TÜRKİYE JEOİDİ - 2019
Koordinatörlüğünü Harita Genel Müdürlüğünün (HGM) yaptığı, Maden, Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA), Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO), Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu Marmara Araştırma Merkezi (TÜBİTAK-MAM) ve Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu Ulusal Metroloji Enstitüsü (TÜBİTAK-UME) ortaklığında gerçekleştirilen ve Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığının 2015-2020 dönemi için desteklediği “Türkiye Yükseklik Sisteminin Modernizasyonu ve Gravite Altyapısının İyileştirilmesi” projesi kapsamında göreli (bağıl) ve mutlak gravimetri ölçümleri ile hassas geometrik nivelman ve GNSS gözlem çalışmalarının 2016-2019 dönemi tamamlanmıştır.
MTA, TPAO ve TÜBİTAK MAM tarafından Türkiye genelinde 5'x5' (derece dakikası) çözünürlüğündeki grid noktalarında (~10 km aralıklı) bağıl gravimetri ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Harita Genel Müdürlüğü tarafından Gökçeada, Bozcaada, Marmara ve İstanbul Adalarında, Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyetinde, nivelman hatlarında ve havadan gravite ölçümü test bölgesinde bağıl gravimetri ölçümleri gerçekleştirilmiştir (Şekil-1). Proje kapsamında şimdiye kadar MTA tarafından 4855, TPAO tarafından 3027, TÜBİTAK MAM tarafından 3483, Harita Genel Müdürlüğü tarafından 4535 nokta olmak üzere toplamda 15.900 nokta tesis edilerek bağıl gravimetri ölçümleri gerçekleştirilmiştir (Şekil-2).
Şekil-1: Bağıl (göreli) gravimetri ölçüm çalışmaları.
Şekil-2: 2016-2019 yılları arasında gerçekleştirilen göreli (bağıl) gravite ölçümleri.
TÜBİTAK UME ve Harita Genel Müdürlüğü ortak çalışması ile Türkiye ve KKTC genelinde 92 noktada (Şekil-3) mutlak gravimetri ölçümleri (Şekil-4) ile birlikte serbest hava gravite gradyenti belirleme (Akdoğan vd., 2019) çalışmaları (Şekil-5) gerçekleştirilmiştir.
Şekil-3: Mutlak gravite noktaları (92 nokta)
Şekil-4: Mutlak gravimetri ölçüm çalışmaları.
Şekil-5: Serbest hava gravite gradyenti belirleme çalışmaları.
Kurumlar arası işbirliği ile gerçekleştirilen söz konusu gravite ölçümlerinin mutlak gravite noktalarına bağlı olarak dengelenmesi (Simav ve Yıldız, 2019) ile elde edilen gravite verileri ve bu verilere dayalı olarak kalite kontrolden geçirilen tarihsel gravite verilerinden (Şekil-6) (toplamda
~300.000) hesaplanan serbest hava gravite anomalileri ile denizler ve Türkiye sınırı dışında kalan alanlar için XGM2019e global modelinden (Zingerle vd., 2019) N=2-5540 derecesinden hesaplanan serbest hava gravite anomalileri kullanılarak KTH yöntemi ile (Yıldız vd., 2012) 1'x1' (derece dakikası) grid aralığında 35-43 kuzey enlemleri ile 25-45 doğu boylamları arasında Türkiye Ulusal Düşey Kontrol Ağı-1999 (TUDKA-99) (Demir ve Cingöz, 2004) ile aynı düşey datumda Türkiye Jeoidi -2019 (TG-19) hesaplanmıştır (Şekil-7).
Şekil-7: Türkiye Jeoidi – 2019 (TG-19).
TG-19’un dış doğruluğunu kontrol etmek amacıyla Türkiye genelinde jeoidin değişiminin en fazla olduğu güzergâhlar ile Antalya-Amasra güzergâhında toplamda 1705 km’lik hat üzerinde (Şekil-8) motorize ve yaya hassas geometrik nivelman çalışması (Şekil-9) ve bu hatlar üzerinde 282 noktada nivelman ile eş zamanlı GNSS gözlemleri gerçekleştirilmiştir (Şekil-10).
Şekil-8: Hassas geometrik nivelman ölçümleri (1755 nokta, 1705 km)
Şekil-9: Motorize ve yaya hassas geometrik nivelman ölçüm çalışmaları.
Şekil-10: Nivelman noktalarında GNSS gözlem çalışmaları.
Nivelman hatlarındaki noktalara yükseklikler, TUDKA-99 ağından her bir hat için tespit edilen en uygun tek noktadan, o noktanın jeopotansiyel sayısı kullanılarak verilmiştir. Böylece kontrol nivelman hattındaki noktalara ait yükseklikler TUDKA-99 ağında zamana bağlı oluşan deformasyondan bağımsız tutulmuştur.
