Ortometrik yüksekliklerin belirlenmesinde global konumlama (GPS) sistemi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 39450
- Danışmanlar: PROF.DR. AHMET AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1993
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
ÖZET Global Konumlama Sistemi (GPS) ölçüm teknolojisinde yeni bir dönem açmış olup daha önceden mevcut hiç bir uydu sistemi bu kadar çok ilgi çekmemiştir. Uydulardan alınan sinyaller yardımıyla herhangi bir yer ve anda duyarlı konum, hız ve zaman belirlemeye olanak veren GPS, jeodezik ve fotogrametrik problemlerin çözümünde yeni ufuklar açmakta, noktalar arasında görüş zorunluluğunu ortadan kaldırması, hava koşullarından etkilenmemesi ve ekonomik oluşu nedeniyle klasik ölçme tekniklerinin yerini almaktadır. Günümüzde GPS ile, kullanılan alıcı, uydu efemerisi ve ölçü süresine bağlı olarak 50 cm'den 10 m'ye kadar değişen duyarlılıklarla üç boyutta mutlak konum, 0.01-100 ppm arasında değişen duyarlıklarla da göreli konum belirlenebilmektedir. Ancak, GPS ile elde edilen yükseklikler (elipsoid yükseklikleri) geometrik anlama sahip olduğundan güncel mühendislik uygulamaları için doğrudan kullanılmaları olanaklı değildir. Oysa, harita ve mühendislik amaçlı ölçmelerde ortometrik yükseklikler kullanılmakta, bu nedenle de GPS ile elde edilen yüksekliklerin pratik amaçlarla kullanılması bazı ek bilgi ve uygulamaları gerektirmektedir. Sonuçta, GPS ile elde edilen elipsoid yükseklikleri ile ortometrik yükseklikler arasındaki ilişkilerin kurulması önem taşımaktadır. Çalışılan bölgenin birkaç noktasında duyarlı olarak hesaplanmış jeoid yükseklikleri biliniyor ise, bunlardan yararla aynı bölgede ortometrik yüksekliklerin belirlenmesi olanaklıdır. Ancak bilindiği gibi GPS ile göreli elipsoid yükseklikleri çok daha duyarlı olarak belirlenebilmektedir. Dolayısıyla jeoid yükseklik farkları ve elipsoid yükseklik farklarından yararla istenilen noktada ortometrik yükseklik farklan duyarlı olarak belirlenebilir. Bu çalışmada Taşkesti/BOLU bölgesine ait 5 noktada, elipsoid ve jeoid yükseklik farklarından yararla ortometrik yükseklik farkları belirlenmiş olup bu yöntemle oldukça duyarlı ortometrik yüksekliklerin elde edilebileceği gösterilmektedir.
Özet (Çeviri)
SUMMARY ORTHOMETRIC HEIGHT DETERMINATION USING GPS NAVSTAR Global Positioning System (GPS) is a space-based system that provides accurate position, velocity and time information to any user located at any region of the earth by acquiring and processing the continuously emitted radio signals from the GPS satellites. GPS surveying is only a small part of the total spectrum of the many uses of GPS. Some of the non-military uses of GPS can be listed as follows: 1. Navigation on land, sea and in space, 2. Cadastral surveying, 3. 3-D geodetic network densification, 4. Height and geoid determination, 5. Aerotriangulation without ground control, 6. 3-D seismic surveys, 7. Deformation monitoring applications, 8. Hydrographic surveys, 9. Airborne gravimetry. GPS System is composed of three segments: - the Space Segment - the Control Segment - User Segment According to the current plan, the space Segment will consist of 21 active and 3 spare satellites. These satellites will be located in six orbital planes and are approximately 20200 km above the earth's surface. Six orbital planes will be viseparated by 60 degress in longitude and will have an inclination of 55 degrees relative to the equatorial plane (see figure). With this constellation at least 4 Satellites will always be in view from every point in the world, day and night. Figure.l.Havstar GPS Satellite Constellation VllThere are two types of measurements which can be performed by a geodetic receiver, viz., Pseudorange and Carrier Phase measurements. The pseudorange is a measure of the distance between the satellite and the receiver at the epochs of transmission and reception of the signals. Carrier Phase observable is the difference between the phase of the Carrier signal of the satellite, measured at the receiver, and the phase of the local oscillator within the receiver at the epoch of measurement t. Pseudorange measurements are used for navigational purposes whereas the carrier phase is used in high-precision surveying. As it is known the coordinates (x,y,z) provided by GPS are in WGS84 geocentric coordinate system. It is needless to say that the GPS has revolutionized the surveying technology especially in horizontal networks. Because, the accuracies of the Coordinates are different for horizontal and vertical components. So, it can be thought that GPS technology is not able to provide the same order of accuracy in vertical network, as it has been in horizontal