Ölçme Bilgisi 4 -I-II

JEODEZİK ÖLÇÜ, JEODEZİK AĞLAR VE JEODEZİK NOKTALAR 

1. GİRİŞ

Bilindiği gibi; jeodezi

γ η 

 jeo:  jeo: yer veya dünya ,

=

δ α ι ω I   =

=dezi bölmek değerlendirmek anlamına gelen iki kelimenin

 birleşmesinden oluşan bir kelimedir. Buna göre, jeodezinin kısaca kelime manası “ yeryüzünün ölçülmesi, bölünmesi ve

değerlendirmesi anlamına” gelen bir ifade ile açıklanabilmektedir. Ancak, böyle bir disiplinin ilk ilmi anlamdaki tanımı, 1880 yılında yılında F. R. Helmert tarafından Helmert  tarafından yapılmıştır. F. yapılmıştır. F. R. Helmert ’in ’in bu klasik tanımına göre “ Jeodezi yeryüzünün ölçülmesi  ve haritasının yapılması ilmidir ” şeklinde ilgili kaynaklarda yer aldığı görülmektedir.

 Ne var ki, bu tanım daha sonraları jeodezinin konularının çeşitlenerek genişlemesi karşısında yetersiz kalmış ve bu tanıma okyanus dibi yüzeyinin ve dünyanın dış gravite alanının belirlenmesi konuları da eklenerek, yeni ve daha geniş bir tanım ihtiyaç duyulmuştur. Böyle bir tanım;  Helmert tarafından  Helmert tarafından 1880 yılında yapılmış olan ilk klasik tanıma sözü edilen konularda ilave edilerek yeni bir tanım H. tanım H. Draheim 1971 tarafından yapılmıştır.

; “Jeodezi yeryüzünün ölçülmesi ve haritasının yapılması yanında okyanus dibi yüzeyinin ve dünyanın dış gravite alanının,  gözlem parametrelerinden ortalama yer elipsoidinin belirlenmesi..vs. ilmidir ” ilmidir ”

Yapılan bu yeni ve genişletilmiş tanıma göre de çoğu zaman; jeodezi yerbilimleri ve mühendislik disiplinleri arasında ele alınabilecek bir disiplin olduğu olduğu aynı yayınlarda yer aldığı şekliyle şekliyle açıkça vurgulanabilmektedir.

Günümüzde ise, çoğalan konular ve çeşitlenen uğraş alanlarının artması karşısında bu tanım da yetersiz kalmaktadır. Böyle  bir tanımı günümüz koşullarına koşullarına uygun hale getirebilm getirebilmek ek için konuyla ilgili yapılmış olan mevcut mevcut son tanıma, baraj, yol, viyadük, gökdelen gibi bazı sanat yapılarının, ve yerin kabuk hareketlerinin, heyelanların denetlenmesi, çeşitli mühendislik    projelerinin aplikasyonu, aplikasyonu, yeryüzü arazi parçalarının düzenlenmesi..vs düzenlenmesi..vs gibi konuların konuların da ilave edilmesi ile yeni bir tanım daha yapılıp mevcut son tanım daha da da genişletilebilir.

Buna göre; jeodezinin daha güncel bir tanımı olarak” “Jeodezi yeryüzünün ölçülmesi ve haritasının yapılması yanında okyanu okyanuss dibi dibi yüzeyi yüzeyinin nin ve dünyan dünyanın ın dış gravit gravitee alanın alanının ın belirl belirlenm enmesi esi,, yerin yerin diğer diğer gök cisiml cisimleri eri ile olan olan geomet geometrik  rik  ilişki ilişkiler lerini ininn belirl belirlenm enmesi esi ve baraj, baraj, yol, yol, viyadü viyadük, k, gökdel gökdelen en gibi gibi bazı bazı sanat sanat yapıla yapıların rının, ın, yerin yerin kabuk kabuk hareket hareketler lerini inin, n, heyelanları heyelanlarınn denetlenmesi denetlenmesi,, çeşitli çeşitli mühendislik mühendislik projelerin projelerinin in aplikasyon aplikasyonu, u, yeryüzü yeryüzü arazi parçaların parçalarının ın düzenlenmes düzenlenmesi..vs. i..vs. konuları ile ile uğraşan bir ilmidir” diye tanımlanabilir.

Burada yapılan tanımlardan görüldüğü gibi, bu tür faaliyetleri yerine getirirken kullanılan ölçü büyüklükleri, yer yüzünün

geometrik geometrik şeklini şeklini belirlemek belirlemek için açılar açılar ve uzunluk uzunluk yada uzunluk farklarıdır farklarıdır. Yeryuv Yeryuvarı arının nın dış gravit gravitee alanın alanınıı  belirlemek için de yeryüzü noktalarındaki gravite değerleridir. Ancak, bilindiği üzere, açılar ve uzunluklar geometrik şekil  belirleyen büyüklükler olmaktadır. Buna karşılık, yeryüzü noktalarındaki gravite değerleri de sadece fiziksel bir büyüklük  olmaktadır. Bu nedenle, ilk bakışta Helmert’in bakışta  Helmert’in 1880 yılında yapmış olduğu ilk klasik tanımına göre jeodezik ölçü sadece açı ve uzunluk uzunluk yada uzunluk farkları sayılabilmesin sayılabilmesinee rağmen, rağmen, sonraları sonraları uğraş alanlarının alanlarının genişlemesi genişlemesi ile tüm bu konuları konuları da içerecek şekilde yapılan daha genel tanıma dayanılarak, konuya konuya farklı bir bakış olarak, çalışmalar için yeryüzünde yapılan gravite ölçüleri, salt fiziksel ölçüler şeklinde ele alınabilmesi yanında jeodezik faaliyetler yönünden farklı bir yaklaşım

olarak, çok özel durumlarda jeodezik ölçüler sınıfından sayılabilir. Fakat genelde gravite ölçüleri; farklı tür ve teknik  özelliklere sahip ölçüler oldukları her zaman böyle bir söz söylenemez. Söylenmesi bir kavram karmaşasına neden olabilir.

