Yersel jeodezik ölçülerde refraksiyonun TTM ile modellendirilmesi ve diğer yöntemler ile karşılaştırılması
Modeling refraction effects in geodetic networks using turbulent transfer model and comparison to others methods
- Tez No: 100663
- Danışmanlar: PROF.DR. AHMET ASOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
YERSEL JEODEZIK ÖLÇÜLERDE REFRAKSİYONUN TTM İLE MODELLENDİRİLMESİ VE DİĞER YÖNTEMLER İLE KARŞILAŞTIRILMASI ÖZET Bu çalışmada, yersel jeodezik ölçülerdeki refraksiyon etkilerinin giderilmesi ele alınmıştır. Bu amaçla, yersel jeodezik ölçülerdeki refraksiyon etkileri açıklanmış ve daha sonra bir jeodezik ağda refraksiyon etkilerini ortaya çıkarmak için tezde önerilen yöntem ile uygulamalar gerçekleştirilmiş ve uygulamalardan elde edilen sonuç ve öneriler verilmiştir. Jeodezik ağlardaki en eski sorunlardan birisi jeodezik ölçülerdeki refraksiyon etkisidir. Herhangibir yersel veya birinci derece jeodezik ağın kurulması sırasında genellikle yapılan jeodezik ölçüler aşağıdaki gibidir:. Trigonometrik açı ölçüleri (zenit açısı, düşey açı). Elektronik uzaklık ölçüleri (EDM). Geometrik nivelman ölçüleri Bu üç çeşit ölçü genellikle atmosferin alt katmanlarında gerçekleştirilir. Atmosferin her katmam farklı bir davranış sergiler ve farklı bir karakteristiğe sahiptir. Yersel jeodezik ölçüler atmosferin yerden 0-50 m olan yere yakın katmanlarında yapılmaktadır. Yere yakın bu katmanların gün içerisindeki özellikleri de aynı değildir. 8-19 saatları arasında, kararsız atmosfer koşulları; güneşin doğuşundan bir saat sonraya kadar ve güneşin batışından bir saat öncesinden güneşin batışma kadar olan sürelerde de kararlı atmosfer koşulları hakim olur. Nötr atmosfer koşulları ise kararlı ve kararsız atmosfer koşulları arasındaki geçiş sürelerinde gerçekleşir. Bu üç atmosfer koşulunun meteorolojik parametreler açısından farklı özellikleri söz konusu olmaktadır. Atmosferin alt katmanlarda yapılan jeodezik ölçüler refraksiyon nedeniyle farklı büyüklükte etkilenir. Bu nedenle, bir gözlemcinin refraksiyon etkilerinden sakınması söz konusu olamamaktadır. Refraksiyon, atmosfer içerisinde gerçekleştirilen jeodezik ölçülerde, kolay kolay giderilemeyen sistematik bir hataya neden olmaktadır. Dünyanın neresinde olursa olsun jeodezik ölçüler refraksiyon nedeniyle etkilenir. Bu nedenle, bu tür ölçüleri gerçekleştiren tüm ölçücüler her yerde bu hata ile karşı karşıya kalmaktadır. Dünyada refraksiyon konulu bir çok sempozyum düzenlenmiş ve farklı ülkelerden bilim adamları birçok yöntem önermişlerdir. Ülkemizde bu maksatla ciddi çalışmalar olmakla beraber, şimdiye kadar doyurucu bir sonuç alınamamış olup bu problemin çözümüne katkıda bulunmak üzere bu çalışma başlatılmıştır. Zenit açısı ölçülerindeki, EDM ölçülerindeki ve nihayet geometrik nivelman ölçülerindeki refraksiyon sorunu bu çalışmanın üçüncü bölümünde ayrıntılı olarak açıklanmıştır. xiRefraksiyon etkisi, jeodezik ölçülerin yapılışı ile eş zamanlı olarak sıcaklık, basınç ve nem gibi meteorolojik parametrelerin ölçülmesi ile doğrudan belirlenebilmektedir. Ancak bu yöntem zahmetli ve zor olup, ekonomik de değildir. Ayrıca ilave donanım ve personele gereksinim gösterir. Bu çalışmada geçmiş yıllarda yapılmış olan yersel jeodezik ölçüler ele alınmış olduğundan, yersel jeodezik ölçülerdeki refraksiyon etkisinin belirlenmesi maksadıyla, Türkiye' ye eşit aralıkta dağılmış olan belirli saldaki meteoroloji istasyonlarına ait tarihi meteorolojik verilerin zaman ve konumun bir fonksiyonu olarak modellendirilmesine dayalı ve Türbülanslı Transfer Modeli (TTM) olarak adlandırılan bir yöntem ele alınmış ve bu yöntemin ayrıntıları tezin ikinci bölümünde ayrıntılı olarak verilmiştir. Söz konusu modelin uygulanması zenit açısı ve EDM ölçüleri için Ankara GPS