Yer radarı ölçmelerinde topografik etkilerin düzeltilmesi: Küresel konum belirleme sistemi ve eğimölçer entegrasyonu

Abstract

Bu çalışmanın amacı bir uzaktan algılama teknolojisi olan GPR yöntemini etkileyen parametrelerden topoğrafik değişkenliğin ölçme sonuçlarına etkisini belirlemek ve söz konusu GPR ölçmelerinde arazi eğiminin sebep olduğu sistematik olmayan hatanın ortadan kaldırılması problemine Harita Mühendisliği disiplini içerisinde ölçme tekniğinin güncel metot ve teknolojilerini kullanarak çözüm bulabilmektir. Güncel Jeoradar tekniğinde arazi eğiminden kaynaklanan jiroskopik etkilerin neden olduğu gömülü objenin konumlandırma ve modelleme üzerindeki bozucu etkilerini GPS ve Dijital İnklinometre kullanılarak geliştirilen `Jiroskopik Düzeltme Metodu` yardımıyla gidermek mümkündür. Önerilen yöntem gömülü objenin yeraltındaki gerçek konumunu (UTM) koordinat sisteminde belirleyerek güncel uygulamalardan daha doğru konum verisine sahip yer altı haritalarının oluşturulmasına imkan tanımaktadır. GPS teknolojisi ile elde edilen topoğrafik verilerle dijital inklinometre verilerinin GPR ölçmeleriyle eşzamanlı olarak toplanması ve birlikte yorumlanması sayesinde arazi eğiminden kaynaklanan jiroskopik etkiler önemli ölçüde giderilebilmiştir. GPR/GPS/İnklinometre kombinasyonundan oluşan metodun performansının test edilebilmesi için İstanbul İli, Maltepe İlçesi sınırlarında bulunan Orhangazi Parkında yer alan gömülü su depoları referans obje olarak kullanılmıştır.boyutları önceden bilinen gömülü obje referans alınarak klasik GPR ölçmeleri ile elde edilen 3D model, GPR-GPS kombinasyonundan elde edilen 3D model ve Jiroskopik Düzeltme modelleri referans objenin gerçek boyutlarıyla karşılaştırılmıştır. Klasik GPR yöntemi sonuçlarıyla karşılaştırıldığında düz arazi koşullarında her 3 yöntemle de birbirine yakın standart sapma değerleri elde edilirken eğimli arazide Jiroskopik Düzeltme Modelinin daha duyarlı nokta konum hatası ürettiği belirlenmiş, yatay nokta konum hatasının eğimli arazi koşullarında yaklaşık %54 civarında küçüldüğü/iyileştiği gözlemlenmiştir.

The objective of this study is defining the effect of topographic slope differences, as being one of the parameters that affect GPR -aremote sensing technology, on measurement results, and to find out a solution to the problem of the unsystematic error resulted from slope area on GPR measurements with in the discipline of Geomatic Engineering by using recent survey methods and technologies. Using the `Gyroscopic Correction Method` developed by using GPS and Digital Inclinometer, it is possible to determine the effect of the gyroscopic effects caused by land slope on the current Georadar technique, the buried object is to determine the underground real location in the (UTM) coordinate system, allowing for the creation of underground maps with more accurate location data than current applications. It is considered that it is possible to eliminate `Gyroscopic Effects` or an other words `antenna orientation problem` resulted from area slope differences with `Gyroscopic Correction Method` which improved with using digital inclinometer and GPS. This method provides determining the actual location of the buried object in (UTM) coordinate system and mapping the underground more accurately. Thanks to syncronized GPS and inclinometer data collection the gyroscopic effect or an other word `antenna orientation error`, which caused by area slope differences, was eliminated significantly. In order to test the performance of the method derived from combination of GPR-GPS-Inclinometer, was compared with the actual dimensions of the buried water tanks in Orhangazi Park, located in Maltepe region of İstanbul. When comparing the results of the traditional GPR survey with those of the GPR/GPS/Inclinometer combination model, it has been noted that the Gyroscopic Correction method produced better horizontal point positioning precision, and the horizontal positioning uncertainty was improved about %54 for slope land area types.