Analitik aşağı uzanım tekniği ile gravimetrik jeoit belirleme
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, HARİTA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ERDİNÇ SEZEN
Danışman: Uğur Doğan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:ANALİTİK AŞAĞI UZANIM TEKNİĞİ İLE GRAVİMETRİK JEOİT BELİRLEME Erdinç SEZEN Harita Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi Tez Danışmanı: Prof. Dr. Uğur DOĞAN Jeoit belirlemede kullanılan Stokes formülü, gravite anomalilerinin jeoit üzerinde bilinmesini ve jeoit dışında kütle bulunmamasını gerektirmektedir. Bu nedenle, yeryüzündeki gravite anomalilerinin jeoit yüzeyine indirgenmesi ve jeoit ile yeryüzü arasındaki topoğrafya etkisinin dikkate alınması gereklidir. Günümüzde Global Jeopotansiyel Modellerin (GJM), artan açılım dereceleri ile doğru orantılı olarak jeoidin kısa dalga boylu bileşenini belirlemede kullanımı da yaygınlaşmıştır. Buna rağmen, Dünya'nın dış gravite alanına ait potansiyel bilgisini veren GJM'ler ile karasal bölgelerde doğrudan jeoit belirlemek yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı mümkün değildir. Dünya'nın dış gravite alanına ait potansiyelinin kütlelerin içine analitik aşağıya uzanımı, "analitik aşağıya uzanım hatası" veya "topoğrafik düzeltme" olarak tanımlanan bir etkiye neden olmaktadır. Topoğrafyadan kaynaklı bu etkiyi dikkate almanın bir yolu, fiziksel jeodezide önemli bir yere sahip ters uzaklığı Dünya'nın yarıçapı (R) ve topoğrafik yüksekliklerin (H) fonksiyonel katsayılarını içeren konuma dayalı küresel harmoniklere açmaktır. Daha sonra bu katsayılar gerçek topoğrafya potansiyeli ile bunun analitik aşağıya uzanımı arasındaki farkın belirlenmesinde kullanılmak üzere daha sade bir kullanımı olan binom serisine açılır. Böylece, elde edilen katsayılar ile Dünya'nın herhangi bir yerinde konuma dayalı topoğrafik düzeltme miktarı tespit edilebilir. Yeryüzündeki yükseklik anomalilerinin, kendilerine karşılık gelen jeoit yükseklilerine dönüştürülmesi için gerekli olan bu düzeltme miktarının tespiti, GJM'lerin jeoidin uzun dalga boyunda kullanımı için pratik bir yol sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, jeoit ile yeryüzü arasında kalan topoğrafyaya ait çekim potansiyelinin, konuma dayalı küresel harmoniklere açılması üzerinde durulmuştur. Küresel harmonik katsayılar cinsinden belirlenen potansiyel farkı, GJM ve artık arazi modelinden yeryüzünde hesaplanan kuasi jeoidin, topoğrafyanın içinden geçirilerek jeoide dönüştürülmesi esnasında ortaya çıkan analitik aşağı uzanım hatasının (topoğrafik düzeltme) belirlenmesi amacıyla kullanılmıştır. Bu şekilde elde edilen jeoide, uzun ve kısa dalga boylu bileşenleri çıkarılarak jeoit yüzeyine indirgenmiş gravite anomalilerinden Stokes integrali ile hesaplanmış artık kısmın eklenmesiyle sonuç jeoit yüzeyine ulaşılmıştır. Diğer jeoit belirleme yöntemlerinden temel anlamda yukarıda belirtilen kuasi jeoit/jeoit dönüşümünde izlediği teknik ile ayrılan bu yöntem "Analitik Aşağı Uzanım Tekniği ile Gravimetrik Jeoit Belirleme" olarak tanımlanmıştır. Bu kapsamda, analitik aşağı uzanım tekniğine dayalı jeoit belirleme çalışması ABD'de New Mexico test bölgesi ile Türkiye'de İç Anadolu ile Ege'yi kapsayan bölgede gerçekleştirilmiştir. Uygulama yapılan her iki test bölgesinde de topoğrafik düzeltme miktarının dağlık bölgelerde mutlak anlamda 1 m'den fazla olduğu görülmüştür. Topoğrafik düzeltme için ortalama değerler New Mexico/ABD test bölgesinde yaklaşık 36 cm, Türkiye'de belirlenen test bölgesinde ise yaklaşık 12 cm olarak hesaplanmıştır. GNSS/nivelman noktaları ile yapılan karşılaştırma neticesinde, analitik aşağı uzanım tekniği ile hesaplanan gravimetrik jeoidin, New Mexico/ABD test bölgesinde kullanılan GJM'den yaklaşık 1 cm, Türkiye'deki test bölgesinde kullanılan GJM'den ise yaklaşık 2 cm daha doğru olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Analitik aşağıya uzanım, topoğrafik düzeltme, jeoit belirleme, Global Jeopotansiyel Model, küresel harmonik sentez.