Research Article
PDF EndNote BibTex Cite

ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme

Year 2022, Volume 9, Issue 1, 12 - 23, 01.05.2022
https://doi.org/10.9733/JGG.2022R0002.T

Abstract

Datum transformasyonu; doğrudan, ortak noktaların koordinatları arasındaki geometrik bağıntılar ile veya ortak noktaların koordinat farklarının gridlenmesi veya modellenmesi yoluyla gerçekleştirilir. Bu çalışmada; 2591 ortak nokta verisi kullanılarak bir grid çerçevesinin elde edilmesi için uzunluğun tersi ağırlıklı enterpolasyon yöntemi ve küresel harmonik fonksiyonlarla modelleme yöntemi uygulanmış ve bu yöntemlerin doğrulukları 25 kontrol noktasıyla belirlenmiştir. Değerlendirmelerden önce verideki trend “Standart Molodensky Transformasyonu” ile büyük ölçüde giderilmiştir. Orijinal verinin uzunluğun tersi ağırlıklı enterpolasyonu ile, 15′x15′ lık, 66x20=1320 noktalık bir grid çerçevesi üretilmiştir. Bu çerçeve kullanılarak, kontrol noktalarının uzunluğun tersi ağırlıklı enterpolasyon ile hesaplanan datum parametrelerinin doğrulukları, boylamda ±0.225 m ve enlemde ±0.189 m bulunmuştur. Orijinal verinin küresel harmonik fonksiyonlarla modellenmesinin duyarlığı boylamda ±0.035″ (~0.84 m) ve enlemde ±0.0245″ (~0.76 m) bulunmuştur. Gridlenmiş veri de, küresel harmonik fonksiyonlarla modellenmiştir. Bu modellemenin duyarlığı, boylamda ±0.0177″ (~0.424 m) ve enlemde ±0.0129″ (~0.398 m) bulunmuştur. Bu model kullanılarak, kontrol noktalarının datum parametreleri hesaplanmıştır. Kontrol noktalarının datum parametrelerinin doğruluğu boylamda, ±0.38 m ve enlemde ±0.28 m bulunmuştur.

References

  • Aktuğ, B., Seymen, S., Kurt, M., Parmaksız, E., Lenk, O., Sezer, S. & Özdemir, S. (2011). ED-50 (European Datum-1950) ile TUREF (Türkiye Ulusal Referans Çerçevesi) Arasında Datum Dönüşümü. Harita Dergisi, 146, 8-17.
  • Anjyo, K., Lewis, J. P., & Pighin, F. (2014). Scattered data interpolation for computer graphics. In ACM SIGGRAPH 2014 Courses (ss. 1-69).
  • Çepni, M. S., & Deniz, R. (2005). Sonlu Elemanlar Yönteminin Dönüşümlerde Kullanılması. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, (93), 20-29.
  • Deniz, İ. (2020). Investigation of Height-Dependent Systematic Component of ZTDs Using Spherical Harmonic Functions (SHF) and Empirical Orthogonal Functions (EOF). Proceedings of the FIG Working Week 2020, Amsterdam, Hollanda.
  • DMA. (1998). Defence Mapping Agency Technical Reports, Washington, ABD.
  • Eren, K., & Uzel, T. (2008). CORS-TR Datum Dönüşümü Raporu, Ulusal CORS sisteminin kurulması ve datum dönüşümü projesi. İstanbul Kültür Üniversitesi.
  • Fırat, O., & Lenk, O. (2002). Avrupa Datumu 1950 (ED -50) ile Türkiye Temel GPS Ağı 1999 (TUTGA-99) arasında Datum Dönüşümü. TUJK 2002 Yılı Bilimsel Toplantısı Tektonik ve Jeodezik Ağlar Çalıştayı, İznik, Bursa.
  • HKMO (2005). Açıklamalı-Örneklemeli Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği, Ankara.
  • HKMO (2018). Açıklamalı-Örneklemeli Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği, Ankara.
  • IHO. (2008). User’s Handbook on Datum Transformations Involving WGS 84. USA: International Hydrographic Bureau (IHO).
  • Kutoğlu, H., & Ayan, T. (1998). WGS84’den ED50 Koordinat Sistemine Dönüşümde Yükseklik Sorunu İçin Yeni Bir Yaklaşım. Harita ve Kadastro Mühendisliği Dergisi, 85, 82-90.
  • Kutoglu, H. S., Mekik, C., & Akcin, H. (2003). Effects of errors in coordinates on transformation parameters. Journal of surveying engineering, 129(3), 91-94.
  • Leick, A. (2004). GPS satellite surveying. 3rd edition. New Jersey: Wiley.
  • Mitas, L., & Mitasova, H. (1999). Spatial interpolation. Geographical information systems: principles, techniques, management and applications, 1(2).
  • NGA. (2014). WGS 84 Definition and Relationships with Local Geodetic Systems, NGA Standardization Document, Department of Defense, World Geodetic System 1984, Office of Geomatics, USA.
  • Pawlowicz, R. (2000). M_Map: a mapping package for Matlab. University of British Columbia Earth and Ocean Sciences.
  • Torge, W. (2001). Geodesy. Berlin: Walter de Gruyter.
  • Vanicek, P., & Krakiwski, E. I. (1986). Geodesy: The Concepts. Amsterdam: Elsevier.
  • Yagle, A. E. (2005). Regularized matrix computations. matrix, 500, 10.
  • URL-1: https://pro.arcgis.com/en/pro-app/help/analysis/geostatistical-analyst/how-inverse-distance-weighted-interpolation-works.htm (Erişim Tarihi: Temmuz 2020).
  • URL-2: https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/17775-gridding-and-interpolate-data?s_tid=srchtitle (Erişim Tarihi: Temmuz 2020).
  • URL-3: http://github.com/OSGeo/PROJ/pull/1897 (Erişim Tarihi: Temmuz 2020).

