ROBUSTNESS ANALYSIS OF GEODETIC NETWORKS IN THE CASE OF CORRELATED OBSERVATIONS

GPS (or GNSS) networks are invaluable tools for monitoring natural hazards such as earthquakes. However, blunders in GPS observations may be mistakenly interpreted as deformation. Therefore, robust networks are needed in deformation monitoring using GPS networks. Robustness analysis is a natural merger of reliability and strain and defined as the ability to resist deformations caused by the maximum undetectable errors as determined from internal reliability analysis. However, to obtain rigorously correct results; the correlations among the observations must be considered while computing maximum undetectable errors. Therefore, we propose to use the normalized reliability numbers instead of redundancy numbers (Baarda’s approach) in robustness analysis of a GPS network. A simple mathematical relation showing the ratio between uncorrelated and correlated cases for maximum undetectable error is derived. The same ratio is also valid for the displacements. Numerical results show that if correlations among observations are ignored, dramatically different displacements can be obtained depending on the size of multiple correlation coefficients. Furthermore, when normalized reliability numbers are small, displacements get large, i.e., observations with low reliability numbers cause bigger displacements compared to observations with high reliability numbers

BAĞIL GÜVEN ELİPSLERİ YÖNTEMİYLE DEFORMASYON ANALİZİ: ERMENEK BARAJI ÖRNEĞİ

One of the important tasks of geodesy is to investigate the deformations that occur in the earth's crust and structures. Control measurements are made especially in engineering structures both during and after construction. The measurements are evaluated for investigating whether there is a threat or not. Different methods of analysis are used in the evaluation of the measurements. In this study, Relative Confidence Ellipses Method, which is one of the static evaluation methods used in the determination of deformations in the horizontal direction, is theoretically examined, using direction observations and ranging data measured in Ermenek Dam for two periods and deformation measurements were conducted by analytical and graphical methods. Geodetic network consists of 13 reference points and 10 object points which were located on the crest. Evaluation was made separately both for direction observations and for direction observation + ranging data. With 95% statistical confidence, any deformation was not observed on 6, 7, 8, 9, 12, 13 reference points and 104, 501 object points in the evaluation according to direction observations and on 6, 12, 13 reference points in the evaluation according to direction observation + ranging data At the points subjected to deformation, deformations between 1.91 mm- 7.35 mm based on only direction observation and deformations between 1.46 mm- 6.60 mm based on both direction observations and ranging data were determined.Jeodezinin önemli görevlerinden biri yer kabuğunda ve yapılarda meydana gelen deformasyonları araştırmaktır. Özellikle mühendislik yapılarında gerek inşaat sırasında gerekse inşaat sonrasında kontrol ölçmeleri yapılır. Yapılan ölçüler değerlendirilir ve bir tehlike oluşup oluşmadığı araştırılır. Ölçülerin değerlendirilmesinde farklı analiz yöntemleri kullanılır. Bu çalışmada yatay yöndeki deformasyonların belirlenmesinde kullanılan statik değerlendirme yöntemlerinden bağıl güven elipsleri yöntemi teorik olarak incelenmiş, Ermenek barajında yapılan iki periyot doğrultu ve kenar ölçüsü kullanılarak analitik ve grafik yöntemle deformasyon araştırması yapılmıştır. Jeodezik ağ 13 referans noktası ve kret üzerinde bulunan 10 obje noktasında oluşmaktadır. Değerlendirme doğrultu gözlemleri ve doğrultu + kenar ölçüleri kullanılarak ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Doğrultu gözlemleriyle yapılan değerlendirmede 6, 7, 8, 9, 12, 13 referans noktaları ile 104, 501 obje noktalarında, doğrultu + kenar ölçüleriyle yapılan değerlendirmede 6, 12, 13 referans noktalarında %95 istatistik güvenle deformasyona rastlanmamıştır. Deformasyona uğrayan noktalarda sadece doğrultu gözlemleriyle yapılan değerlendirmede 1.91 mm - 7.35 mm, doğrultu ve kenar ölçüleri kullanılarak yapılan değerlendirmede ise 1.46 mm - 6.60 mm arasında değişim belirlenmiştir

