Current situation of national and local CORS networks in Turkey, standards and their integration

Abstract

Turkey's National Permanent GNSS Network-Active (TUSAGA-Active) that has been started to use since 2009 is currently the most widely used geodetic infrastructure element in point positioning in Turkey. In addition to this network operating with the network RTK principle, there are also local Continuously Operating Reference Stations (CORS) networks in our country, which are mainly operated by local governments and a small number of private sector organizations. These networks, which are used nationally and locally, are used effectively in scientific studies as well as in basic engineering works. Integration of local networks in the axis of standards to be defined with the national TUSAGA-Active network is an important issue that should be on the agenda of our country's geodesy community. In this study, CORS networks established at national and local levels in different countries, and examples of the developed standards are given, the current situation in Turkey and contribution of local networks to the scientific studies are discussed. The studies conducted for the comparison of national and local CORS networks were examined, emphasizing the importance of distance between stations in determining the positioning. In this context, the contribution of local networks to the national network has been demonstrated. In this framework, it has been evaluated that shortening the baseline lengths as a result of integration and thus increasing the point density may contribute positively to the network solution quality. However, in order to achieve this development, it is recommended that the development of standards for the design and operation of CORS networks established locally in our country should be addressed with priority.

Keywords

• GNSS
• CORS networks
• Network RTK
• Integration

Türkiye’de ulusal ve yerel sürekli gözlem yapan sabit GNSS istasyonları ağlarının mevcut durumu, standartlar ve farklı ağların entegrasyonu

Abstract

Türkiye Ulusal Sabit GPS Ağı-Aktif (TUSAGA-Aktif) sistemi 2009 yılından başlayarak, günümüzde Türkiye’de konum belirlemede en yaygın olarak kullanılan jeodezik altyapı unsuru olmuştur. Ağ-RTK ilkesi ile çalışan bu ağın yanı sıra, ülkemizde ağırlıklı olarak yerel yönetimler ve sayıları az da olsa özel sektör kuruluşları tarafından işletilen yerel Sürekli Gözlem Yapan Sabit GNSS İstasyonları (Continuously Operating Reference Stations, CORS) da mevcuttur. Ulusal ve yerel ölçekteki bu ağlar temel mühendislik çalışmalarının yanı sıra bilimsel amaçlı çalışmalarda da etkin olarak kullanılmaktadır. Yerel ağların ulusal TUSAGA-Aktif ağı ile tanımlanacak standartlar ekseninde entegrasyonu ülkemiz jeodezi topluluğunun gündemine alması gereken önemli bir konudur. Bu çalışmada farklı ülkelerde ulusal ve yerel düzeyde kurulan CORS ağlarına ve geliştirilen standartlara ilişkin örnekler verilmiş, Türkiye’deki mevcut durum ele alınmış, yerel ağların bilimsel çalışmalara sağlayabileceği katkılar ortaya koyulmuştur. Ulusal ve yerel CORS ağlarının karşılaştırmalarına yönelik yapılmış olan çalışmalar incelenerek istasyonlar arası mesafenin konum belirlemedeki önemi vurgulanmış; bu hususta yerel ağların ulusal ağa entegrasyonunun sağlayacağı katkılar ifade edilmiştir. Bu çerçevede entegrasyon sonucunda baz mesafelerinin kısalmasının, dolayısıyla nokta yoğunluğunun artmasının ağ çözüm kalitesine olumlu katkısının olabileceği değerlendirilmiştir. Bununla birlikte bu gelişmenin sağlanabilmesi için, ülkemizde yerel ölçekte kurulan CORS ağlarının tasarım ve işletimi için standartların geliştirilmesi konusunun öncelikli olarak ele alınması gerektiği önerilmektedir.

