GNSS-IR yöntemiyle uzun-periyotlu, günlük ve yarı günlük gelgit bileşenlerinin kestirilmesi

Altuntaş C., Tunalıoğlu N.

XXIII. Türkiye Ulusal Jeodezi Komisyonu (TUJK) Sempozyumu 2024, Çanakkale, Türkiye, 6 - 09 Kasım 2024, ss.1-2

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Çanakkale
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-2
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Deniz seviyesinin; iklim değişikliği, buzulların erimesi ve okyanusların ısınması nedeniyle dünya genelinde yükselmesinin, gelecekte kıyı bölgelerinde yaşayan topluluklar üzerinde büyük riskler oluşturacağı öngörülmektedir. Deniz seviyesindeki kısa vadeli ve düzenli dalgalanmaları ifade eden gelgitler, deniz seviyesi değişimlerinin incelenmesinde kritik bir role sahiptir. Gelgit bileşenlerinin doğru ölçülmesi ve değerlendirilmesi, kıyı yönetimi ve deniz seviyesi tahminleri açısından büyük önem taşımaktadır. Gelgit bileşenlerinin belirlenmesinde kullanılan deniz seviyesi ölçüleri, günümüzde çeşitli uydu-tabanlı ve yersel ölçme teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Yaklaşık 10 yıldır, mevcut yöntemlere alternatif olarak GNSS Sinyal Gürültü Oranı (SNR) verilerindeki çok yolluluk kaynaklı salınımların analiz edildiği GNSS İnterferometrik Reflektometri (GNSS-IR) yöntemi de deniz seviyesinin belirlenmesinde kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında, GNSS-IR ile elde edilen deniz seviyelerinin uzun-periyotlu (SSa, Mm, Mf), günlük (Q1, O1, P1, K1) ve yarı günlük (N2, M2, S2, K2) gelgit bileşenlerinin genlik ve faz değerlerinin kestirilmesinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, Avustralya’nın güneydoğusunda yer alan PTLD isimli GNSS istasyonunun 2022 yılı boyunca topladığı çok-frekanslı çoklu-GNSS SNR verileri, GNSS-IR yöntemiyle analiz edilmiş ve saatlik deniz seviyesi kestirimleri elde edilmiştir. Gelgit bileşenleri harmonik regresyon kullanılarak, tekli ve çoklu-GNSS çözümleri için ayrı ayrı kestirilmiştir. Kestirilen bileşenler, PORL isimli mareograf istasyonundan sağlanan ölçülerden elde edilen gelgit bileşenleriyle karşılaştırılmıştır. Kestirilen gelgit bileşenleri arasındaki farkların genlik değerlerinde 0.7 cm ve altında, faz değerlerinde ise 17.5 derece ve altında olduğu tespit edilmiştir. Günlük ve yarı günlük gelgit bileşenlerinin faz değerleri, zamansal olarak 36 dakikanın altında doğrulukla elde edilmiştir. Bulgular genel olarak değerlendirildiğinde, çok-frekanslı çoklu-GNSS SNR verilerinin GNSS-IR yöntemiyle analizi sonucunda elde edilen saatlik deniz seviyesi kestirimlerinin kıyı bölgelerinde kısa ve uzun-periyotlu gelgit bileşenlerinin kestirilmesinde kullanılabilir olduğu görülmektedir.

The rise in sea levels worldwide; due to climate change, melting glaciers, and warming oceans is expected to pose significant risks to communities living in coastal areas in the future. Tides, representing short-term and regular fluctuations in sea levels, play a crucial role in the study of sea level changes. Accurate measurement and evaluation of tidal constituents are essential for coastal management and sea level predictions. Sea level measurements used to determine tidal constituents are currently conducted using various satellite-based and ground-based techniques. For approximately the past decade, GNSS Interferometric Reflectometry (GNSS-IR), which analyzes the oscillations caused by multipath effects in GNSS Signal-to-Noise Ratio (SNR) data, has also been used as an alternative method for determining sea levels. In this study, the feasibility of using sea levels obtained from GNSS-IR to estimate the amplitude and phase values of long-period (SSa, Mm, Mf), diurnal (Q1, O1, P1, K1), and semi-diurnal (N2, M2, S2, K2) tidal constituents was investigated. For this purpose, the multi-frequency, multi-GNSS SNR data collected by the PTLD GNSS station located in southeastern Australia throughout 2022 were analyzed using the GNSS-IR method, and hourly sea level estimates were obtained. Tidal constituents were estimated using harmonic regression, separately for single and multi-GNSS solutions. The estimated constituents were compared with those derived from measurements obtained from the PORL tide gauge station. The differences between the estimated tidal constituents were found to be within 0.7 cm for amplitude values and within 17.5 degrees for phase values. The phase values of the diurnal and semi-diurnal tidal constituents were obtained with an accuracy of less than 36 minutes in temporal resolution. Overall, the results indicate that the hourly sea level estimates derived from the analysis of multi-frequency, multi-GNSS SNR data using the GNSS-IR method can be effectively used for estimating short and long-period tidal constituents in coastal regions.