Test Ağında (AGTA); geometrik nivelman ölçüleri için üç adet ulusal birinci derece nivelman hattında gerçekleştirilmiş ve ölçülerdeki refraksiyon hataları belirlenmiştir. TTM yönteminin uygulamaları sonucunda elde edilen sonuçlar ve öneriler aşağıda sıralanmıştır.. Refraksiyon hatasının belirlenmesi için gerekli parametreler TTM yöntemi ile belirlenmiş, ve bu parametreler ile işlemler yapılmıştır. EDM ve zenit açısı ölçülerinde elde edilen sonuçların karşılaştırılması için doğrudan ölçülen meteorolojik parametreler kullanılarak refraksiyon hataları hesaplanmıştır.. Geometrik nivelman ölçülerinin eski yıllarda yapılmış olması ve ölçülere eş zamanlı olarak meteorolojik parametreler ölçülmemiş olması nedeniyle, söz konusu ölçüler sadece TTM ile refraksiyon hatalarında arındırılmış ve yöntem karşılaştırması yapılmamıştır.. TTM ile hesaplanan parametrelerin güven içerisinde doğrudan ölçülerden hesaplanan parametrelerin yerine refraksiyon hatalarının belirlenmesi maksadıyla kullanılabileceği ortaya konmuştur.. TTM ile düzeltilen EDM kenarlarının lineer kırılma indisi modeli ile düzeltilen EDM kenarlarından küçük olarak hesaplandığı görülmüştür.. TTM ile hesaplanan refraksiyon katsayıları rekraksiyon katsayısı k'nın k=0.13 gibi sabit bir sayı olmadığını göstermiştir.. Refraksiyon hatalarından arındırılan yükseklik farklarının refraksiyon hatalarından arındırılmayan yükseklik farklarından daha büyük olduğu görülmüştür.. TTM yöntemi kendini bu uygulamada da kanıtlamış olup, TTM yönteminin çeşitli jeodezik uygulamalar için gerekli olabilecek diğer meteorolojik parametrelerin hesaplanmasında kullanılabilirliği gösterilmiştir. xıı
Özet (Çeviri)
MODELING REFRACTION EFFECTS IN GEODETIC NETWORKS USING TURBULENT TRANSFER MODEL AND COMPARISON TO OTHERS METHODS SUMMARY Removing of refraction effects in terrestrial geodetic measurements were dealt with in this study. For this purpose, the refraction effects in terrestrial observations were explained and shown first in the first five chapters and different applications were carried out to point out these effects in a geodetic network, finally useful results and suggestions were given. One of the oldest problems in the geodetic networks is the refraction effect in the geodetic measurements. Classical observations commonly used in constructing any regional or first order geodetic network are as follows:. Trigonometric measurements (zenith observations). Electronic distance measurements (EDM). Geometric leveling measurements These three groups of observations have been making generally through sub layers of the atmosphere. The atmospheric layers have different behaviors. Each layer has different characteristics. Terrestrial observations have been generally made in the layers, which close the earth surface, in the 0-50 meters. These layers do not show the same features in all time of the day. In the hours between 8-19, the unstable conditions prevail; in one hour after sunset and before sundown, the stable conditions prevail. Neutral conditions between stable and unstable conditions prevail. These three conditions have different features in terms of meteorological parameters. Observations made in the sub layer in the three conditions are effected in different magnitudes. So, it is not possible for the observers to avoid the refraction effects. Refraction causes systematic errors in the geodetic measurements made through the atmosphere. This effect cannot be easily removed from measurements. All geodetic measurements made in the world were effected by refraction. So, people interested in this kind of measurements suffer from this effect, and for this reason, try to accomplish the hard and old problem. Many symposiums were hold in the world for refraction