Keywords

• GNSS
• CORS ağları
• Ağ RTK
• Entegrasyon

References

1. Abd Rabbou, M., Abdelazeem, M., & Morsy, S. (2021). Performance Evaluation of Triple-Frequency GPS/Galileo Techniques for Precise Static and Kinematic Applications. Sensors, 21(10), 3396.
2. Akpınar, B., Aykut, N.O., Dindar, A.A., Gürkan, K., & Gülal, E. (2017). Ağ RTK GNSS Yönteminin Yapı Sağlığı İzleme Çalışmalarında Kullanımı. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(3), 1030-1040.
3. Altın, M. (2021). GNSS Teknik. Kişisel görüşme. 5 Mart 2021, İstanbul.
4. Avcı, Ö. (2021). Sistem A.Ş. Kişisel görüşme. 15 Mart 2021, İstanbul.
5. Bak, M. (2014). Jeodezik Çalışmalarla İzmit Körfezi ve Yakın Çevresi Kabuk Deformasyonlarının Belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 356068.
6. BUSKİ. (2016). Harita Bilgi ve Belgeleri Kullanım Yönetmeliği. BUSKİ Genel Müdürlüğü. No:15.
7. Demirci, P. (2012). Yerel, Ulusal ve Uluslararası Sabit Referans İstasyonlarının Kabuk ve Yapısal Deformasyon Belirleme Amaçlı Tasarlanan Jeodezik Ağlara Entegrasyonu, Ölçme ve Değerlendirme Stratejileri. (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 315335.
8. Doğan, U., Ergintav, S., Çetin, S., Özdemir, A., & Çakır, Z. (2017). Sürekli GNSS İstasyonları İçin Yeni Bir Yaklaşım: Marmara Entegre GNSS Ağı (MEGA). Türkiye Ulusal Jeodezi Komisyonu (TUJK) Bilimsel Toplantısı 2017.