Sonuçta, Sonuçta, yapılan açıklamalardan açıklamalardan,, ilk bakışta jeodezik ağlar için; sadece gözlemlerden gözlemlerden yani açı ve uzunluk ölçülerinden ölçülerinden faydalanılarak kurulan ağlar anlaşılmasına rağmen, rağmen, bazen de faaliyetlere yardımcı olmak amacıyla kurulan gravite gravite ağları bu sınıfa dahil edilebilir. Bu gibi durumlarda, jeodezi disiplini yönünden tüm ağların böyle bir isme sahip jeodezik ağlar  şeklinde düşünülebilmeleri mümkün olabilir. Ancak, burada konunun alışılagelen bir düzende ele alınması ile, yerin dış gravite alanını belirlemek amacıyla kurulan gravite ağları ayrı, yerin şeklinin ve büyüklüğünün yanında onun diğer gök  cisimleri cisimleri ile olan ilişkilerin ilişkilerin belirlenebi belirlenebilmesi lmesi amacıyla açı ve uzunluk uzunluk ölçmelerind ölçmelerinden en faydalanarak faydalanarak özel şekillerde şekillerde kurulan  jeodezik ağlar ayrı düşünülerek ele alınmıştır. Bu nedenle, burada kullanılan Jeodezik ağ kavramından; sadece jeodezinin ilk  klasik tanımına uyularak, yeryüzünün şeklini belirlemek amacıyla kurulan ve açı uzunluk ölçme esasına göre kurulan

 jeodezik ağlar ya da diğer adıyla nirengi ağları anlaşılarak ele alınmaktadır.

Yeryuvarının şeklinin yanında büyüklüğünün belirlenmesi ve ülkelerin sosyal, ekonomik ve teknik yönden kalkınabilmeleri için planlı bir alt yapıya sahip olmaları gerekir. Ülkeler için böyle bir teknik alt yapının oluşturulmasında o ülkeyle ilgili küçük veya büyük ölçekli harita yada planlara ihtiyaç duyulur. Bu gibi haritaların yada planların sürekli kullanılabilir olması için bunların arazide uzun süre kaybolmadan kalması öngörülen noktalara göre yapılmış olmaları arzulanır.

Bu amaçla; ülkelerin, ülkelerin, kıtaların, kıtaların, büyük arazi parçalarının parçalarının ya da birkaç meridyen ve paralel dairesi yaylarının yaylarının belirlediği belirlediği alanların, bazı özel amaçlı çalışmalar için daha küçük alanların ölçülmesinde ve bir ölçek dahilinde kağıt düzlemine aktarılarak haritalarının yada planlarının yapılmasında; öncelikle tüm jeodezik faaliyetlerin ana iskeletini, yani omurgasını, oluşturan nirengi ağları diğer adıyla jeodezik ağlar kurulur. Ölçü alanının tümünü kapsayacak büyüklük ve genişlikte kurulan bu tür ağlar, günümüzde geliştirilmiş bilgi ve becerilerin birikimi ışığında, ölçü aletlerinin ve tekniklerinin günün şartlarına uygun gelişmelerine bağlı olarak, çeşitli yollarla ve şekillerde kurulabilirler ya da mevcut olanları kurulmuştur. Kuruluş amaçlarına, boyut, şekil ve ölçü tekniklerine göre bu ağlar farklı isimler altında ele alınabilirler.

2. YERİN TEMEL ŞEKLİ OLARAK JEOİD VE ELİPSOİD YÜZEYLERİ

Yeryuvarının temel şeklinin nasıl olduğu çok eski yıllardan beri insanoğlunu meşgul eden konulardan biri olmuştur. Böyle  bir sorun tarihin ilk çağlarında, yeryüzünün bir düzlem yüzey kabul edilmesine rağmen geçen zaman zarfında böyle bir  yüzey olmadığı; ekseni etrafında dönen dönel bir çisim olduğu ve dolayısı ile yuvarlak bir gök cismi şeklinde olabileceği, fizik kurallarına dayanılarak kuramsal olsa da bile önceleri yanıtlanmıştır. Ancak, yapısını oluşturan farklı özellikteki maddelerin yoğunluklarının da farklı ve bunların düzgün dağılmamış olması nedeniyle homojen bir yüzeye sahip olmadığı, ondülasyonlu bir yüzeye sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Böyle bir yüzey, atmosferle yeryuvarının arakesit yüzeyini temsil eden fiziksel yer yüzeyi olarak adlandırılmaktadır. Yeryuvarını oluşturan farklı yoğunluktaki bu maddeler, Newton çekim prensibine göre açıklanabilen, birbirlerini kitlelerinin çarpımı ile doğru aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı olarak iter ya da çekerler. Ayrıca, bu gibi noktalarda; yeryuvarının uzayda kendi ekseni etrafında dönmesi ve gel-git olayları, diğer diğer gök cisimlerinin cisimlerinin çekim etkileri, meteorolojik meteorolojik değişimler değişimler neticesind neticesindee bir diğer diğer kuvvet kuvvet olan merkezkaç kuvveti oluşmaktadır. Her nokta için bu iki kuvvetin bileşkesi yönünde bir çekim ivmesi ayrıca bu çekim ivmesinin doğrultusu

gösteren bir de çekim kuvvetinin yönü ve her nokta için de bir  olduğu düşünülen

W 

W  p

=

W  -potansiyel

değeri mevcut olmaktadır. Her nokta için var 

potansiyel değerine sahip noktaların tanımladığı geometrik yüzeye, nivo veya eşpotansiyelli

yüzeyler denmektedir.

Şekil 1:  Nivo Yüzeyleri

Bu yüzeyler hiçbir zaman birbirini kesmezler. Sahip oldukları potansiyel değerlerine göre iç içe dizilmiş ondülasyonlu yüzeylerden oluşurlar. Jeodezik ölçmeler için ve aynı zamanda yerin temel şekli kabul edilen bir tanesi vardır ki, bunun  potansiyeli ortalama deniz yüzeyindeki bir noktanın

W  0

potansiyel değerine;

W  

W  0

=

eşittir.

