuvarının biçimi olarak jeoit benimsenmiştir. Fakat jeoidin de basit bir analitik fonksiyonla kolayca tanımlanamaması nedeniyle bu yüzeye uyan model yüzeyler aranmış ve en uygun yüzey olarak ortalama yerelipsoidi kabul edilmiştir. Böylece her ülke yatay konum ağlan için bir elipsoit yüzeyini esas almıştır. Jeoit de genel olarak düşey konum ağlan için referans yüzeyi olarak benimsenmiştir.Jeodezik açıdan üç boyutlu ağ ideal olarak görülmekle birlikte bugün hala bu ağlar ayn ayn kullanılmaktadır.Üç boyutlu ağlar, uydu teknikleriyle (örneğin, GPS sistemi) kolayca gerçekleştirilebilmekte ve belli bir sistemde (örneğin, WGS 84) noktaların X,Y,Z jeodezik dik koordinatlan ya da (|>,A,,h jeodezik eğri koordinatlan elde edilmektedir. Uydu teknikleriyle üç boyutta ağ kurmak ve sıklaştırmak klasik yönteme göre çok hızlı, çok daha az zahmetli, daha duyarlı ve kullanılan aletlerin maliyetleri dışında çok daha ekonomiktir.Çalışmada uydu koordinat sistemi olarak uydu gözlemleri ile elde edilen nokta koordinatlan sistemi (örneğin, WGS 84) ifade edilmektedir.Uydu teknikleriyle elde edilen nokta koordinatlarından yararlanarak üç yöntemle ağ sıklaştırması gerçekleştirilebilir. Bunlar;1. Sıklaştırma ağı bölümünün eski ağ ile bağlantısını sağlayan bağlantı noktalarının ülke koordinat sistemi ve uydu koordinat sistemi koordinatlarından yararlanarak yapılacak 7 parametreli benzerlik dönüşümüyle dönüşüm parametrelerini belirlemek ve bu parametrelerle sıklaştırma ağındaki uydu koordinat sistemi koordinatlarını ülke sistemine dönüştürmek,2. Ülke koordinat sistemi ile uydu koordinat sistemi arasındaki dönüşüm parametrelerini ve sıklaştırma ağı noktalarının ülke sistemindeki koordinatlarını birlikte hesaplamak,3. Uydu koordinat sistemindeki koordinat farklarını ölçü olarak kullanıp dönüşüm parametrelerini ve sıklaştırma ağı noktalarının ülke sistemindeki koordinatlarını hesaplamak biçiminde özetlenebilir.Sıklaştırma ile elde edilen üç boyutlu jeodezik koordinatlar (,A,,h) yaygın biçimiyle yatay konum (enlem, boylam) ve düşey konum (ortometrik yükseklik) H, (H=h-N,N: jeoit yüksekliği) olarak iki bölüme ayrıştırılır.Bu çalışmada 1. ve 3. yöntemle uygulamalar yapılmış ve elde edilen sonuçlar mevcut değerlerle karşılaştırılmıştır. Veri yetersizliği nedeniyle 2. yöntemle uygulama yapma olanağı bulunamamıştır.1. yöntemle yapılan çeşitli uygulamalar sonucunda elde edilen en uygun enlem ve boylam ile verilen enlem ve boylam farklarının ortalaması sırayla 2.86 cm, -1.11 cm ve standart sapmaları 0.25 cm, 0.28 cm dir. Ortometrik yüksekliklerde de farklar birkaç cm ile yaklaşık 20 cm arasında değişmektedir.3. yöntemle elde edilen değerler ile verilen değerler arasındaki farkların ortalaması enlem, boylam ve ortometrik yükseklikte sırayla 0.42 cm, 0.04 cm ve 1.31 cm; standart sapmaları da sırayla 0.66 cm, 0.28 cm ve 10.03 cm dir.Her iki yöntem karşılaştırıldığında, nokta sıklaştırması için 3. yöntemin daha uygun sonuçlar verdiği ve 1. yöntemin de bölgesel sıklaştırmalardan çok ülke genelinde yapılacak sıklaştırma çalışmalarında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.