9. El-Mowafy, A., Fashir, H., Al Marzooqi, Y., Al Habbai, A., & Babiker, T. (2003). Testing the Dubai virtual reference system (DVRS) National GPS-RTK network. In Satellite Navigation Systems (pp. 141-150). Springer, Dordrecht.
10. Eren, K., Uzel, T., Gulal, E., Yildirim, O., & Cingoz, A. (2009). Results from a comprehensive Global Navigation Satellite System test in the CORS-TR network: Case study. Journal of Surveying Engineering, 135(1), 10-18.
11. Eroğlu S., Taftalı G., Gökdaş Ö., & Okur Ö. (2017). Uydulardan Konum Belirleme Sistemi (UKBS). Türkiye Ulusal Jeodezi Komisyonu (TUJK) Bilimsel Toplantısı 2017.
12. Follestad, A. F., Clausen, L. B. N., Moen, J. I., & Jacobsen, K. S. (2021). Latitudinal, Diurnal, and Seasonal Variations in the Accuracy of an RTK Positioning System and Its Relationship With Ionospheric Irregularities. Space Weather, 19(6).
13. Gökdaş, Ö. (2014). GPS Meteorolojisi: İstanbul için Bir Uygulama (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 349843.
14. Gökdaş, Ö. (2020). Yerel Jeodezik GNSS CORS Ağları ve Bilimsel Çalışmalara Katkıları: İSKİ UKBS Örneği, (Doktora Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 652824.
15. Gökdaş, Ö., & Özlüdemir, M. T. (2020a). A variance model in NRTK-based geodetic positioning as a function of baseline length. Geosciences, 10(7), 262.
16. Gökdaş, Ö., & Özlüdemir, M. T. (2020b) Effect of altitude and distance on zenith tropospheric delay and integrated water vapour estimations in a local GNSS CORS network. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, 8(1), 72-83.
17. Gökdaş, Ö., & Özlüdemir, M. T. (2021). Velocity estimation performance of GNSS online services (APPS and AUSPOS). Survey review, 53(378), 280-288.
18. Gümüş, K., & Selbesoğlu, M. O. (2019). Evaluation of NRTK GNSS positioning methods for displacement detection by a newly designed displacement monitoring system. Measurement, 142, 131-137.
19. Gündüz, A.M. (2013). Klasik RTK ve ağ-RTK Yöntemlerinin Karşılaştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Konya, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 335381.
20. Gürel, N. (2010). Yapılaşmış ve Ağaçlık Bölgelerde Tek Sabit Referans İstasyonunun Kullanılabilirliğinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 259788.
21. ICSM. (2014). Guideline for Continuously Operating Reference Stations.
22. İSKİ. (2021). İş Sonu Projeleri Teknik Şartnamesi. İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi. No: H.21.10.3.1.
23. Kahveci, M. (2009). Gerçek Zamanlı Ulusal Sabit GNSS CORS Ağları ve Düşündürdükleri. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, (100), 13-20.
24. Kara, İ. (2018). Orta Marmara Fayının Kinematiğinin GPS Ölçmeleriyle İzlenmesi. (Yüksek Lisans Tezi) İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 511483.
25. Kenyeres, A., Bellet, J. G., Bruyninx, C., Caporali, A., De Doncker, F., Droscak, B., Duret, A., Franke, P., Georgiev, I., Bingley, R., Huisman L., Jivall, L., Khoda, O., Kollo, K., Kurt, A. I., Lahtinen, S., Legrand, J., Magyar, B., Mesmaker, D., Morozova, K., Nagl, J., Özdemir, S., Papanikolau, X., Parseliunas, E., Stangl, G., Ryczywolski, M., Tangen, O. B., Valdes, M., Zurutuza, J., & Weber, M. (2019). Regional integration of long-term national dense GNSS network solutions. GPS Solutions, 23(4), 1-17.
26. Miyahara, B. (2016). GEONET, CORS Network of Japan. Geospatial and GNSS CORS Infrastructure Forum. Kuala Lumpur - Malaysia.
27. NGS, (2018). Guidelines for New and Existing Continuously Operating Reference Stations (CORS).
28. Öcalan, T., Erdoğan, B., & Tunalıoğlu, N. (2013). Analysis of web-based online services for GPS relative and precise point positioning techniques. Boletim de ciencias geodesicas, 19(2), 191-207.
29. Öcalan T. (2015). GNSS Ağlarında GPS Hassas Nokta Konumlama (GPS-PPP) Tekniği Yaklaşımlı Çözümler (Doktora Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 414154.
30. Öğütcü, S. (2017). Ağ Bazlı RTK Tekniklerinin (VRS, FKP, MAC) Baz Uzunluğu ve Epok Sayısına Bağlı Doğruluk ve Duyarlık Modellerinin Oluşturulması Üzerine Bir Çalışma (Doktora Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Konya, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 493842.
31. Özbey, V. (2017). Orta Marmara Fayının Kinematiğinin GPS Ölçmeleriyle Belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 467206.
32. Özdemir, S. (2016). TUSAGA ve TUSAGA-Aktif istasyonlarının hassas koordinat ve hızlarının hesaplanması üzerine. Harita Dergisi, 155, 53-81.
33. Özkan, K. (2021). Paksoy Hizmetler. Kişisel görüşme. 10 Mart 2021, İstanbul.
34. Pektaş, F. (2010). Gerçek Zamanlı Ulusal ve Yerel Sabit GNSS Ağlarına Dayalı Kinematik Konumlama (TUGASA-Aktif - İSKİ-UKBS Ağlarının Yerel Ölçekte Karşılaştırılması) (Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 295706.
35. Pırtı, A. (2020). Millimeter Level Accuracy Point Positioning in Woodland Area by Using Hybrid Method. Forestry Ideas. Vol: 26, No: 1, (59), 119–131.