GLOBAL BİR AĞDA GPS/GLONASS, GPS ve GLONASS SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Positioning with satellites increasing its importance day by day in paralel with the technological developments. Nowadays, GPS comes to mind first, as a global positioning system. It is the most developed and prefered satellite system. With launched new satellites, GLONASS can be used alone  as  well  as  together  with  GPS.  With  recent  revitalization  of  GLONASS,  high  precision GPS/GLONASS  receivers  have  been  produced.  By  considering  these  developments,  it  becomes worthwhile to investigate the usability of GLONASS on global positioning. In this study, a network of 6 IGS  tracking  stations  equipped  with  GPS/GLONASS  receivers,  was  formed,  besides  24  hourly observations  processes were performed by taking into consideration 6 and 12 hourly observations to examine the influence of short observation duration. Processes were performed separately by using GPS, GLONASS and GPS/GLONASS observations. Bernese 5.0 academic analysis software were used in all data processing. Results showed that GLONASS observations can be used alone, also together with GPS on global positioning.Teknolojinin  gelişimine  paralel  olarak  uydularla  konum  belirleme  önemini  gün  geçtikçe arttırmaktadır. Günümüzde global anlamda uydularla konum belirleme olarak ilk akla gelen uydu sistemi GPS’ dir. GPS en gelişmiş ve en çok tercih edilen uydu sistemidir. GLONASS ise yeni atılan uydularıyla birlikte, GPS ile birlikte kullanılabilmesinin yanı sıra yalnız olarak da kullanılabilmektedir. GLONASS uydu sisteminin daha etkili bir hale gelmesi ve gelişmesi ile birlikte yüksek duyarlılıklı GPS/GLONASS alıcıları üretilmektedir. Bu gelişmeler göz önüne alındığında GLONASS’ ın global konumlamada  kullanılabilirliğinin  araştırılması  dikkate  değer  hale  gelmiştir.  Bu  çalışmada, GPS/GLONASS alıcılarıyla donatılmış 6 IGS istasyonundan oluşan bir ağ belirlenmiş, 24 saatlik ölçü sürelerinin yanı sıra kısa gözlem süresinin de etkisini görebilmek amacıyla 6 ve 12 saatlik ölçü süreleri de göz önüne alınarak değerlendirmeler gerçekleştirilmiştir. Değerlendirmeler GPS, GLONASS ve GPS/GLONASS gözlemleri kullanılarak ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Değerlendirmelerde Bernese 5.0 akademik analiz yazılımı kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar global konumlamada GLONASS’ ın GPS ile birlikte ve ayrıca yalnız olarak da kullanılabileceğini göstermişti

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ KONTROL BAZI

Since the early 1970s, Electronic Distance Measurements (EDMs) are widely used in the length measurements. To give accuracy and reliable results from these instruments, EDM users should have a good knowledge of measurement system and should take necessary precaution during measuring and calibration of EDMs should be done. In this context, periodically determining of zero addition error which causes systematic error during length measurements, scale coefficient error and phase difference measurement errors are important.  These errors which are named as instrument parameters can be determined in baseline which is set up for calibrations.To determine instrument parameters, first control baseline was set up in 1990 in the campus area of Selcuk University. But, the baseline had become unusable in consequence of new road and changed campus plan. The new baseline was set up in 2010 to control and to calibrate the EDMs used from both government agency and Selcuk University. The baseline has 6 points and its length is 660 m. Up to this day, in the created baseline, the EDMs which are used by Konya, Karaman, Aksaray, Eskisehir, Afyon Cadastre Directorates were made control and calibration. In this study, the design of newly created baseline and technical properties are described. Furthermore, to determine instrument parameters in the campus area of Selcuk University, a program was prepared in Microsoft Excel 2007.  With the prepared program, zero addition error, scale coefficient error and phase difference measurement error of EDMs can be determined and for determined parameters, significance test can be made. 1970 li yılların başından itibaren uzunlukların ölçülmesinde elektronik uzunluk ölçerler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu aletlerden doğru ve güvenilir sonuçlar elde etmek için ölçme sistemlerinin iyi bilinmesi, ölçü sırasında gerekli tedbirlerin alınması ve kalibrasyonlarının yapılmış olması gerekir. Bu kapsamda uzunluk ölçümünde sistematik hataya neden olan sıfır noktası eki hatası, ölçek hatası ve faz farkı ölçme hatasının periyodik olarak belirlenmesi önem arz etmektedir. Alet parametreleri olarak isimlendirilen bu hatalar bu amaç için oluşturulan kontrol bazlarında belirlenebilmektedir. Alet parametrelerinin belirlenmesine yönelik ilk kontrol bazı Selçuk Üniversitesi kampus alanı içinde 1990 yılında tesis edilmiştir. Ancak 2010 yılında yeni açılan yollar ve kampus planındaki değişiklik nedeniyle kontrol bazı kullanılamaz hale gelmiştir. Hem kamu kurumları, hem de  üniversitemizde bulunan uzaklık ölçerlerin kontrol ve kalibrasyonlarını yapabilmek amacıyla 2010 yılında yeni bir kontrol bazı oluşturulmuştur. Oluşturulan kontrol bazı 6 noktalı ve ~ 660 m uzunluğundadır. Bugüne kadar, oluşturulan kontrol bazında; Konya, Karaman, Aksaray, Eskişehir, Afyon gibi çevre illerde bulunan Kadastro Müdürlüklerindeki aletlerin kontrol ve kalibrasyonları yapılmıştır. Bu çalışmada, yeni oluşturulan kontrol bazının tasarımı ve teknik özellikleri anlatılmaktadır. Ayrıca, Selçuk Üniversitesi kontrol bazında alet parametrelerinin belirlenmesine yönelik Microsoft Excel 2007 ortamında bir program hazırlanmıştır. Hazırlanan program ile elektronik uzaklık ölçerlerin sıfır noktası eki, ölçek katsayısı ve faz farkı ölçme fonksiyonları belirlenebilmekte ve belirlenen parametreler için anlamlılık testi yapılabilmektedir