ITRF96-ED50 Conversion: Radial basis interpolation and modelling with spherical harmonics

Year 2022, Volume 9, Issue 1, 12 - 23, 01.05.2022
https://doi.org/10.9733/JGG.2022R0002.T

Abstract

Datum transformation is carried out directly by geometric relations between the coordinates of common points or by gridding or modeling the coordinate differences of common points. In this study, to obtain a grid frame using 2591 common point data, the inverse distance weighted interpolation method and spherical harmonic functions modeling method are applied and the accuracies of these methods are determined with 25 control points. Before the evaluations, the trend in the data has been largely eliminated by “Standard Molodensky Transformation”. A grid frame of 15′x15′ from 66x20 = 1320 points is generated by the inverse distance weighted interpolation of the original data. Using this frame, the accuracy of the datum parameters derived from the inverse distance weighted interpolation of the control points is found to be ± 0.225 m for longitude and ± 0.189 m for latitude. The precision of the spherical harmonic functions modeling of the original data is obtained as ±0.035″ (~0.84 m) for longitude and ±0.0245″ (~0.76 m) for latitude. Gridded data is also modeled with spherical harmonic functions. The precision of this modeling is found to be ±0.0177″ (~0.424 m) for longitude and ±0.0129″ (~0.398 m) for latitude. Using this model, the datum parameters of the control points are calculated. The accuracy of the datum parameters of the control points is found to be ±0.38 m for longitude and ±0.28 m for latitude.

References

  • Aktuğ, B., Seymen, S., Kurt, M., Parmaksız, E., Lenk, O., Sezer, S. & Özdemir, S. (2011). ED-50 (European Datum-1950) ile TUREF (Türkiye Ulusal Referans Çerçevesi) Arasında Datum Dönüşümü. Harita Dergisi, 146, 8-17.
  • Anjyo, K., Lewis, J. P., & Pighin, F. (2014). Scattered data interpolation for computer graphics. In ACM SIGGRAPH 2014 Courses (ss. 1-69).
  • Çepni, M. S., & Deniz, R. (2005). Sonlu Elemanlar Yönteminin Dönüşümlerde Kullanılması. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, (93), 20-29.
  • Deniz, İ. (2020). Investigation of Height-Dependent Systematic Component of ZTDs Using Spherical Harmonic Functions (SHF) and Empirical Orthogonal Functions (EOF). Proceedings of the FIG Working Week 2020, Amsterdam, Hollanda.
  • DMA. (1998). Defence Mapping Agency Technical Reports, Washington, ABD.
  • Eren, K., & Uzel, T. (2008). CORS-TR Datum Dönüşümü Raporu, Ulusal CORS sisteminin kurulması ve datum dönüşümü projesi. İstanbul Kültür Üniversitesi.
  • Fırat, O., & Lenk, O. (2002). Avrupa Datumu 1950 (ED -50) ile Türkiye Temel GPS Ağı 1999 (TUTGA-99) arasında Datum Dönüşümü. TUJK 2002 Yılı Bilimsel Toplantısı Tektonik ve Jeodezik Ağlar Çalıştayı, İznik, Bursa.
  • HKMO (2005). Açıklamalı-Örneklemeli Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği, Ankara.
  • HKMO (2018). Açıklamalı-Örneklemeli Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği, Ankara.
  • IHO. (2008). User’s Handbook on Datum Transformations Involving WGS 84. USA: International Hydrographic Bureau (IHO).
  • Kutoğlu, H., & Ayan, T. (1998). WGS84’den ED50 Koordinat Sistemine Dönüşümde Yükseklik Sorunu İçin Yeni Bir Yaklaşım. Harita ve Kadastro Mühendisliği Dergisi, 85, 82-90.
  • Kutoglu, H. S., Mekik, C., & Akcin, H. (2003). Effects of errors in coordinates on transformation parameters. Journal of surveying engineering, 129(3), 91-94.
  • Leick, A. (2004). GPS satellite surveying. 3rd edition. New Jersey: Wiley.
  • Mitas, L., & Mitasova, H. (1999). Spatial interpolation. Geographical information systems: principles, techniques, management and applications, 1(2).
  • NGA. (2014). WGS 84 Definition and Relationships with Local Geodetic Systems, NGA Standardization Document, Department of Defense, World Geodetic System 1984, Office of Geomatics, USA.
  • Pawlowicz, R. (2000). M_Map: a mapping package for Matlab. University of British Columbia Earth and Ocean Sciences.
  • Torge, W. (2001). Geodesy. Berlin: Walter de Gruyter.
  • Vanicek, P., & Krakiwski, E. I. (1986). Geodesy: The Concepts. Amsterdam: Elsevier.
  • Yagle, A. E. (2005). Regularized matrix computations. matrix, 500, 10.
  • URL-1: https://pro.arcgis.com/en/pro-app/help/analysis/geostatistical-analyst/how-inverse-distance-weighted-interpolation-works.htm (Erişim Tarihi: Temmuz 2020).
  • URL-2: https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/17775-gridding-and-interpolate-data?s_tid=srchtitle (Erişim Tarihi: Temmuz 2020).
  • URL-3: http://github.com/OSGeo/PROJ/pull/1897 (Erişim Tarihi: Temmuz 2020).