W 

Bunun adı için; J. için;  J. B. LİSTİNG (1872) yılında jeoid (Geoid) kelimesini kullanmıştır. Aynı zamanda bu şekilde tanımlanmış olan jeoid de, yerin temel şekli olarak kabul edilmiştir. Jeoidin yapısını yapısını oluşturan kitle dağılımının homojen homojen olmamasından dolayı jeoid yüzeyi de fiziksel yeryüzü gibi ondülasyonlu bir yüzeydir.

Şekil 2: 2: Jeoid (Geoit)

Ancak, her noktasındaki potansiyel değeri sabittir. Üzerinde duran bir cisim iş yapmaz. Bir diğer ifade ile üzerinde bulunan  bir su damlası hiçbir yönde hareket etmez, sürekli sabit kalır. Bu gibi özelliklere sahip olan jeoid, ondülasyonlu bir yüzey olması nedeniyle analitik fonksiyonlarla ifade edilmesi çok güç hatta imkansızdır. Ancak, fiziksel olarak tanımlanabilir. Bazı durumlarda geometrik tanımı sadece üzerindeki noktalarının belirlenmesi ile gerçekleştirilebilir. Jeoid doğal bir cisim olması nedeniyle fiziksel anlamda daima vardır. Bazı uygulamalar için geometrik olarak da “ortalama deniz yüzeyinin kara   parçaları parçaları altında yeryüzünün yeryüzünün her noktasında noktasındaki ki çekül doğrultuların doğrultularınaa dik olarak olarak devam ettiği kabul kabul edilen kapalı bir   yüzeydir” şeklinde tanımlanabilir. Jeoid, bu özelliklerinden dolayı, tüm jeodezik ölçmeler ve noktaların yüksekliklerini  belirlemede referans yüzeyi olarak alınmaktadır.

Bilindiği gibi, yeryüzünde jeodezik amaçlı ölçmeler için kurulan aletler, ya çekül doğrultusundan, ya da düzeçlerden faydalanılarak kurulur. Çekül doğrultuları, o noktadaki yatay düzleme dik konumdadır. Dolayısı ile çekül doğrultuları,  jeoide de dik konumda olmaktadır. Tersi durumda, düzeçle kurulmuş aletler de aynı özelliği taşımaktadır. Bu nedenle jeoid,  jeodezik ölçmelere de referanslık etmektedir.

Yeryüzünün şeklinin ve büyüklüğünün belirlenmesi amacıyla yapılacak jeodezik faaliyetler için, jeoidin matematiksel olarak karmaşık bir yüzey olması iki boyutlu yatay konum hesaplamalarında kullanılmak üzere seçilmesini olanaksız kılar. Bu durum, böyle bir yüzey üzerinde iki boyutlu hesap yapmak yerine daha basit ve düşük dereceden analitik fonksiyonlarla ifade edilebilen bir diğer yüzeyin seçilmesini gündeme getirir. Bu amaca yönelik yönelik bir yüzey;

a: büyük yarı yarı ekseni, b: küçük yarı ekseni olan,

 bir elipsin küçük ekseni etrafında 180 o döndürülmesi sonucunda meydana gelen ve aynı zamanda kapalı bir yüzey olan, bir  dönel elipsoid yüzeyi olmaktadır.

Şekil 5: Elipsoid yüzeyi ve Coğrafi koordinatlar 

Bu yüzey doğal bir yüzey olmayıp olmayıp sadece analitik olarak ifade edilebilen edilebilen düşünsel düşünsel bir yüzey olmaktadır. olmaktadır. Jeoid yerine, yerine, yeryuvarının temel şekli olarak kabul edilerek yatay konum hesaplamalarında referans yüzeyi olarak alınır.

Yer yüzeyi yüzeyi yerine yerine kullan kullanıla ılacak cak böyle böyle bir dönel dönel elipso elipsoidi idin, n, yeryuv yeryuvarı arına na göre göre yerleş yerleştir tirme me ve yönlen yönlendir dirmes mesii yanınd yanındaa  boyutlarının da belirlenmiş olması yani; datumu belli ise buna referans elipsoidi denir. Bu yüzey, yeryuvarının her tarafına dağılmış olan tüm jeodezik noktaların yatay konumlarını belirleme ve temsil etmede referans yüzeyi olarak kullanılır. Böyle  bir kabul sonucunda, yeryüzünde çekül doğrultusuna veya ona dik konumda olan jeoid yüzeyine göre yapılan tüm jeodezik  ölçüler referans elipsoidine indirgenerek gerekli değerlendirmeler veya hesaplamalar ortak bir yüzeyde yapılabilir.

Şekil 6:  Nivo, Jeoid ve Elipsoid Elipsoid yüzeyleri

Burada; N: jeoid ondülasyonlarını, h : elipsoid yükseklikleri ve H: ortometrik yükseklileri göstermektedir. Referans elipsoidi temel yüzey kabul edilerek hesaplama yapmak düzlemde düzlemde hesaplama hesaplama yapmaya göre daha karmaşık ve zor olmaktadır. olmaktadır. Bu durumda, elipsoid yerine uygun şekilde seçilmiş bir projeksiyon yüzeyi seçilerek, elipsoide indirgenmiş gözlemler bu yüzeyde tasvir edilerek ilgili hesaplamalar bu yüzeyde düzlem esaslara göre yapılarak sonuçlandırılır.

3.1 JEODEZİK AMAÇLI KURULAN AĞLAR 

Jeodezik amaçlı kurulan ya da kurulabilen ağları iki kısımda ele almak mümkündür. Bunlardan biri  gravite ağları ve manyetik ağlar, diğeri ise sadece açı uzunluk ölçülerinden kurulan ve geometrik büyüklük ifade eden; jeodezik ağlar ya da alışılagelen bir ifade ile nirengi ağlarıdır. Bu ağların her birinin kurulmasındaki amaç birbirinden farklı olmaktadır. Gravite ağlarında, sadece yeryuvarının dış gravite alanının belirlenmesi problemi ile uğraşılır.

Jeodezik ya da diğer adıyla nirengi ağlarında yerin büyüklüğü yanında şeklinin belirlenmesini esas alan konular amaç edinilmektedir. Yani, geometrik anlam taşıyan büyüklükler konu edilmektedir.