IGS ÜRÜNLERİNİN TANITIMI, IGS ÜRÜNLERİNE ERİŞİM VE BİR UYGULAMA

International Global Positioning System (GPS) Service for Geodynamics (IGS) is  responsible for collecting, archiving and distributing GPS observation data sets of sufficient accuracy to satisfy the objectives of a wide range of engineering applications and scientific studies. The IGS began formally on 1 January 1994 to support geodetic and geophysical research activities. In this study presentation and acquisition of IGS products were explained. In addition, GPS observations obtained from a network which is consisted of 19 permanent GPS stations, most of them are in Italy, and in the region between Italy-Austria-France, were processed by TGO 1.5(Trimble Geomatics Office 1.5)  commercial GPS software and results were compared with IGS valuesUluslararası GPS servisi IGS (International GPS Service for Geodynamics) bilimsel çalışma ve mühendislik uygulamalarında yeterli doğrulukta kullanılabilecek GPS ölçülerinin toplanması, arşivlenmesi ve dağıtımından sorumludur. IGS, jeodezik ve jeofizik araştırmalara destek vermek üzere 1 Ocak 1994 de işletilmeye başlanmıştır. Bu çalışmada IGS ürünlerinin tanıtımı ve IGS ürünlerine erişim açıklanmıştır. Ayrıca çoğunluğu İtalya, Avusturya ve Fransa arasındaki bölgede bulunan 19 sabit GPS istasyonundaki ölçüler, ticari bir yazılım olan, TGO 1.5(Trimble Geomatics Office 1.5) yazılımı ile değerlendirilmiş ve sonuçlar IGS değerleriyle karşılaştırılmıştır

JEODEZİDE KULLANILAN BAZI KOORDİNAT DÖNÜŞÜMLERİNİN PROGRAMLANMASI

Coordinate  transformation  is  widely  used  in  geodetic  application.  By  a  coordinate transformation process, position of a point with known coordinates in one coordinate system is transformed into a different coordinate system. In a coordinate transformation it is chosen some different  coordinate  transformation  methods  according  to  shape  of  computation  surface,  aim  of transformation and amount of the points with known coordinates in both coordinate systems. For two dimensional transformation, it become common to use Helmert (similarity) and Affine transformation, in  3  dimensional  transformations,  Bursa‐Wolf  transformation  model  is  used.  In  transformation, positional precision of points with known coordinates in both coordinate systems can be taken into consideration as well. In this study, A DELPHI computer program were developed that it is capable of performing 2 and 3 dimensional transformations with and without positional precision of known points. The program using common points with known positions in both coordinate systems is capable of performing point agreement tests and it computes points coordinates known in the first coordinate system in the second coordinate system after the computation of transformation parameters with respect to points passed agreement test.Jeodezik  uygulamalarda  koordinat  dönüşümü  yaygın  olarak  kullanılmaktadır.  Koordinat dönüşümü  ile  bir  koordinat  sisteminde  koordinatları  belli  olan  noktaların  başka  bir  koordinat sistemindeki koordinatları hesaplanabilmektedir.  Hesap yüzeyinin şekli, dönüşümün amacı ve her iki sistemde  koordinatları  bilinen  ortak  nokta  sayısına  göre  farklı  dönüşüm  yöntemleri kullanılabilmektedir. Çoğunlukla iki boyutlu dönüşümde Benzerlik (Helmert), Afin, Projektif dönüşüm yöntemleri,  üç  boyutlu  dönüşümde  ise  Bursa‐Wolf  modeli  kullanılmaktadır.  Dönüşümlerde  ortak noktaların nokta konum duyarlıkları da dikkate alınabilmektedir. Bu çalışmada, iki ve üç boyutlu dönüşümün nokta konum duyarlıklı ve duyarlıksız yapılabileceği DELPHI programlama dilinde bir program  geliştirilmiştir.   Programla  ortak  noktaların  her  iki  sistem  koordinatları  kullanılarak uyuşumsuz  nokta  testi  yapılabilmekte,  uyuşumlu  noktalara  göre  dönüşüm  parametreleri belirlenebilmekte ve bu parametreler kullanılarak 1. sistemde koordinatları bilinen noktaların 2. sistem koordinatları hesaplanabilmektedir.

