Sabit GNSS istasyonu, CORS, RTK ve Ağ RTK (Network RTK) zaman zaman birbirinin yerine kullanılsa da gerçekte durum farklıdır. Bu haftaki blog yazımızda bu kavramların aslında ne anlama geldiğini ifade edeceğiz.

Sabit bir noktada kurulduktan sonra sürekli GNSS gözlemi yaparak gerçek zamanlı konum bilgisi sağlayan Referans İstasyonuna CORS (Continuously Operating Reference Station) adı verilir. Bir GNSS alıcısı, anten ve modemden oluşan sabit istasyonun CORS olarak adlandırılması için; çift frekanslı jeodezik tipte bir alıcıya sahip, koordinatının hassas olarak biliniyor olması, 7/24 çalışması, ölçü ve/veya düzeltme bilgilerinin internet üzerinden anlık olarak bir başka yazılım ya da alıcıya gönderiliyor olması gerekir.

Klasik RTK tekniği ile konum belirleme, gezen alıcılarca kaydedilen faz gözlemlerine ve aynı anda konumu yüksek doğrulukla bilinen bir CORS’tan gerçek zamanlı olarak gezen alıcıya gönderilen ham ölçü ya da düzeltme bilgilerine dayalı bir konum belirleme tekniğidir. Düzeltme bilgilerinin radyo modem ile gönderilmesi durumunda ya referans istasyonu alıcısının dahili modemi ya da harici bir radyo modem kullanılır. Radyo modemin çıkış gücüne bağlı olarak çekim alanı genişler. 1 watt çıkış gücü olan bir radyo modem arazi koşullarına ve kentsel engellerin durumuna bağlı olarak 5 kilometrelik bir alanda çekim gücü sağlamaktadır. 35W gücündeki bir radyo modem ise yüksek kalitede çekim kalitesi nedeni ile 80 kilometrelik bağlantı mesafelerini kapatabilir. Düzeltme bilgilerinin bir caster yazılımı ile internet üzerinden gönderilmesi durumunda ise mesafe sınırı yoktur. Ancak bu yöntem ile elde edilecek doğruluk referans istasyonuna uzaklık ile doğru orantılıdır.

Ağ RTK yönteminde, tek bir referans istasyonuna bağımlı olmadan, çok sayıda referans istasyonuna ait verilerden yararlanarak belirli bir bölgeye ait atmosferik modelleme yapılması olanağı sağlanarak, GNSS ölçüm tekniklerinin gücü ve ağ yapısının üstünlükleri (ağ dengelemesi) birleştirilmiştir. Ağ RTK, Klasik RTK tekniğine göre daha uzun baz uzunluklarında (50 – 100 km) faz gözlemlerine dayalı olarak cm doğruluğunda ve gerçek zamanlı konum belirleme tekniği haline gelmiştir. Ağ RTK’nın başlıca özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

Ağ Bütünlüğü: Ağ RTK yazılımlarında; referans istasyonlarından gelen saniyelik verilerin tamlığı, kabul edilebilir zamansal gecikme sınırları içerisinde olup olmadığı, deprem veya olası lokal etkilerle istasyon konumlarında meydana gelen bir değişikliğin mevcudiyeti ve ağ çözümü neticesinde istasyon konumlarına gelen düzeltme miktarları gibi önemli hususlar tüm ağ ölçeğinde sürekli kontrol edilir, sınırı aşan değerler ekran üzerinde uyarı olarak farklı renklerde veya e-posta ile yetkili personele bildirilir.

Veri Yönetimi: Ağ RTK yazılımlarında verilerin saatlik ve günlük paketler halinde depolanması (1 saniyelik, 30 saniyelik veya ne isteniyorsa), başka bir adrese gönderilmesi daha profesyonelce yapılır. Rinex format seçenekleri (Rinex 2x,3x) ve sıkıştırma alternatifleri (hatanaka, zip) ile daha çok kabiliyete sahiptir.

RTK Modülü: Yazılımlar, gerçek zamanlı kinematik düzeltme verileri hesaplanırken birçok değişik format ve yöntemi kullanabilir. Düzeltme verilerinin ağ yerine en yakın istasyondan da hesaplanması yeteneği, RTCM2x, 3x, CMR ve CMR+ formatları, VRS, FKP ve MAC yöntemlerinden istenilenin seçilebilmesi büyük avantajdır. İhtiyaç duyulan tüm uydu yörüngeleri, DCB, saat dosyaları tanımlanan adreslerden yazılım tarafından otomatik indirilir.