3.1.1 GRAVİTE AĞLARI

Bu tür ağlar yeryüzünün dış gravite alanını belirlemek amacıyla kurulurlar. Ölçü büyüklüğü olarak yeryüzüne işaretlenmiş olan gravite noktaları arasındaki gravite farkı değerleridir. Bu ağlar genelde ülkeler genişliğinde, geometrik nivelman ağlarının yapısına benzer şekilde kurulurlar. Noktalar arasında ölçülen gravite farklarından faydalanarak değeri önceden kesin olarak bilinen ve uygun uygun şekilde seçilmiş olan bir başlangıç noktasına noktasına göre bütün yeni noktaların noktaların gravite değerleri bu  başlangıç değerine göre hesaplanır. Hesaplanmasında; geometrik nivelman ağlarına benzer şekilde işlemler yapılmaktadır. Aşağıda Türkiye temel gravite ağı görülmektedir.

Bu ağda, 55 adeti adeti I. derece, derece, 13 adeti mutlak mutlak gravit gravite, e, 3940 3940 adeti adeti II. derece derece ve 62250 adeti adeti de sıklaştı sıklaştırma rma noktası noktasını nı içermektedir. Bu ağ toplam 66258 adet noktadan oluşmaktadır.

3.1.2 MANYETİK AĞLAR 

Bu ağlar yeryüzünün manyetiğini belirlemek amacıyla kurulan ağlardır. Bunlarla ilgili ölçü büyüklükleri noktalardaki manyetik ölçüler olmaktadır. Böyle Böyle ağlara bir örnek Türkiye Ulusal manyetik ağı verilebilir. verilebilir. Bu ağ, ülke boyutunda boyutunda 50100km. aralıklarla işaretlenen ve manyetik alan para metreleri ile zamanla değişiminin bilindiği noktalardan oluşan bir ağdır.

Şekil 8: Türkiye Ulusal Manyetik Ağı 85 adet seküler nokta ve 2000 adet sıklaştırma noktası içermektedir.

3.1.3 JEODEZİK VEYA NİRENGİ AĞLARI

Yeryüzünde zemine özel olarak işaretlenmiş ve ölçmeler sonucunda karşılıklı konumları belirlenmiş sabit noktalara nirengi noktası denmektedir. Bu tanıma ilave olarak; Nirengi noktaların konumlarını belirlemek amacıyla komşu noktalar  arasında bir ölçme planı dahilinde yapılan gözlemlerin belirlediği doğrultuların oluşturdukları geometrik şekle de  Nirengi  Ağı denmektedir. Mevcut veya kurulması mümkün olabilen jeodezik ağlar her biriyle ilgili yapılan ölçülerin; ölçü türünün, kapladıkları alanların büyüklüğüne ve genişliğine veya boyutlarına, oluşturdukları geometrik şekillerine, kuruluş amaçlarına, hesaplanış   biçimlerine ve elde edilen sonuç bilgilerinin türüne ya da özelliklerine göre çeşitli şekilde sınıflanabilirler. Böyle bir  düşüncenin ışığı altındaki bir sınıflandırma yukarıdaki tablodaki gibi özetlenebilir.

3.1.3.1. ÖLÇÜ TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMALARI

3.1.3.1.1 3.1.3.1.1.. Uydu Ağları: Ağları: Uydu ağlarında noktaların karşılıklı konumlarını belirlemek amacıyla, uydu gözlemlerinden faydalanılır. Bir diğer ifade ile; alet kurulan istasyon noktası yer yüzünde bir nokta ve tatbik yapılan hedef noktası uzayda  bir uydu olan ya da tersi durumdaki bir ölçü tekniğinden faydalanılır. Uydu gözlemlerinde ölçü büyüklüğü doğrudan her bir  noktanın orijini yerin ağırlı merkezi olan ve  Z  ekseni yerin dönme ekseni,  X  ekseni ekvator düzlemi ile sıfır başlangıç meridyeninin arakesit doğrusu olan ve Y ekseni Y  ekseni orijin noktasında her iki eksene dik olan sağ el kuralına uyan bir kartezyen koordinat sistemi özelliğine sahip ortak doğal dik koordinat sistemindeki konum bileşenleridir. Bir nokta için her üç konum  bileşeni olan ve aynı zamanda ölçü büyüklüğü olarak doğrudan ölçülen  X, Y, Z yatay Z yatay ve düşey konum bileşenleri aynı anda ölçüld ölçüldüğü üğü için için değerle değerlendi ndirme rmeler lerii de birlik birlikte te yapılı yapılır. r. Bu nedenl nedenle, e, aynı aynı zamand zamandaa bunlar bunlar üç boyutl boyutluu ağlar ağlar olarak olarak da adland adlandırı ırılır lırlar. lar. Bu ağlard ağlardaa herhan herhangi gi bir bir hesap hesap yüzeyi yüzeyine ne ihtiy ihtiyaç aç duyulm duyulmaz. az. Ancak, Ancak, bu noktal noktaları arınn geomet geometrik rik olarak  olarak  gösterilmesi istendiğinde bir referans yüzeyine gereksinim duyulur ve projeksiyon koordinatlarına geçilir. Son yıllarda çeşitli amaçlarlar için kurulan ağlar bu yöntemle kurulmakta ve kurulmuş olanları da bu yöntemle yenilenmekte ve sıklaştırılmaktadır.

