Web-NDefA: Açık kaynak kodlu GNSS tabanlı deformasyon analizi platformu

Abstract

Jeodezinin temel araştırma alanlarından biri olan deformasyon analizi insan güvenliği için önemli bir rol oynar. Yer kabuğu hareketleri neticesinde ortaya çıkan yatay ve düşey konum değiştirmelerinin ve deformasyonların belirlenmesi ve buna göre muhtemel yıkımlara karşı önleyici tedbirlerin alınması son derece önemlidir. Kabuk deformasyon çalışmalarının belirlenmesi, bilim insanlarının karşılaştıkları en önemli problemlerden biri olarak düşünülür. Bilim insanları bu problemi çözmek için vakitlerinin büyük bir bölümünü ayırmak zorunda kalmaktadırlar. Bununla beraber yer kabuğu hareketlerine duyulan ilginin artması ve teknolojideki hızlı gelişmeler deformasyon analizinde yeni yazılımların kullanılmasını zorunlu hale getirmiştir. Burada deformasyonların izlenmesine ve analiz edilmesine ilgi duyan uzman mühendislerin değerlendirme yazılımlarına daha rahat ulaşabilmeleri ve analizlerini daha kolay yapabilmeleri için statik deformasyon analizine yönelik açık kaynak kodlu yazılımlar kullanılarak bir web uygulaması geliştirilmiştir. Bu sayede bu uygulamadan; 3 boyutlu deformasyon analizi kapsamında jeodezik verileri organize etmek, gerektiğinde hızlı, doğru ve eksiksiz olarak bu verilerden elde edilecek sonuçlara erişmek isteyen her kişi veya kurum faydalanmış olacaktır. Bu bağlamda web platformunun oluşturulması için öncelikle Hiper Metin İşaretleme (Hyper Text Markup Language, HTML) ve Basamaklı Biçim Şablonları (Cascading Style Sheets, CSS) uygulamaları yapılmıştır. Ayrıca istemci taraflı programlama dillerinden olan Javascript ile deformasyon analizi uygulamaları geliştirilmiştir. Bu programı kullanmak için önce bir GNSS veri işleme programı olan Leica Geo Office yazılımından bir GPS kampanyasındaki baz vektörlerinin çözümlerini içeren Bilgi Değişimi için Amerikan Standart Kodu (American Standard Code for Information Interchange, ASCII) dosyası elde edilir ve uygulamaya aktarılır. Bu baz çözümleri ile web uygulamasında karşılaştırılacak periyotlar seçilir ve deformasyon analizi gerçekleştirilir. Sonuç olarak bu çalışmada, hazırlanan web uygulaması bir veri grubu ile değerlendirilecek ve platformun teknik altyapısı hakkında bilgi verilecektir. Böylece deformasyon analizinde kullanılan platformlara yeni bir boyut kazandırılacak ve kullanıcıların ihtiyaç duyabilecekleri statik deformasyon analizi sonuçları görsel olarak sunulacaktır.

Keywords

• GNSS
• Deformasyon analizi
• Açık kaynak kodlu yazılımlar

Web-NDefA: Open source GNSS based deformation analysis platform

Abstract

Deformation analysis, one of the main research areas of geodesy, plays an important role for human safety. It is extremely important to determine the horizontal and vertical position changes and deformations due to the movements of the earth's crust and to take preventive measures against possible disasters accordingly. Identifying crustal deformation studies is considered as one of the important issues that scientists are trying to solve. Scientists have to devote a large part of their time to solving this problem. However, the increasing interest in crustal movements and rapid developments in technology have made it necessary to use new software in deformation analysis. Here, a web application has been developed using open source software for static deformation analysis so that expert engineers who are interested in monitoring and analyzing deformations can access evaluation software more easily and make their analysis easier. In this way, every person or institution that wants to organize geodetic data within the scope of 3D deformation analysis and access the results to be obtained from these data quickly, accurately and completely when necessary will benefit from this application. In this context, primarily HTML (Hyper Text Markup Language) and CSS (Cascading Style Sheets) applications were made to create the web platform. In addition, deformation analysis applications were developed with Javascript, one of the client-side programming languages. In order to use this program, first, the ASCII (American Standard Code for Information Interchange) file of the base solutions in a period is obtained from the Leica Geo Office program and transferred to the application. With these base solutions, the periods to be compared in the web application are selected and the deformation analysis is performed. As a result, in this study, the prepared web application will be evaluated with a data set and information about the technical infrastructure of the platform will be given. Thus, a new dimension will be added to the platforms used in deformation analysis and static deformation analysis results that users may need will be presented visually.