networks. The reasons for these accuracy differences can be listed as follows: a. they are influenced by different error sources, b. the error sources propagate into the various coordinate components in different ways, c. the satellite and ground receiver geometry has a different influence on the horizontal components, as opposed to the vertical component. After processing GPS data one obtairts heights with respect to an earth-centered ellipsoid surface. These heights have purely geometric meanings and they are not generally useful for surveying and engineering. Because, vertical geodetic network are based on orthometric heights which are obtained by levelling. Orthometric heights are above an equipotential surface called geoid. Direct levelling is the most precise method to determine heights. But when we consider large scale levelling networks, then some difficulties appear. So, with the advent of GPS technology it became very easy to obtain height information with cm-accuracy. vmTo make these ellipsoidal heights useful for our purposes, they must be transformed into othometric heights, or heights which are measured with respect to the actual level surface, the geoid. To perform this transformation one needs N which is known as geoid height. In another words, to accurately convert ellipsoidal heights into othometric heights one must know the geoid heights. The relation between ellipsoid and geoid is expressed by the well-known formula as, H=h-N Geoid ellipsoid Figure 2. Geoid - Ellipsoid relation where h ellipsoidal height H Orthometric height N Geoid height The geoidal height is a dynamic quantity which can be computed by applying integral formulas or collocation procedure. If one does not take the geoidal heights into consideration this will lead to an accuracy decrease especially in mountainous areas. As it is known the height of a single point inherents some biases. So, if we write the above mentioned well-known equation again we obtain, IXhGps + 8hGps = (H+5H) + (N+8N) where the“A”indicates a height bias. But when we consider the height differences, these biases will cancel to a great extent, AhGps= AH+AN where the“A”indicates a height difference between two stations. As a result, by using this last equation one can obtain precise orthometric heights. The accuracy of the orthometric height differences using the above mentioned equation depends on the accuracies of both the ellipsoidal height differences and the geoidal height differences. The resultant accuracy of AH vaues can not be better than the accuracies of Ah and AN determinations. The current accuracy of GPS is 2-3 ppm for Ah for interstation vectors between 10-70 km. On the other hand AN can be computed with an accuracy of about 3 ppm for distances between 10-100 km. As it is seen, this makes it compatible with the current accuracy of Ah as determined from GPS. This means that by using the above mentioned equation one can obtain orthometric height differences with an accuracy of 2 to 3 ppm. In order to show this accuracy, I determined orthometric height differences at 5 points whose ellipsoidal and geoidal heights are known by using the above mentioned method.
Benzer Tezler
- Bölgesel ve global yükseklik sistemlerinin oluşturulmasında GPS'nin katkısı üzerine bir inceleme: Antalya-Samsun mareograf istasyonları arasında GPS nivelmanı örneği
An Investigation of the contribution of GPS in establishment of regional and global height systems: A case study GPS levelling between Antalya and Samsun tide guides
AYDIN ÜSTÜN
Doktora
Türkçe
2002
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DEMİREL
- Contribution of airborne gravimetry to regional geoid determination by least squares collocation
Hava gravimetresinin en küçük kareler kollokasyon yöntemi ile bölgesel geoit belirlenmesine katkısı
ÖYKÜ KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER EROL
PROF. DR. RİCCARDO BARZAGHI
- Analyses on high resolution global digital terrain model qualities and their use in gravity reductions
Yüksek çözünürlüklü global sayısal arazi modellerinin analizleri ve gravite indirgemelerinde kullanılması
ASLINUR BAHÇEKAPILI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER EROL
- Türkiye astrojeodezik ve astrogravimetrik jeoidinin belirlenmesi
Study on the determination of the Turkish astrogeodetic and astrogravimetric geoid
OSMAN ALP
- GPS/Nivelman yöntemiyle helmert ortometrik yüksekliklerinin belirlenmesi
Determination of helmert orthometric heights wit GPS levelling method
SAVAŞ ŞAHİN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Jeodezi ve FotogrametriAfyon Kocatepe ÜniversitesiJeodezi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEVLÜT GÜLLÜ