3.1.3.1.2. Yersel Ağlar

Bu tür ağlar yersel ölçü yöntemleri ile kurulurlar. Yani alet kurulan istasyon ve bakılan hedef noktası yeryüzünde bulunan ölçü sistemlerine göre kurulmaktadırlar. Bu amaçla yapılan; Alet kurulan noktalardaki tüm doğrultu gözlemleri ve uzunluk  ölçüleri, yersel ölçmeler için geliştirilmiş teodolit, mekanik, optik, elektronik uzunluk ölçer aletler kullanılarak yapılır. Bu tür ağlarda, noktaların yatay ve düşey konumları aynı anda belirlene bildiği gibi, yatay ve düşey konum bileşenleri arasında zayıf bir korelâsyonun, korelâsyonun, ölçü aletlerin aletlerin her iki bileşeni ayrı ölçmesi ve hesaplamala hesaplamaların rın kolaylığı kolaylığı da dikkate alınarak ayrı da yatay ve düşey ağlar biçiminde biçiminde belirlenebili belirlenebilirler. rler. Noktaların Noktaların yatay ve düşey konum bileşenleri bileşenleri birlikte birlikte ele alınarak, alınarak, noktaların üç boyutlu koordinatlarını bir arada belirmek için oluşturulan ağlar yersel üç boyutlu ağlar, ayrı olarak ele alınarak parçalı bir biçimde, hesaplamalarda düşey konum bileşenin sabit alınarak sadece yatay konum bileşenlerinin  belirlendiği ağlara; yatay ağlara;  yatay veya iki boyutlu ağlar veya kısaca Nirengi ağları, ağları , hesaplamalarda yatay konum bileşenlerinin sabit alınarak üçüncü boyutun yapılan ölçmeler sonucunda belirlendiği   Düşey ağlar ağlar ya da Trigonometri Trigonometrikk ağlar diğer adıyla adıyla  Nivelman ağları diye ele alınabilirler.

3.1.3.1.3. Bütünleşik Ağlar Ağlar :  bu tür ağların kuruluşunda, hem yersel ölçü yöntemlerinden hem de uydu yöntemlerinden faydalanılmaktadır. Her iki ölçü yöntemiyle elde edilen gözlemler aynı bir matematik modelde değerlendirilerek noktaların kesin üç boyutlu koordinatları ortak bir üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde belirlenir. Genelde bu duruma, klasik yöntemle, yani yersel ölçme yöntemleriyle kurulmuş olan mevcut ağların günümüz koşullarına uygun olarak uygun gözlemleri ile yenilenmesi veya sıklaştırılmasında sıkça karşılaşılmaktadır. Bu açıklamalardan faydalanarak, mevcut ülke temel ağlarına bakıldığında, bunlardan şimdiye kadar kurulmuş olanları yersel ölçü yöntemleri ile kurulmuşlardır. Ancak, bazı gelişmiş ülkelerde, bilim ve teknolojideki son gelişmelerden etkilenerek bu şekilde kurulmuş olan mevcut ağlarını uydu ölçü tekniklerini kullanarak, güncelleştirerek yenilemişlerdir. Türkiye de bu akıma uyan ülkelerden biri olmaktadır. Yatay konum belirlemek amacıyla kurulanlarının

“Nirengi ağlarının” arazideki noktaları ile düşey konum bileşeni

  belirleme amacıyla kurulmuş olanlarının “Nivelman ağları” arazideki noktaları birbirinden farklı yerlerde bulundukları görülmektedir. Ölçülmeleri farklı yöntemlerle farklı zamanlarda yapılarak hesaplanmalarında, birinin sonuçları diğeri için sabit alınarak her biriyle ilgili kesin değerler parçalı yaklaşımla elde edilmiştir.

3.1.3.2 ÖLÇÜ ALANININ BÜYÜKLÜĞÜNE GÖRE SINIFLANDIRMA

 Nirengi ağları örtükleri ya da kapladıkları arazinin genişliğine bağlı ve ölçülmelerinde kullanılan ölçü ve hesap tekniklerine göre de çeşitli şekillerde isimlendirilebilirler.

3.1.3.2.1 Yerel Nirengi Ağları

Bu ağlar yeryüzünün belli büyüklükteki, yanı düzlem esaslara göre ölçülüp hesaplanabilecek büyüklükteki, alanlarını örtecek şekilde kurulan ağlardırlar. Bunlara, lokal veya diğer adıyla mevzi ağlarda denmektedir. Köy, şehir veya kasaba genişliğindeki alanları ölçmek ya da bazı mühendislik hizmetlerinin yerine getirilmesinde kullanılan örneğin; deformasyon amaçlı ağlar gibi küçük alanları içerecek genişlikte kurulmuş olanları, bunlara bir örnek olarak verilebilir.

3.1.3.2.2 Bölge Nirengi Ağları

Bu tür ağlar, yeryüzünün belli büyüklükteki bir bölgesini örtecek genişlikte kurulan ağlardır. Bu ağların hesaplanmasında, yeryuvarının şeklini genel anlamdaki referans elipsoidi yerine bu elipsoidi en iyi temsil eden bir küre kabul ederek, tüm hesaplamalar bu küre yüzeyinde yapılır. Buna bir örnek olarak, Doğu-Karadeniz bölgesi için kurulacak bir ağ bu özellikleri taşıyabilir.

3.1.3.2.3 Ülke Nirengi Ağları

Bu tür ağlar, ülkeler genişliğinde, ülkelerin ölçülmesi için kurulan temel ağlardır. Bunlar ülkelerin genişliğine göre farklı  büyüklükte olabilirler. olabilirler. Bir Hollanda, Belçika ve Danimarka…vs. için bölge ağı özelliklerini taşımalarına rağmen, Türkiye, Rusya ..vs için böyle bir özelliği taşımazlar. Bu genişlikteki ağlar yeryuvarını en iyi temsil eden bir elipsoid yüzeyinde elipsoidin geometrik özelliklerine göre hesaplanır ve projeksiyonda tasvir edilerek değerlendirilirler. Ülke nirengi ağına ilişkin bir örnek, Türkiye 1. derece nirengi ağı

Şekil 9: Türkiye 1. Derece Nirengi Ağı verilebilir. Bu ağda, 904 adet 1. derece, 3311 adet II. Derece, 95000 adet 3. derece ve 350000 adet 4. derece noktalardan oluşmaktad oluşmaktadır. ır. Bunlardan Bunlardan 307 adeti I. Derece ve I. Derece nirengi noktasında noktasında astronomik astronomik ölçü yapılmıştır. yapılmıştır. Bu ağ toplan toplan 449215 adet noktadan oluşmaktadır.

