Doğruluğu yüksek troposfer modeli ve iz düşüm fonksiyonunun belirlenmesi: Türkiye örneği


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, HARİTA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ALİ HASAN DOĞAN

Danışman: Bahattin Erdoğan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Troposfer içeriğindeki kuru hava ve su buharından dolayı GNSS ve VLBI gibi uzay jeodezisi tekniklerinde sinyal gecikmelerine neden olmaktadır. Hassas konum bilgisi elde edebilmek için troposferik gecikmelerin elimine edilmesi gerekmektedir. Troposferik gecikmeler her ne kadar sinyal yolu boyunca gerçekleşse de, bu gecikmeler uzay jeodezisi tekniklerinde başucu yönünde hesaplanmaktadır. Bu iki gecikme arasındaki ilişki iz düşüm fonksiyonları ile sağlanmaktadır. İz düşüm fonksiyonları Herring'in sürekli kesir modeline göre belirlendiğinden, atmosferin asimetrik etkilerini tam olarak yansıtamamaktadır. Bu nedenle özellikle düşük uydu yükseklik açılarında cm mertebesinde hatalara neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında, ıslak iz düşüm fonksiyonun modifiye edilebilmesi için üç farklı yaklaşım önerilmiş ve olası model hatalarının azaltılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda ECMWF'nin ERA5 veri seti kullanılarak ışın izleme yöntemine dayalı olarak troposferik gecikmeler elde edilmiştir. Daha sonra önerilen yaklaşımlar; iki farklı simülasyon çalışması ve gerçek GPS verilerine dayalı olarak beş farklı senaryo altında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre önerilen yaklaşımlar simülasyon çalışmalarında hem ZTD hem de Yükseklik bileşeninde doğruluğu artırmaktadır. Ancak gerçek verilere dayalı analizlerde her ne kadar ZTD doğrulukları görece iyileşmiş olsa da Yükseklik bileşenine katkı sağlayamamıştır. Bu çalışmada ayrıca Türkiye için doğruluğu yüksek bir troposfer modelinin oluşturulması da amaçlanmıştır. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde, mevcut modellerin gerek çözünürlükleri ve kullanılan veri türleri gerek de doğrulukları bakımından farklılıkları göze çarpmaktadır. Bu çalışmada; yıllık, yarı yıllık ve günlük etkilerin dikkate alındığı yeni bir troposfer modeli önerilmiştir. Bu bağlamda ERA5'in 1979 ile 2019 yılları arasındaki 41 yıllık veri seti kullanılmıştır. IGS'nin hassas troposfer ürünleri referans alındığında ZTD doğruluğu 3.15 cm olarak elde edilmiştir. Ayrıca, yersel meteorolojik verilere dayalı gerçekleştirilen analizlerde ise basınç için doğruluk 5.05 mbar, sıcaklık için ise 4.47 K seviyelerindedir.