TG-19, 2017-2019 döneminde Hrt.Gn.Md.lüğü tarafından Şekil-8’de gösterilen hatlarda yapılan eş zamanlı GNSS ve hassas nivelman ölçülerinden hesaplanan GNSS/nivelman jeoit yükseklikleri ile 1.2 cm ile 6.5 cm arasında standart sapma ile uyumlu bulunmuştur (Tablo-1).
Şekil-11 ve Şekil-12’de sunulan TG-19 ile TG-03 arasındaki fark haritası (-1.43 m ~ 2.45 m arasında), TG-19’un TG-03 modelini hangi bölgelerde iyileştirdiğini göstermektedir.
Tablo-1: TG-19 jeoidi ve Şekil-8’de gösterilen hatlarda GNSS/nivelman jeoit yükseklikleri arasındaki farkların standart sapması (cm).
Bölge (GPS/Nivelman Nokta Sayısı) Farkların Standart Sapması (cm)
Antalya-Burdur (60) 3.4
Antalya-Amasra (142) 4.3
Kozan/Adana (18) 1.9
Gerze/Sinop (17) 2.0
Kırıkkale-Çorum (30) 1.2
Akhisar-Salihli (11) 1.7
Tirebolu/Giresun (13) 6.5
Karaman (13) 1.5
TG-19’un dağlık ve kıyı alanlarda nispeten daha düşük bir doğrulukta olduğu tespit edilmiş olup, Hrt.Gn.Md.lüğü tarafından “Türkiye Yükseklik Sisteminin Modernizasyonu ve Gravite Altyapısının İyileştirilmesi” projesi kapsamında yapılacak hava gravimetresi ölçüleri ile TG-19’un söz konusu bölgelerde iyileştirilmesi çalışmalarına devam edilecektir.
Şekil-11: TG-19 ile TG-03 arasındaki farklar.
Şekil-12: TG-19 ile TG-03 arasındaki farklar (perspektif görünüm).
Proje bitiminde yayımlanacak Türkiye Jeoidi – 2020 (TG-20)’nin kullanıcılar tarafından doğrudan kullanılabilmesi amacıyla Bakanlıklararası Harita İşlerini Koordinasyon ve Planlama Kurulu (BHİKPK) Yönetmelikler Komisyonu tarafından, Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği (BÖHHBÜY)’nde gerekli mevzuat değişikliği için çalışmalar başlatılacaktır.
Bu süreç içerisinde TG-19 yürürlükteki BÖHHBÜY kapsamında kullanılacaktır. TG-19’un hesaplanmasına yönelik tüm detayların yer aldığı bilimsel bir yayın (Yıldız vd., 2020) Hrt.Gn.Md.lüğü personeli tarafından hazırlanma aşamasındadır.
KAYNAKLAR
Akdoğan, Y.A., Yıldız,H., Okay Ahi, G. (2019): Evaluation of global gravity models from absolute gravity and vertical gravity gradient measurements in Turkey, Measurement Science and Technology, 30 (11), 115009.
Demir, C., Cingöz, A. (2004): Türkiye Ulusal Düşey Kontrol (Nivelman) Ağı-1999 (TUDKA-99), TUJK 2002 Yılı Bilimsel Toplantısı, Tektonik ve Jeodezik Ağlar Çalıştayı Bildiriler ve Konuşma Tutanakları Kitabı, sayfa: 139-153, 10-11-12 Ekim 2002, İznik, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Jeodezi Anabilim Dalı, İstanbul, ISBN:975-6786-10-8 (Editör: Onur Gürkan).
Kılıçoğlu, A.,Fırat O., Demir, C. (2006): Yeni Türkiye Jeoidi (TG-03)’nin hesabında kullanılan ölçüler ve yöntemler, TUJK 2005 Yılı Bilimsel Toplantısı, Jeoid ve Düşey Datum Çalıştayı Bildiriler ve Konuşma Tutanakları Kitabı, sayfa: 53-76, 22-24 Eylül 2005, Karadeniz Teknik
Simav, M.ve Yıldız,H.: (2019) : Evaluation of EGM2008 and latest GOCE-based satellite-only global gravity field models using densified gravity network: a case study in south-western Turkey, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 60(1), 49-68, DOI 10.4430/bgta025549.
Yıldız, H., Forsberg, R., Ågren, J., Tscherning, C.C., Sjoberg, L.E. (2012): Comparison of remove- restore and least squares modification of Stoke’s formula techniques to quasi geoid determination over the Auvergne test area, Journal of Geodetic Science, 2(1), 53-64.
Zingerle, Philip; Pail, Roland; Gruber, Thomas; Oikonomidou, Xanthi (2019): The experimental gravity field model XGM2019e. GFZ Date Services. http://doi.org/10.5880/ICGEM.2019.007.
Yıldız,H.,Simav,M.,Sezen,E.,Akpinar,İ,Akdoğan,Y.A.,Cingöz,A.,Akabalı.O.A.(2020): Turkish Geoid Model-2019 with its validation results. (hazırlanma aşamasında).