36. Pırtı, A., & Hoşbaş, R. G. (2019). Role of CORS RTK (Network RTK) Mode Measurements in Determination of the Forest Boundary: A Case Study of ISKI-CORS. Forestry Ideas. Vol: 25, No: 2, (58), 394–403 Prochniewicz, D., Szpunar, R., Kozuchowska, J., Szabo, V., Staniszewska, D., & Walo, J. (2020). Performance of Network-Based GNSS Positioning Services in Poland: A Case Study. Journal of Surveying Engineering, 146(3).
37. Schwieger, V. (2012). An Example of Terrestrial Reference Frame Realisation: Germany. IAG/FIG Commission 5/ICG Technical Seminar. Rome, Italy
38. Selbesoğlu, M.O. (2011). GNSS Ağlarından Üretilen Sanal Referans İstasyonu (VRS) Verilerinin Kalite Kontrolü ve Doğruluk Araştırması (Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 297164.
39. Sengü, M.Ö. (2012). Yerleşim Alanlarında CORS Yönteminin Kadastral Ölçmelerde Uygulanabilirlik Analizi (Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 322675.
40. Subaşı, H.K. (2011). İnternet Tabanlı GPS Değerlendirme Servislerinin Doğruluk ve Performans Analizi: İstanbul Örneği (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 307116.
41. Temiz, H.Ş.P. (2015). İSKİ UKBS Ağı İstasyonlarının Zamansal Yer Değişimlerinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 389396.
42. Tsuji, H., Kawamoto, S., & Abe, S. (2018). Application of GNSS CORS for Precise Positioning and Earthquake Research in Japan. ICG Working Group D Reference Frames, Timing and Applications. Xi’an, China
43. Turan, E. (2019). Comparison of Satellite Positioning Techniques on Unmanned Aerial Vehicle Based Photogrammetry (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye. YÖK'nin Tez Veri Tabanından erişildi. No: 613291.
44. Uzel, T., Eren, K., Gülal, E., Dindar, A.A., Tiryakioğlu, İ., & Yılmaz H. (2011). TUSAGA Aktif (CORS¬TR) Verileri ile Tektonik Plaka Hareketlerinin İzlenmesi. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası 13. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı. 18-22 Nisan 2011, Ankara.
45. Yayla, G., Van Baelen, S., Peeters, G., Afzal, M. R., Catoor, T., Singh, Y., & Slaets, P. (2020). Accuracy Benchmark of Galileo and EGNOS for Inland Waterways. In Proceedings of the International Ship Control Systems Symposium (iSCSS), Delft, The Netherlands (pp. 6-8).
46. Yıldız, S. (2021). Graftek A.Ş. Kişisel görüşme. 20 Mart 2021, İstanbul.
47. Yılmaz, M. (2021). Geomatik Hizmetler. Kişisel görüşme. 1 Mart 2021, İstanbul.
48. URL-1: NGS, https://catalog.data.gov/dataset/national-geospatial-data-asset-ngda-continuously-operating-reference%20stations-cors%20 (Erişim Tarihi: 1 Şubat 2021).
49. URL-2: SAPOS GNSS ağı. http://www.adv-online.de/Products/SAPOS/, (Erişim Tarihi:2 Şubat 2021).
50. URL-3: Dubai (BAE) DVRS GNSS ağı. https://www.dm.gov.ae/survey-department/dubai-virtual-reference-station/, (Erişim Tarihi: 16 Haziran 2021).
51. URL-4: Belçika FLEPOS GNSS ağı. http://gnss.be/networks_tutorial.php, (Erişim Tarihi: 17 Haziran 2021).
52. URL-5: İsveç SWEPOS GNSS ağı. https://www.gsc-europa.eu/news/galileo-in-the-permanent-cors-network-in-sweden-a-success-story, (Erişim Tarihi: 17 Haziran 2021).
53. URL-6: Hollanda NETPOS GNSS ağı. https://www.nsgi.nl/netpos, (Erişim Tarihi: 18 Haziran 2021).
54. URL-7: Birleşik Kralık OS NET GNSS ağı. https://www.ordnancesurvey.co.uk/business-government/tools-support/os-net/positioning, (Erişim Tarihi: 20 Haziran 2021).
55. URL-8: Suudi Arabistan KSA-CORS GNSS ağı. https://www.gasgi.gov.sa/En/Products/Geodesy/Pages/KSA-CORS.aspx, (Erişim Tarihi: 19 Haziran 2021).
56. URL-9: PositioNZ GNSS ağı. https://www.linz.govt.nz/data/geodetic-services/positionz, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
57. URL-10: NGS GNSS ağı istasyon haritası. https://geodesy.noaa.gov/CORS_Map/, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
58. URL-11: https://fig.net/resources/proceedings/2013/2013_reference_frame_in_practice_comm5/1.4_geonet_imakiire.pdf, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
59. URL-12: SAPOS GNSS ağı istasyon haritası. https://www.adbv-immenstadt.de/produkte/dienste/sapos/allgemeines.html, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
60. URL-13: SWEPOS GNSS ağı istasyon haritası. https://eurogeographics.org/wp-content/uploads/2018/04/14_National_report_Sweden.pdf, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
61. URL-14: SATREF/CPOS GNSS ağı istasyon haritası. https://www.gps.gov/cgsic/meetings/2020/jensen.pdf, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
62. URL-15: TUSAGA-Aktif. https://www.tusaga-aktif.gov.tr/, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
63. URL-16: İSKİ UKBS ağı. https://global.topnetlive.com/Admin/Turkey/Networks/ISKI/Stations, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).
64. URL-17: Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği. https://www.mevzuat.gov.tr/MevzuatMetin/3.5.201811962.pdf, (Erişim Tarihi: 2 Şubat 2021).