GNSS İnterferometrik Reflektometri Yöntemi ile Yansıma Yüzeyi Özelliklerinin Kestirim Doğruluğunun Araştırılması
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Harita Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Nursu Tunalıoğlu Öcalan
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (Global Navigation Satellite Systems, GNSS), temel olarak hassas konum, hız ve zaman bilgisi sağlamak amacıyla tasarlanmış olsa da uydu sinyallerinin alıcı çevresindeki yüzeylerden yansımasıyla oluşan çok yolluluk etkisi, konum belirleme çalışmaları için modellenmesi güç bir hata kaynağıdır. Ancak bu girişim etkisinin Sinyal-Gürültü Oranı (Signal-to-Noise Ratio, SNR) verileri üzerindeki yansıması, GNSS-İnterferometrik Reflektometri (GNSS-IR) yöntemiyle kar kalınlığı ve deniz seviyesi gibi çevresel parametrelerin izlenmesinde kullanılabilmektedir. Bu tez çalışmasında, istasyon çevresinin topoğrafik özellikleri ve yansıma geometrisinin GNSS SNR gözlemleri ile GNSS-IR kestirimleri üzerindeki etkileri incelenmiş ve bu etkileri dikkate alan yeni analiz yaklaşımları geliştirilmiştir. Bu bağlamda, ilk olarak, engebeli istasyonlarda her uydu için en uygun yükseklik açısı aralığını belirleyen Medyan Mutlak Sapma (Median Absolute Deviation, MAD) tabanlı bir seçim yöntemi sunulmuştur. Karaburun (KARB) istasyonunun Ocak 2022 verileriyle yapılan kar kalınlığı analizinde GPS L2 SNR kullanılarak klasik 5–15° yükseklik açısı aralığında %80.89 korelasyon ve 7.4 cm RMSE elde edilirken, önerilen uydu-tabanlı aralıklarla korelasyon %91.59'a yükselmiş; MAD filtrelemesi sonrası %94.73 korelasyon ve 6.3 cm RMSE elde edilmiştir. İkinci olarak, hareketli deniz yüzeyi koşullarında en uygun yükseklik ve azimut açı aralıklarını kısa bir ön analiz periyodunda çok sayıda kombinasyonu tarayarak belirleyen sistematik bir yöntem sunulmuş ve Gökçeada (GADA) istasyonunda günlük deniz seviyesi kestirimlerinde %99.13 korelasyon ve 2.1 cm RMSE sağlanmıştır. Üçüncü olarak, GNSS-IR deniz seviyesi kestirimlerinin mareograf datumuna indirgenmesi için VLT temelli bir yaklaşım geliştirilmiş ve Türkiye kıyılarındaki istasyonlarda test edilmiştir. Ayrıca, jeodezik alıcılar ve akıllı telefonlarla gerçekleştirilen iki aşamalı bir deneysel çalışmayla, frekans grubu seçiminin kritik olduğu ve akıllı telefonların uygun koşullarda düşük maliyetli bir alternatif sunabildiği gösterilmiştir. Son olarak, BRST istasyonunda dinamik yükseklik değişimi düzeltmesi uygulanarak mareograf ölçüleriyle yaklaşık %98 korelasyon elde edilmiş ve RMSE değerlerinin yaklaşık iki kat iyileştiği gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yöntemlerin mevcut GNSS ağlarını ilave maliyet gerektirmeden çevresel izleme sensörlerine dönüştürmede etkin olduğunu ortaya koymaktadır.