Keywords

• GNSS
• Deformation analysis
• Open source software

References

1. Akyılmaz, O., Acar, M., & Özlüdemir, M. T. (2007). Koordinat Dönüşümünde En Küçük Kareler ve Toplam En Küçük Kareler Yöntemi. Jeodezi, Jeoinformasyon ve Arazi Yönetim Dergisi, 16.
2. Baarda, W. (1973). S-transformation and criterion matrices, Netherlands Geodetic Commission Publications on Geodesy. New Series, 5(1).
3. Bak, M. (2014). Jeodezik Çalışmalarla İzmit Körfezi Ve Yakın Çevresi Kabuk Deformasyonlarının Belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
4. Başkaya, B. (1995). S – Transformasyonu ve yatay kontrol ağlarında deformasyon analizi (Doktora Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul, Türkiye.
5. Bayrak, T., & Yalçınkaya, M. (2002). Statik ve Kinematik Modelde Deformasyon Analizi. Selçuk Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Öğretiminde 30. Yıl Sempozyumu. Konya.
6. Caspary, W., & Rueger, J. M. (1987). Concepts of network and deformation analysis. Edited by J.M. Rueger. School of Surveying, University of New South Wales Kensington.
7. Demirel, H. (1987). S Transformasyonu ve Deformasyon Analizi. 1. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 593-608.
8. Demirel, H. (2009). Dengeleme Hesabı. Yıldız Teknik Üniversitesi Basım – Yayın Merkezi.

9. Doğanalp, S., & Turgut, B. (2009). Statik ve Kinematik Modelde Deformasyon Analizi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 24(2), 31-44.
10. Erdoğan, B., & Mandalinci, G. (2019). Robust kestirim yöntemlerinin deformasyon analizinde uygulanmasında farklı yaklaşımların güvenilirliğinin araştırılması. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, 6(1), 10-25.
11. Erol S. (2008). GPS ve Nivelman Ölçüleriyle Deformasyonların Belirlenmesi (Doktora Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
12. Gründig, L., Neureither, M., & Bahndorf, J. (1985). Detection and localization of geometrical movements. Journal of Surveying Engineering, 111(2), 118-132.
13. Özdemir, E. G. (2022) Bağıl ve mutlak (PPP) konum çözüm yaklaşımı sunan Web-Tabanlı çevrimiçi veri değerlendirme servislerinin farklı gözlem periyotlarındaki performanslarının araştırılması. Geomatik, 7(1), 41-51.
14. Pelzer, H. (1971). Zur Analyse geodatischer Deformations-messungen, Deutsche Geodätische Kommission, C-164, München, Germany.
15. Pırtı, A., & Yazıcı, D. (2022). İnternet tabanlı GNSS yazılımlarının doğruluk açısından değerlendirilmesi. Geomatik, 7(2), 88-105.
16. Şimşek, M., Özarpacı, S., & Doğan, U. (2019). Yer Kabuğu Hareketlerinin Belirlenmesinde Web Tabanlı Çevrimiçi GNSS Servislerinin Performans Analizi. Geomatik, 4(2), 147-159.
17. van Hees, G. S. (1982). Variance-covariance transformations of geodetic networks. Manuscripta Geodaetica, 7(1), 1-20.
18. van Mierlo, J. (1981). A testing procedure for analysing geodetic measurements. In Proceedings of the 2nd International Symposium on Deformation Measurements by Geodetic Methods, Bonn (Ed. L. Hallermann). Konrad Wittwer, Stuttgart (pp. 321-352).
19. Welsch, W. M. (1993). A general 7-parameter transformation for the combination, comparison and accuracy control of terrestrial and satellite network observations. Manuscripta geodaetica, 18(5), 295-295.
20. Yalçınkaya, M., Teke, K., & Bayrak, T. (2003). Jeodezik GPS Ağlarında Duyarlık ve Güven Analizi. 1. Ulusal Mühendislik Ölçmeleri Sempozyumu. İstanbul.
21. Yalçınkaya, M. (2019). Deformasyon Ölçüleri ve Analizi Ders Notu.
22. URL-1: Web-NDefA, https://github.com/mhmtbk/Web-NDefA, (Erişim Tarihi: 15.10.2020).
23. URL-2: International GNSS Service: https://kb.igs.org/hc/en-us/articles/115003935351, (Erişim Tarihi: 15.03.2020).
24. URL-3: Scripps Orbit and Permanent Array Center, https://sopac.ucsd.edu/, (Erişim Tarihi 15.03.2020).
25. URL-4: International Terrestrial Reference Frame, https://itrf.ign.fr/, (Erişim Tarihi: 15.03.2020).
26. URL-5: Türkiye Ulusal Sabit GNSS Ağı, https://www.tusaga-aktif.gov.tr/, (Erişim Tarihi 15.03.2020).
27. URL-6: İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi Uydularlardan Konum Belirleme Sistemi, https://ukbs.iski.gov.tr/, (Erişim Tarihi 15.03.2020).