3.1.3.2.4 Kıta Ağları

Bu ağlar ülkeler ağlarını içerecek genişlikte veya bir kıtayı örtecek büyüklükte kurulurlar. Ölçülmeleri ve hesaplanmaları referans elipsoidi esaslarına göre yapılır. Buna bir örnek olarak Avrupa kıta ağı veya  Retrig  ağı buna bir örnek teşkil etmektedir.

Buradan görüldüğü gibi nirengi ağının boyutları yani örtükleri alan genişledikçe gerek ölçme gerekse hesaplama teknikleri yönünden bazı zorluklarda kendiliğinden ortaya çıkmaktadır. Bu durumda, yeryuvarının lokal ağlar için düzlem kabul edilen şekli büyük ağlar veya kıta ağaları için bir elipsoid kabul edilmekte, dolayısı ile referans yüzeyinin geometrik özellikleri de ilgili formüller içerisine dahil edilmektedir. Ayrıca, ülkelerin farklı oluşu da veri temin teminde bazı sorunları birlikte gündeme getirmesi ile de gizlilikte ayrı bir problem olmaktadır. Her bir ülke ağı için ölçü duyarlığının, tekniğinin, bağlantı noktalarının durumu, referans yüzeylerinin farklı oluşu bir başka sorun olarak da karşılaşılmaktadır. Ancak, ne var ki, konumuz gereği, burada daha çok küçük alanları örten ülke ağları veya yerel ağlar büyüklüğündeki nirengi ağlarının kurulması ilgili bilgiler ele alınacaktır.

3.1.3.2.5 Büyük Nirengi Ağları

Bu ağlar birkaç meridyen ve paralel dairesi yaylarını örtecek genişlikte kurulan ağlardır. Ancak, burada büyüklük kelimesi iki farklı şekilde algılanabilir. Birisi, nokta sayısı az olmasına rağmen kenar uzunlukları uzunlukları fazladır. Sonuçta, az sayıda nokta ile tüm alan bir nirengi ağı ile kaplanmıştır. Bir diğeri ise; komşu noktalar arasındaki uzunluklar kısa ancak nokta sayısı fazladır. fazladır. Dolayısı ile ölçü olanı fazla sayıda sayıda nokta ile tamamıyla tamamıyla örtülmektedir. örtülmektedir. Her iki durum içinde, büyük ağ kelimesi kelimesi kullanılabilir. Çünkü, kapladıkları alan geniş bir alan olduğundan, hesaplanmaları aynı referans yüzeyine göre yapılır.

Şekil 10: Bir 10: Bir Büyük Nirengi Ağı

3.1.3.3 GEOMETRİK ŞEKİLLERİNE ŞEKİLLERİNE GÖRE SINIFLANDIRLMALARI

Yeryüzünün tamamının ya da belli büyüklükteki bir parçasının ölçülmesinde amaç bu alanın tüm detayları ile belli bir ölçek  dahilinde küçültülerek harita düzlemine aktarmaktır. Böyle bir işlem için öncelikli hedef; ölçü bölgesinin tüm jeodezik detay ölçülerine referanslık edecek sıklıkta uygun nirengi noktaları ile örtülmüş olmasıdır. Ölçü alanının geniş olması durumunda  böyle bir işlem ekonomiklik yanında emek gücünün, zamanın sınırlı olması nedeniyle bir anda yapılamaz. Böyle durumlarda iki farklı yol izlenebilir. Birincisi; alanın belli büyüklükte, yani detay noktalarına referanslık edecek sıklıkta tüm noktaların aynı anda tesis edilmesine uygun genişlikte ise, ekonomiklik, doğruluk ve harcanacak zaman dikkate alınarak, tüm ölçü alanının örtecek şekilde arazide noktalar tesis edilir. Belli bir ölçme planına göre bu komşu noktaların arasındaki doğrultular  gözlenerek ya da kenar uzunlukları ölçülerek eşkenar e şkenar veya köşegenleri de gözlenmiş dörtgenlerden oluşan bir a ğ oluşturulur. Böyle ağlara “ yüzey ağı” denir. İkincisi de üçgen ya da köşegenleri de gözlenmiş dörtgenlerin yan yana gelmesinden faydalanılarak oluşturulan zincir ağlarının, birbirine bağlanması ile oluşturulan “ zincir “ zincir poligon ağları” olmaktadır.

3.1.3.3.1 Yüzey Ağları

Küçük ülkeler ya da arazi parçalarının ölçülmesi için yüzey ağları yeterli olmaktadır. Ancak, ne var ki, bu özellikteki yüzey ağlarının ağlarının köşegenleri köşegenleri de gözlenmiş gözlenmiş dörtgenlerden dörtgenlerden oluşturul oluşturulmasın masını, ı, ağ için uygun nokta yeri seçimini seçimini arazideki arazideki görüş olanaklarının engellemesi gibi olumsuz koşullardan dolayı her zaman mümkün olamaz. Bu nedenle, nokta yeri seçiminde sağladığı kolaylıklar yönünden, yüzey ağları daha çok üçgen hatta eşkenar üçgenlerin yan yana gelmesinden oluşan geometrik şekillerden oluşturulur. Ölçülecek alanın geniş olması nedeniyle, bu tür ağlar tek adımda kurulamaz. Hiyerarşik bir düzen içinde kurulabilirler. Bu amaçla; en presizyonlu bir şekilde yapılan ölçülerden kurulan bir ana iskelet ağın daha sonra sonra araları daha düşük dereceden noktalarla sıklaştırılarak yüzey ağı kademeli bir şekilde kurulmuş olur. Türkiye nirengi ağı buna bir örnek verilebilir.

Şekil 11: Yüzey Ağı

3.1.3.3.2 Zincir ağlar

Bu ağlar köşegenleri gözlenmiş dörtgenlerin yada üçgen şekillerin belli bir sırada yan yana dizilişinden oluşan ağlardır. Bunlar daha çok özel amaçlar veya hiyerarşik bir düzen içinde kurulmuş mevcut ağların noktaları arasındaki boşluk alanları doldurmak için şıklaştırma ağları olarak kurulurlar.