İKİ BOYUTLU AĞLARDA AĞIRLIK SEÇİMİNİN DENGELEME SONUÇLARINA ETKİSİ VE GPS KOORDİNATLARI İLE KARŞILAŞTIRILMASI

 En küçük kareler yöntemine göre ölçülerin dengelenmesinde ölçü duyarlıkları farklı ise ölçü ağırlıkları da farklı olur. Ölçü ağırlıkları değişik biçimlerde belirlenebilir. Bu çalışmada farklı biçimlerde belirlenen ağırlıkların, nokta koordinatlarına etkisi araştırılmış, dengeleme sonucu hesaplanan koordinatlar, GPS koordinatlarıyla karşılaştırılmıştır

Investigation of vertical deformations with GNSS technique

Yerkabuğunda ve mühendislik yapılarında deformasyonların izlenmesi ve analizi jeodezinin önemli konuları arasında yer almaktadır. Deformasyonların izlenmesi amacıyla genel olarak referans ve obje noktalarından oluşan bir jeodezik ağ oluşturulur. Ağ noktalarındaki hareketler analiz edilerek deformasyon araştırması yapılır. Bu hareketlerin belirlenmesine yönelik ölçmeler klasik teknikler ile yapılabileceği gibi GNSS teknikleriyle de yapılabilmektedir. Statik konum belirleme yöntemi, bu tür hassas jeodezik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışmada; GNSS tekniğinin düşey yönlü deformasyonları belirleyebilme kapasitesi araştırılmıştır. Bu amaçla, Selçuk Üniversitesi Kampüs alanında bir mikro jeodezik ağ tasarlanmıştır. Tasarlanan ağda obje noktası üzerine sanal deformasyonlar oluşturmaya yarayan bir düzenek yerleştirilmiş ve düşey yönde sanal deformasyonlar meydana getirilerek periyot ölçüleri gerçekleştirilmiştir. Periyot ölçüleri Bernese v5.2 bilimsel GNSS yazılımı ile değerlendirilmiş, GNSS ağlarında deformasyon analizi gerçekleştirmek amacıyla geliştirilen yazılım kullanılarak İteratif Ağırlıklı Benzerlik Dönüşümü Yöntemiyle analiz edilmiş ve belirlenen deformasyonlar ölçü günlerindeki iyonosferik aktiviteler de dikkate alınarak sanal deformasyon değeriyle kıyaslanmıştır. Analizler sonucunda sanal deformasyon değeriyle uyuşumlu vektörel deformasyon büyüklükleri elde edilmiş ve koordinat bileşenleri yönündeki hareket büyüklüklerinin de düzenek üzerinde verilen sanal deformasyon miktarıyla uyuşumlu olduğu görülmüştür.Monitoring and analysis of deformations in the earth's crust and engineering structures are among the important issues of geodesy. In order to monitor the deformations, a geodetic network consisting of reference and object points is created in general. Deformation research is carried out by analyzing the movements at the network points. Measurements for the determination of these movements can be made with classical techniques as well as with GNSS techniques. The static relative positioning is a widely used method in such precise geodetic applications. In this study; the capacity of the GNSS technique to detect vertical deformations was investigated. For this purpose, a micro geodetic network was designed in the Selcuk University Campus area. A mechanism to create virtual deformations was placed on the object point in the designed network and periodic measurements were carried out by creating virtual deformations in the vertical direction. Measurements were processed with the Bernese v5.2 scientific GNSS software, analyzed by Iterative Weighted Similarity Transformation Method using the software developed to perform deformation analysis in GNSS networks, and the determined deformations were compared with the real deformation value, considering the ionospheric activities on the measurement days. As a result of the analyses, vectorial deformation amounts compatible with the real deformation value were obtained and it was seen that the motion amounts in the direction of the coordinate components were also compatible with the virtual deformation amount given on the mechanism