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering, Multidisciplinary
Journal Section Research Article
Authors

İlke DENİZ> (Primary Author)
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
0000-0002-2970-1148
Türkiye


Şenol Hakan KUTOĞLU>
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
0000-0001-6587-3417
Türkiye


Rasim DENİZ This is me
İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
0000-0003-1519-1025
Türkiye

Publication Date May 1, 2022
Published in Issue Year 2022, Volume 9, Issue 1

Cite

Bibtex @research article { hkmojjd855843, journal = {Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi}, issn = {2147-1339}, eissn = {2667-8519}, address = {TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Sümer 1. sokak No:12/4 06440 Kızılay/Ankara}, publisher = {TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası}, year = {2022}, volume = {9}, number = {1}, pages = {12 - 23}, doi = {10.9733/JGG.2022R0002.T}, title = {ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme}, key = {cite}, author = {Deniz, İlke and Kutoğlu, Şenol Hakan and Deniz, Rasim} }
APA Deniz, İ. , Kutoğlu, Ş. H. & Deniz, R. (2022). ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme . Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi , 9 (1) , 12-23 . DOI: 10.9733/JGG.2022R0002.T
MLA Deniz, İ. , Kutoğlu, Ş. H. , Deniz, R. "ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme" . Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi 9 (2022 ): 12-23 <https://dergipark.org.tr/en/pub/hkmojjd/issue/64472/855843>
Chicago Deniz, İ. , Kutoğlu, Ş. H. , Deniz, R. "ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme". Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi 9 (2022 ): 12-23
RIS TY - JOUR T1 - ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme AU - İlke Deniz , Şenol Hakan Kutoğlu , Rasim Deniz Y1 - 2022 PY - 2022 N1 - doi: 10.9733/JGG.2022R0002.T DO - 10.9733/JGG.2022R0002.T T2 - Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 12 EP - 23 VL - 9 IS - 1 SN - 2147-1339-2667-8519 M3 - doi: 10.9733/JGG.2022R0002.T UR - https://doi.org/10.9733/JGG.2022R0002.T Y2 - 2021 ER -
EndNote %0 Journal of Geodesy and Geoinformation ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme %A İlke Deniz , Şenol Hakan Kutoğlu , Rasim Deniz %T ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme %D 2022 %J Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi %P 2147-1339-2667-8519 %V 9 %N 1 %R doi: 10.9733/JGG.2022R0002.T %U 10.9733/JGG.2022R0002.T
ISNAD Deniz, İlke , Kutoğlu, Şenol Hakan , Deniz, Rasim . "ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme". Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi 9 / 1 (May 2022): 12-23 . https://doi.org/10.9733/JGG.2022R0002.T
AMA Deniz İ. , Kutoğlu Ş. H. , Deniz R. ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme. hkmojjd. 2022; 9(1): 12-23.
Vancouver Deniz İ. , Kutoğlu Ş. H. , Deniz R. ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi. 2022; 9(1): 12-23.
IEEE İ. Deniz , Ş. H. Kutoğlu and R. Deniz , "ITRF96-ED50 Transformasyonu: Radyal esaslı enterpolasyon ve küresel harmonik modelleme", Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, vol. 9, no. 1, pp. 12-23, May. 2022, doi:10.9733/JGG.2022R0002.T