Şekil 12: Zincir Z incir Ağ 

3.1.3.3.3 Çelen ağlar

Çelenk ağlar bir zincir poligon ağın başlangıç ve bitim noktaları çakışık olan ağ şeklidir. Bu durumuyla bir halka ağ oluşturur. Bu tür ağlar için aşağıdaki örnek verilebilir.

Şekil 13: Çelenk Ağ 

3.1.3.3.4 Zincir Poligon Poligon Ağları

Küçük alanlı ülkeler için bu tür bir yaklaşım uygulanabilir olmasına rağmen alanca geniş topraklar üzerinde kurulmuş ülkeler için bazı güçlükler doğurmaktadır. Böyle durumlarda, yani ölçülecek arazinin geniş ya da büyük boyutlarda olması halinde sözü edilen özellikteki bir yüzey ağı bu şekliyle tek adımda kurulamaz. Bu durumda, yüzey ağı, Türkiye ülke nirengi ağında olduğu gibi( gibi( Şekil 9) kademeli bir şekilde kurulur.

Bu amaçla, Önce bütün ülke yüzeyini örtecek genişlikte belli aralıklardaki noktalardan oluşan zincir poligon ağılarının  birbiriyle bağlanmasından bağlanmasından elde edilen bir 1.derece temel ağ kurulmuştur. kurulmuştur. ( Şekil 9) dan da görüldüğü görüldüğü gibi, ülke 1.derece temel nirengi ağının her bir çelenk ağı bir zincir poligon ağı olmaktadır.

3.1.3.3.5 Santral Ağlar

Bu tür ağlar üçgenlerin bir nokta etrafında yan yana dizilmesinden oluşan ağlardır. Bazı durumlarda, aynı geometrik düzeni sağlamak üzere, köşegenleri de gözlenmiş dörtgenlerden kurulabilirler. Böyle bir ağ için örnek şekil,

Şekil 14: Santral Ağ 

olarak verilebilir. Bunlar daha çok özel amaçlı yerel ölçmeler için kurulan ağlar olmaktadır.

3.1.3.3.6 Dörtgen Ağlar

Bu ağlar çok özel amaç için kurulurlar, köşegenleri de gözlenmiş bir dörtgenden oluşmaktadır. Bununla bir örnek ağ şekli,

Şekil 15: Dörtgen Ağ 

olarak olarak verilebilir. verilebilir. Bu tür ağlar, daha çok mevcut yersel ağların kurulması kurulması aşamasında, aşamasında, baz büyütme büyütme şebekesi olarak  kullanılmıştır.

3.1.3.3.7 Dizi Nirengi

Günümüzde yürürlükte olan   Büyük Ölçekli Haritaların yapım yönetmeliği hükümlerine göre komşu noktaları arasındaki kenar uzunları 800-1500m. ve toplam güzergah uzunluğu 7km.’yi aşmayacak yada dizi nirengi nokta sayısı 7 ‘den az olacak  şekilde tesis edilen uzun kenarlı dayalı poligonlara denir.

(CD) β1

(AB)

β4 S3

B A

S1

β2

S2

β3

P1 P2

Şekil 16: Bir 16: Bir Dizi Nirengi Geçkisi

Bu ağlar, daha çok görüş engelinin bulunduğu; örneğin ormanlık alanların ölçülmesinde, nokta sıklaştırması amacıyla kurulurlar. Şekil 16 dan da görüldüğü gibi; kurulmalarında temel ilke, hem ölçü hem de hesap denetimlerinin yapılabilmesi için başlangıçtaki ve en sondaki iki noktanın koordinatlarının bilinmesi yanında, her alet kurulan noktada ölçülen doğrultu gözlemlerinden elde edilen kırılma açıları ile, komşu noktalar arasındaki uzunlukların ölçülmüş olmasıdır.

3.1.3.4 HESAPLAMA TEKNİK TEKNİK VE ÇIKTI BİLGİLERİNE BİLGİLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA

Jeodezik ağlar hesaplama teknik ve çıktı ürünlerine göre de çeşitli şekilde sınıflandırılabilirler. Böyle bir sınıflandırma; üç  boyutlu jeodezik ağlar, yatay ağlar ve düşey ağlar şeklinde yapılabilir.

3.1.3.4.1 Üç Boyutlu Boyutlu Ağlar

Üç Boyutlu ağlar yatay ve düşey konum bilgilerinin belirlenmesi amacıyla kurulan ağlardır. Üç boyutlu yersel ağlar, üç  boyutlu uydu ağları ve bütünleşik ağlar olarak sınıflandırılabilirler. Üç boyutlu yersel ağlarda ölçüler klasik ölçme aletleriyle yapılır yapılır ve yatay ve düşey konum birlikte birlikte yada ayrı olarak rölatif bir şekilde şekilde belirlenir. belirlenir. Üç boyutlu boyutlu uydu ağlarında ölçüler  uydu ölçüleridir. Yatay ve düşey konum birlikte mutlak olarak belirlenir. Bütünleşik ağlarda yersel ve uydu ölçüleri bir  arada kullanılır.

3.1.3.4.2 Yatay Ağlar

Yatay ağlar noktaların yatay konum bilgilerinin belirlenmesi amacıyla kurulan ağlardır. Yapılan doğrultu ve kenar ölçüleri yardımıyla ölçüler hesap yüzeyine indirgenir ve indirgenmiş ölçülerle konum bilgileri elde edilir.

3.1.3.4.3 Düşey Ağlar

Düşey ağlar noktaların düşey konum bilgilerinin belirlenmesi amacıyla kurulan ağlardır. Bu ağlara, geometrik nivelman, trigonometrik nivelman ağları örnek olarak verilebilir. Trigonometrik ağlar; alet kurulan nokta ile bakılan hedef noktası arasındaki düşey açı ölçmelerinden ve uzunluk ölçüsü değerlerinden faydalanarak noktaların elipsoitten olan yüksekliklerini  belirlemek amacıyla kurulurlar. Nivelman ağları ise, noktalar arasındaki yükseklik farkının geometrik nivelman yöntemiyle  belirlenmesi prensibinden faydalanarak ölçülüp, kurulurlar.  Neticede, nivelman ağlarında noktaların ortometrik yükseklikleri elde edilmiş olur. Bu ağlara bir örnek olarak, Türkiye Düşey kontrol(TUDKA) ağı verilebilir.