topic. People of different countries proposed many methods. In Turkey, although there some serious studies for this aim, satisfactory results were not obtained till now. And, this study was started to overcome this problem. In this study, refraction problem in trigonometric measurements, EDM and finally geometric leveling were given in detail in 3rd chapter. xmThe refraction effect can be determined by making directly simultaneous some meteorological observations, like temperature, pressure, humidity etc., when geodetic measurements are making. But, this way is not economic, and hard to do, and requires extra hardware and human power. Due that measurements made in the past were dealt with in this study, a refraction model, as a function of time and position and named as Turbulent Transfer Model (TTM), based on the modeling meteorological parameters made in the meteorology stations in the whole country, was used and the basic equations for the modeling were given and explained in detail in 2nd chapter. For application studies, EDM and zenith angle measurements in AGTN (Ankara GPS Test Network) were used. For leveling applications, three leveling lines in the TFOLN (Turkish First Order Leveling Network) were threaded for refraction errors. The most important results obtained in the applications are as follows:. Meteorological parameters required for refraction error were calculated using Transfer Turbulence Method (TTM), and these calculated parameters were used. On the other hand, directly observed parameters were used on the purpose for comparing two methods, in EDM and zenith measurements.. Leveling measurements were corrected using TTM, because, only old leveling measurements were available.. It is shown that parameters obtained by TTM can be used with confidence, in stead of directly observed parameters.. Due to refraction effects, it is shown that EDM measurements corrected by TTM were less than EDM measurements corrected by the well known methods based on the average values of the end points.. Refraction coefficients (k) calculated by TTM shown that k's are not constant, as k=0.13, and vary depending on the time and the position.. Corrected leveling measurements due to refraction were grown compared to uncorrected leveling measurements.. TTM proved itself. It is shown that TTM can be used for the predictions of the other meteorological parameters necessary for other geodetic applications. xiv
Benzer Tezler
- Yersel ağların elipsoid üzerinde üç boyutlu dengelenmesi
Three-dimensional adjustment of the terrestrialy measured geodeteic networks on the referance ellipsoid surface
ÇAĞRI DİKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Jeodezi ve FotogrametriKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLAN DİLAVER
- Karayolu tünel inşaatında jeodezik çalışmalar: Honaz Tüneli örneği
Geodetic works in highway tunnel construction: example of Honaz Tunnel
YUSUF FASLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARZU SOYCAN
- Sayısal kameralarla tarihsel yapıların rölövelerinin çıkarılması olanakları
Determination of surface models of historical buildings using digital cameras
AYCAN MURAT MARANGOZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAŞAYAN
- GPS ve InSAR ölçülerini birlikte kullanarak izmit depreminde oluşan deformasyonun belirlenmesi: Nokta seyrekleştirmede yeni bir algoritma
Determining deformation of Izmit earthquake by using GPS and InSAR measurements: New algorithm for data reduction
YAVUZ SELİM ŞENGÜN
Doktora
Türkçe
2009
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RASİM DENİZ
- GPS ölçüleri ile yersel ölçülerin birlikte dengelenmesi üzerine bir inceleme
Başlık çevirisi yok
UĞUR DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DEMİREL