Topoğrafik düzensizliklerin ortometrik yüksekliklere etkisinin farklı çözünürlüklü SYM ve silindirik şablonlar yardımıyla araştırılması

Abstract

Ortometrik yükseklikler nivelman ve gravite ölçmeleri yardımıyla belirlenirken çekül eğrisi boyunca ortalama graviteye getirilen yaklaşımlara göre değişkenlik gösterirler. Helmert yaklaşımı düşey datum sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Topoğrafyanın plaka şeklinde kabul edildiği bu yöntemle fiziksel yeryüzünün gerçek görünümü çoğu kez göz ardı edilir. Bu durum ortalama graviteden ve dolayısıyla ortometrik yüksekliklerden sapmalara neden olmaktadır. Niethammer ve ona yaklaşan Mader ortometrik yüksekliklerinde ise topoğrafik düzeltmeler dikkate alınır. Niethammer ve Helmert ortometrik yükseklikleri arasındaki farklar bu çalışmada incelenmiştir.Topoğrafik düzeltmelerin hesaplanmasında topoğrafyayı bölmelere ayırarak onun çekim etkisini modelleyen yöntemlerden biri silindir bölme yöntemidir. Yöntem kullanılan şablonların bölümleme biçimlerine ve bölmeler içerisine düşen yükseklik sıklığına ya da grid çözünürlüğüne göre topoğrafik düzeltmeleri farklı sonuçlarla ortaya koyabilir. Çalışmada bu değişkenliği görmek için GPS/Nivelman istasyonları ve gravimetrik jeoit istasyonlarında iki farklı uygulama yapılmıştır. SRTM ve ASTER yükseklik verileri 1'', 3'' ve 15'' çözünürlüklü olarak elde edilmiş ve iç ve dış grid çözünürlükleri farklı Sayısal Yükseklik Modelleri (SYM) oluşturulmuştur. Topoğrafik yapı Hammer, Hayford-Bowie ve Niethammer şablonları ile kompartmanlara ayrılmış ve ortalama yükseklikleri her bir SYM ile ayrı ayrı elde edilerek topoğrafik düzeltmeler hesaplanmıştır. Bu düzeltmelerin ortometrik yüksekliklere etkileri belirlenmiştir. Konya Kapalı Havasındaki gravite ölçme istasyonlarında 20 cm'ye varan ortalama 1 mm ve 12 mm standart sapmalı yükseklik değişimleri %95'i 25 mm'nin altında olarak Helmert ortometrik yükseklikleri için gözlemlenmiştir. Nivelman yolları için ortometrik yüksekliklerde ise 7,5 mm'ye varan yükseklik düzeltmeleri elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Gravite İndirgemeleri, Ortometrik Yükseklikler, Sayısal Arazi Modeli, Silindir Şablon, Topoğrafik Düzeltmeler.

When the orthometric heights are determined by gravimetric methods, they vary according to the approaches taken to the average gravity along the plumb line. In the case of vertical datum systems determined by the Helmert approach, in which the topography is considered as a plate, actual topographyis not taken account in gravity reduction. This causes more or less deviations in mean gravity, as well average heights. On the other hand, topographic corrections are calculated in the determination of Niethammer orthometric heights. The differences between Helmert and Niethammer orthometric heights were investigated in the study.One of the methods of modeling the topography is to divide it into compartments namely the cylinder method. The method can reveal topographic corrections with different results depending on the partitioning formats of the templates used and the grid resolution falling within the compartments. In order to see this variability in the study, two different applications were performed in two case study area, GPS/leveling stations and gravimetric geoid stations. SRTM and ASTER altitude data were obtained with 1'', 3'' and 15'' resolution, and they are employed to create internal and external grids. The topographic structure was divided into compartments with Hammer, Hayford-Bowie and Niethammer templates, and topographic corrections were calculated by obtaining the mean heights for each DEMs. The effects of these corrections on the orthometric heights are determined. Corrections of elevations are up to 20 cm , approximately 1 mm and 12 mm standard deviation were observed for Helmert orthometric heights at gravity measuring stations. The height effects is according to statistical significance are %95 less than 25 mm. Elevation corrections up to 7,5 mm were obtained at orthometric heights for levelling lines.Key words: Cylindrical Template, Digital Elevation Model, Gravity Reductions, Orthometric Heights, Topographical Corrections.