Türkiye Düşey kontrol(TUDKA) kontrol (TUDKA) ağı, 19197 adet I. Derece ve 6254 adet II. Derece noktalardan oluşmaktadır. Bu ağ toplam 25451 adet noktadan oluşmaktadır.

Şekil 17: Ülke Nivelman Ağı

3.1.3.5 KURULUŞ AMACINA GÖRE SINIFLANDIRMA

 Nirengi ağları kuruluş amacına göre iki farklı f arklı sınıfa ayrılabilir. Bunlar temel ağlar ve kontrol ağlarıdır.

3.1.3.5.1 Temel Ağlar Bir bölgedeki tüm jeodezik faaliyetlere dayanak olacak kendinden daha düşük derecedeki nirengi çalışmalarına referanslık  edecek ağlardır. Ülke temel ağları buna bir örnek verilebilir.

3.1.3.5.2 Kontrol Ağları Deformasyo Deformasyonn hareketleri hareketleri gibi, mevcut ağlarda ağlarda veya bir mühendisli mühendislikk yapısında, yapısında, faylarda veya bir bölgedeki heyelan hareketlerini izlemek gibi, zamanla oluşabilecek hareketlerin denetlenmesi amacıyla kurulan ağlardır. Genellikle yerel ağlar  şeklinde olurlar.

3.1.3.6 ÖLÇÜLEN BÜYÜKLÜKLERİN TÜRÜNE GÖRE SINIFLANDIRMA

 Nirengi ağları, kurulmalarında ölçülen büyüklüklerin türüne göre de sınıflandırılabilirler. Bunlar, doğrultu ağları, kenar  ağları ve doğrultu kenar ağları olarak adlandırılır. 3.1.3.6.1 Doğrultu Ağları: Bu ağlar sadece doğrultu gözlemleri ile kurulurlar. Alet kurulan noktalarda tüm gözlenebilen

doğrultu değerleri ölçülür. Ağa ölçek vermek amacıyla belli noktalar arasındaki kenar uzunlukları ölçülür. Mevcut kurulu nirengi ağları, önceleri doğrultu ölçme duyarlığının uzunluk ölçüsüne göre daha fazla olması nedeniyle bu yolla kurulmuştur.

3.1.3.6.2 3.1.3.6.2 Kenar Ağları: Ağları: Bu tür ağlara, kısaca Trilaterasyon Trilaterasyon ağları da denmektedi denmektedir. r. Trilaterasyon ağları, noktalar  arasındaki arasındaki uzunlukla uzunlukların rın ölçülmesiy ölçülmesiyle le sadece uzunluk uzunluk değerlerini değerlerini içerecek içerecek şekilde şekilde kurulurlar kurulurlar.. Hiçbir doğrultu doğrultu gözlemi gözlemi içermezler.

3.1.3.6.3 3.1.3.6.3

Doğrultu-K Doğrultu-Kenar enar Ağları: Bu ağlard ağlarda, a, doğrul doğrultul tularl arlaa birlik birlikte, te, noktal noktalar ar arasın arasındak dakii kenar kenar uzunlu uzunlukla kları rı da

ölçülmektedir. Nokta koordinatlarının hesaplanmasında her iki ölçü türü birlikte ele alınarak gerekli hesaplamalar yapılır. Doğrultular ağın geometrik şeklini belirlerken uzunluk ölçüleri de ölçeğini tayin e tmektedir.

4. NİRENGİ AĞLARININ TASARIMI VE KURULUŞ ESASLARI

Bir nirengi ağının kurulmasındaki genel esasları başlıca aşağıdaki adımlar şeklinde ele alınabilir.

4.1 İSTİKŞAF ÇALIŞMALARI

 Noktaların yerlerinin ya da bir başka ifade ile ağın geometrik şeklinin veya ölçme planının belirlenmesi için gerçekleştirilen istikşaf çalışmaların iki safhada ele alınabilir. Birinci safhası büroda yapılan çalışmalar, ikinci safhası, büroda yapılan çalışmaların araziye uygulanabilirliğinin bir fiil araziye giderek incelenmesidir. Bu amaçla konu büro ve arazi çalışmaları olmak üzere iki farklı adımda ele alınabilir.

4.1.1 Büroda Yapılan İstikşaf Çalışmaları Büyük nirengi ağları için böyle bir işlem, öncelikle büroda o bölgeye ait 1/200 000 ölçekli bir harita üzerinden yürütülür.  Nokta yerlerinin seçiminde ve birbirlerini görmelerinde noktaya ulaşım kolaylığı yönünden bu harita üzerinde bir ön çalışma yapılır. Böyle bir çalışmada, ağın şeklinin düzgün geometrik şekillerden yani eşkenar üçgenlerden oluşmasına, bakış doğrultularının yere yakın geçmemesine ve bir birini görmesine, görüşün olmadığı yerlerde hangi noktaya ne kadar  yükseklikte bir gözetleme kulesi kurulmasına bakılır. Böylece ağın gözleme veya ölçme planı oluşturulur.

4.1.2 Arazide Yapılan Keşif Çalışmaları Sonra araziye gidilerek büroda hazırlanmış olan bu ölçme planının uygulanabilirliği araştırılır. Yani keşif yapılır. Böyle bir  keşifte, keşifte, noktaların noktaların tesis edileceği edileceği tepelerin tepelerin özellikleri, özellikleri, bitki örtüsü, nasıl ulaşılacağı, ulaşılacağı, görüş imkanları, imkanları, ilerde görüşü engelleyecek bir başka etkenin olup olmadığı, jeolojik durumu, tali nirengilere çıkış veriş kolaylıkları, inşaat için malzeme temin güçlük ve kolaylıkları incelenir. Uygun olması halinde, durum bir raporda belirtilere k, noktanın yeri kabaca belirlenir. Eğer istenen özelliklere uygun değilse nokta için yeni bir yer araştırılır. Gerekirse alet kurularak da görüş incelenir. Böylece istene koşullara uygun nokta yerleri belirlenir.