Kullanıcı Yönetimi: Ağ RTK hizmetinden yararlanan kayıtlı kullanıcıların üyelik bilgileri daha profesyonelce yönetilir. Kullanıcıların hangi konumlardan ne sürelerde sistemden yararlandığı geçmişe dönük raporlanabilir, varsa ücretlendirme ve buna bağlı abonelik süreleri yönetilebilir, belirli coğrafi alanlar tanımlanarak kullanıcıların yalnızca tanımlanan bölge sınırlarında hizmet alması sağlanabilir.

Atmosferik Ürünler: Ağ RTK yazılımlarının hemen hepsinde birer Atmosfer Modülü bulunur. Bu modülde, bilinen referans istasyonu koordinatlarından yararlanarak normalde bilinmeyen olarak dengelemeye giren zenit doğrultusundaki troposferik ıslak bileşen (ZWD) ile İyonosferdeki Toplam Elektron İçeriği (TEC) değerleri kestirilir. ZWD’den sadece bir hesap dönüşümüyle elde edilen PW ise, herhangi bir noktada dikey bir sütun halinde atmosferdeki toplam su buharı miktarıdır. Yağışa Dönüşebilir Su Buharı adıyla tercüme edebileceğimiz PW değeri milimetre biriminde ifade edilir ve hava tahminleri için çok değerli bilgi sunar. Uydu-alıcı arasındaki yol boyunca 1 metrekare kesitli bir silindirdeki serbest elektron miktarı olan ve 10¹⁶ elektron/m² biriminde hesaplanan TEC’den ise elektronik haberleşme alanında çok farklı uygulamalarda yararlanılmaktadır.

Statik Konumlama Hizmeti: Birçok ağ RTK yazılımında anlık RTK hizmetinin yanı sıra, statik yapılan gözlemlerin sisteme yüklenerek o konumun çevresindeki referans istasyonlarına dayalı hassas konumun tanımlanan bir e-posta adresine raporlanarak gönderilmesi hizmeti de verilmektedir.

Kullanılan Donanım: Ağ RTK yazılımları sunucularda (server) çalıştırılır. Temelde aynı mimari yapıda oldukları düşünülse de kişisel bilgisayarlar ile sunucular arasında anlamlı farklar bulunur. Yüksek performanslı, hesaplamaların ve veri akışlarının 7/24 kesintisiz ve istikrarlı çalışması için tasarlanan sunucularda veriler saklanır, düzenlenir ve ağ üzerinden diğer kullanıcıların erişimine açılır.

Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği’ne göre, GNSS referans istasyonlarından yararlanarak gerçekleştirilen Klasik RTK uygulamalarında en büyük baz uzunluğu 5 km’yi geçemez. Tek bir referans istasyonuna dayanarak yapılan RTK ölçümünde de aynı şekilde; Referans noktasına uzaklık en fazla 5 km. olmalıdır. Ayrıca, sabit GNSS istasyonlarından elde edilen verilerin Yönetmelik kapsamında kullanılabilmesi için iki yılda bir Harita Genel Müdürlüğü’nden onay alınması gerekir. Harita Genel Müdürlüğü istasyonların verilerini analiz etmekte, hassas koordinatlarını hesaplamakta ve Kartezyen hızlarını kestirmektedir.

Sonuç olarak hepimizin bildiği gibi, dengelemede tek noktayı sabit vermek hiçbir zaman tercih edilmez. Çünkü yapılan işlem kontrolsüzdür. En doğru çözüm bir ağ dengelemesi yaparak, bilinen noktalar arasında datum dönüşümü yapmak ve yeni noktanın koordinatını bu dönüşüm parametrelerini kullanarak hesaplamaktır. Buna imkân yoksa, en azından uyuşumsuz ölçü testi yapıldıktan sonra en az iki bağımsız bazdan yararlanılır ve sonuç koordinatların standart sapmaları kontrol edilir. Bu bakımdan, tek noktaya dayalı her türlü konum belirleme işlemi bazı sorunları beraberinde getirir.

Bloğumuza son verirken özetleyecek olursak, uluslararası terminolojide CORS ve CORS Network kavramları birbirinden farklıdır. CORS tek bir referans istasyonu çözümü iken, CORS Network tek bir referans istasyonu kullanmanın getirdiği dezavantajları ortadan kaldıran bir ağ çözümüdür. Atmosferik etkilerin modellenmediği, referans istasyonundan uzaklaştıkça konum hassasiyetinin azaldığı, değişmez kabul edilen referans istasyonun olası hareketinin tespitinin göz ardı edilebildiği tek noktadan RTK yapılması Ağ RTK ile karıştırılmamalıdır.

Ayhan CİNGÖZ