GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu

Cüneyt AYDIN, (Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Harita Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
N. Onur AYKUT, (Yıldız Teknik Üniversitesi, Harita Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Burak AKPINAR (Yıldız Teknik Üniversitesi, Harita Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi
7 2
Yıl: 2018 Cilt: 18 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 605 - 615 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5578/fmbd.67452 İndeks Tarihi: 02-08-2019

GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu

Öz:
Bu çalışmada GNSS–PPP (GNSS-Precise Point Positioning/Küresel Konumlama Uydu Sistemi-HassasKonum Belirleme) tekniği ile elde edilen düşey yerdeğiştirmenin (çökme ya da yükselmenin) doğruluğuincelenmektedir. Bu amaçla, bir test noktasında başlangıç periyoduna ve bu periyoda göre yükseklikleriçok iyi bilinen beş periyoda ilişkin GNSS (statik) çift frekans gözlemleri günlük olarak elde edilmiştir.Güvenilirliği arttırmak için 6 periyotluk deney farklı koşullarda üç kez tekrarlanmıştır. GNSS gözlemleriT=2 saatlikten T=12 saatliğe kadar değişen süreler için 4 farklı durumda (1: GPS-PPP gözlemi-sonuçyörünge; 2: GPS/GLONASS gözlemi-sonuç yörünge; 3: GPS-PPP gözlemi-hızlı yörünge, ve 4:GPS/GLONASS gözlemi-hızlı yörünge) CSRS (Canadian Spatial Reference System)-PPP internet servisiyardımıyla değerlendirilmiştir. Söz konusu 4 farklı durum ve gözlem süreleri için periyotlar arasındakigözlenen ve bilinen düşey yerdeğiştirmeler karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda belirlenenhatalar yardımıyla her bir durum ve gözlem süresi için karesel ortalama hata elde edilmiştir. Yapılananalizlere göre, GPS ve GPS/GLONASS gözlem türlerine ilişkin karesel ortalama hataların hemen hemenözdeş olduğu, gözlem süresi ve yörünge türüne bağlı olarak açıklanabileceği görülmüştür. GNSS-PPPdüşey yerdeğiştirme karesel ortalama hatası, sonuç yörünge koordinatları kullanılması durumunda3.9/(T 0.5 ), hızlı yörünge koordinatları kullanılması durumunda ise 4.2/(T 0.5 ) [cm/saat 0.5 ] şeklindemodellenmiştir. Bu sonuç, her iki yörünge koordinatları kullanılarak T=4 saatlik gözlem süresi için 6cm’lik bir düşey yerdeğiştirmenin %80 doğrulukla belirlenebileceğini göstermektedir. Bu büyüklük,gözlem süresi arttıkça küçülmektedir.
Anahtar Kelime:

Accuracy of Vertical Displacement Monitored by Using GNSS-PPP

Öz:
This study investigates the accuracy of vertical displacement (subsidence or uplift) monitored by using GNSS-PPP (GNSS-Precise Point Positioning) technique. For this purpose, GNSS (static) dual-frequency observations for an initial period and five periods in which the heights of a test point relative to the initial period were accurately known were collected. To increase the reliability, the experiment including six periods was repeated three times in different conditions at the same point. GNSS observations were processed with the use of online CSRS-PPP service for different observing-session durations from T=2 hours to T=12 hours in 4 different cases, namely, (1) GPS-PPP observation type-final orbit, (2) GPS/GLONASS observation type-final orbit, (3) GPS-PPP observation type-rapid orbit, and (4) GPS/GLONASS observation type-rapid orbit. The estimated and known vertical displacements between the periods are compared to determine the root mean square (RMS) error of PPP technique in monitoring of vertical displacements for each case and session duration. According to our analyses, the RMS errors of GPS and GPS/GLONASS are almost equivalent to each other and can be defined depending on the type of orbital coordinates and the session duration: The RMS error of GNSS-PPP is 3.9/(T 0.5 ) and 4.2/(T 0.5 ) [cm/hour 0.5 ] for final and rapid orbits, respectively. This result shows that vertical displacements of about 6 cm can be detected with the 80% power of the test for both orbit types when T=4 hours data are collected in the field. As a corollary, this detectable magnitude decreases while session duration increases.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Abdallah, A., ve Schwieger, V. 2016. Static GNSS precise point positioning using free online services for Africa, Survey Review, 48(306), 61-77.
  • Abd Rabbou, M., El-Rabbany, A. 2016. Single-frequency precise point positioning using multi-constellation GNSS: GPS, GLONASS, Galileo and BeiDou, Geomatica, 70(2), 113-122.
  • Afifi, A. ve El-Rabbany, A. 2017. Improved dual frequency PPP model using GPS and BeiDou observations, Journal of Geodetic Science, 7, 1-8.
  • Akpınar, B. ve Aykut, N.O. 2017. Determining the Coordinates of Control Points in Hydrographic Surveying by the Precise Point Positioning Method, The Journal of Navigation, 70(2), 1241-1252.
  • Alkan, R. M., İlci, V., Ozulu İ. M., Saka, M. H. 2015. A comparative study for accuracy assessment of PPP technique using GPS and GLONASS in urban areas, Measurement, 69, 1-8.
  • Amiri-Simkooei, A. R., Alaei-Tabatabaei, S. M., Zangeneh- Nejad, F., and Voosoghi, B. 2017. Stability analysis of deformation-monitoring network points using simultaneous observation adjustment of two epochs, Journal of Surveying Engineering, 143(1), doi: 10.1061/(ASCE)SU.1943-5428.0000195.
  • Aydin, C., ve Demirel, H. 2005. Computation of Baarda’s lower bound of the non-centrality parameter, Journal of Geodesy, 78(7-8), 437-441.
  • Aydin, C. 2012. Power of global test in deformation analysis, Journal of Surveying Engineering, 138(2), 51– 56.
  • Aydin, C. 2017. Effect of displaced reference points on deformation analysis, Journal of Surveying Engineering, 143(3), doi: 10.1061/(ASCE)SU.1943- 5428.0000216.
  • Aydin, C., Uygur S. Ö., Çetin S., Özdemir, A., Doğan U. 2018. Ability of GPS PPP in 2D deformation analysis with respect to GPS network solution, Survey Review, doi: 10.1080/00396265.2017.1415664.
  • Bertiger W., Desai S. D., Haines B., Harvey N., Moore A. W., Owen, S., Weiss J. P. 2010. Single receiver phase ambiguity resolution with GPS data, Journal of Geodesy, 84, 327-337.
  • Caspary, W. F. 2000. Concepts of network and deformation analysis, The University of New South Wales. Kensington, Australia.
  • Choy S., Bisnath, S., Rizos C. 2017. Uncovering common misconceptions in GNSS Precise Point Positioning and its future prospect, GPS Solutions, 21, 13-22.
  • Cooper, M. A. R. 1987. Control surveys in civil engineering, Collins, London.
  • Dach, R., S. Lutz, P. Walser, P. Fridez (Eds), 2015. Bernese GNSS Software Version 5.2. User Manual, Astronomical Institude, University of Bern, Bern Open Publishing, doi: 10.7892/boris.72297; ISBN: 978-3- 906813-05-9.
  • Duchnowski, R. 2010. Median-based estimates and their application in controlling reference mark stability, Journal of Surveying Engineering, 136(2), 47-52.
  • Duchnowski, R., ve Wisniewski, Z. 2012. Estimation of the shift between parameters of functional models of geodetic observations by applying M split estimation, Journal of Surveying Engineering, 138(1), 1-8.
  • Ebner, R., ve Featherstone, W. E. 2008. How well can online GPS PPP post-processing services be used to establish geodetic survey control networks?, Journal of Applied Geodesy, 2, 149-157.
  • Eckl, M. C., Snay R. A., Soler T., Cline M. W., Mader, G. L. 2001. Accuracy of GPS-derived relative positions as a function of interstation distance and observing- session duration, Journal of Geodesy, 75, 633-640.
  • Herring, T. A., King, R. W., Floyd, M. A., McClusky S. C. 2015, Introduction to GAMIT/GLOBK, Release 10.6, Mass Inst. of Technol., Cambridge.
  • Herring, T. A., Melbourne, T. I., Murray, M. H., Floyd, M. A., Szeliga, W. M., King, R. W. , Philips, D. A. , Puskas, C. M., Santillan, M., Wang, L, 2016. Plate Boundary Observatory and related networks: GPS data analysis methods and geodetic products, Reviews of Geophysics, 54, 759-808.
  • Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., Wasle, E. 2008. GNSS-Global Navigation Satellite System GPS, GLONASS, Galileo&more, Springer, Austria.
  • Holden, L., Silcock, D., Choy S., Cas, R., Ailleres, L., Fournier N. 2017. Evaluating a campaign GNSS velocity field derived from an online precise point positioning service. Geophysical Journal International, 208, 246-256.
  • Guo, Q. 2015. Precision comparison and analysis of four online free PPP services in static positioning and tropospheric delay estimation, GPS Solutions, 19, 537-544.
  • Kouba J., ve Springer T. 2001. New IGS station and satellite clock combination, GPS Solutions, 4, 31-36.
  • Kouba J. 2005. A possible detection of the 26 December 2004 great Sumatra-Andaman Islands earthquake with solution products of the International GNSS Service, Studia Geophysica et Geodaetica, 49, 463- 483.
  • Niemeier, W. 1985. Deformationsanalyse, Geodaetische Netze in Landes-und Ingenieurvermessung II, H. Pelzer (Hrsg.), Verlag Konrad Wittwer, Stuttgart, 559-623.
  • Nowel, K. 2015. Robust estimation in analysis of control network deformations: Classical and new method, Journal of Surveying Engineering, 141(4), 1-9.
  • Mohammed, J., Moore, T., Hill, C., Bingley R. M., Hansen, D. N. 2016. An assessment of static precise point positioning using GPS only, GLONASS only, and GPS plus GLONASS, Measurement, 88, 121-130.
  • Pan, L., Xiaohong, Z., Liu, J., Li, X., Li, X, 2017a. Performance evaluation of single-frequency precise point positioning with GPS, GLONASS, BeiDou and Galileo, The Journal of Navigation, 70(3), 465-482.
  • Pan, L., Xiaohong, Z., Fei, G. 2017b. Ambiguity resolved precise point positioning with GPS and BeiGou, Journal of Geodesy, 91, 25-40.
  • Saracoglu, A., ve Sanli, D. U. 2016. Seasonal effects on GPS PPP accuracy, Geophysical Research Abstracts, 18, EGU General Assembly 2016, Vienna.
  • Wang, G., 2013. Milimeter-accuracy GPS landslide monitoring using Precise Point Positioning with Single Receiver Phase Ambiguity (PPP-SRPA) resolution: a case study in Puerto Rico, Journal of Geodetic Science, 3(1), 22-31.
  • Wang, G., Kearn T. J., Yu, J., Saenz, G. 2014a. A stable reference frame for lanslide monitoring using GPS in the Puerto Rico and Virgin Islands region, Landslides, 11, 119-129.
  • Wang, G., Yu, J., Kearns, T. J., Ortega, J. 2014b. Assessing the accuracy of long-term subsidence derived from borehole extensometer data using GPS observations: case study in Houston, Texas, Journal of Surveying Engineering, 140(3), doi: 10.1061/(ASCE)SU.1943- 5438.0000133.
  • Xu, P., Shi, C., Fang, R., Liu, J., Niu, X., Zhang, Q., Yanagidani, T. 2013. High-rate precise point positioning (PPP) to measure seismic wave motions: an experimental comparison of GPS PPP with inertial measurement units, Journal of Geodesy, 87, 361-372.
  • Yigit C. O., Coskun, M. Z., Yavasoglu, H., Arslan A., Kalkan, Y. 2016. The potential of GPS procise point positioning method for point displacement monitoring: a case study, Measurement, 91, 398-404.
  • Zumberge, J. F., Heflin, M. B., Jefferson, D. C., Watkins, M. M., and Webb, F. H. 1997. Precise point positioning for the efficient and robust analysis of GPS data from large networks, Journal of Geophysical Research, 102:B3, 5005-5017.
APA Aydin C, AYKUT N, Akpınar B (2018). GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. , 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
Chicago Aydin Cüneyt,AYKUT N. ONur,Akpınar Burak GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. (2018): 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
MLA Aydin Cüneyt,AYKUT N. ONur,Akpınar Burak GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. , 2018, ss.605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
AMA Aydin C,AYKUT N,Akpınar B GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. . 2018; 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
Vancouver Aydin C,AYKUT N,Akpınar B GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. . 2018; 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
IEEE Aydin C,AYKUT N,Akpınar B "GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu." , ss.605 - 615, 2018. 10.5578/fmbd.67452
ISNAD Aydin, Cüneyt vd. "GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu". (2018), 605-615. https://doi.org/10.5578/fmbd.67452
APA Aydin C, AYKUT N, Akpınar B (2018). GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(2), 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
Chicago Aydin Cüneyt,AYKUT N. ONur,Akpınar Burak GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 18, no.2 (2018): 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
MLA Aydin Cüneyt,AYKUT N. ONur,Akpınar Burak GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.18, no.2, 2018, ss.605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
AMA Aydin C,AYKUT N,Akpınar B GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018; 18(2): 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
Vancouver Aydin C,AYKUT N,Akpınar B GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018; 18(2): 605 - 615. 10.5578/fmbd.67452
IEEE Aydin C,AYKUT N,Akpınar B "GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu." Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18, ss.605 - 615, 2018. 10.5578/fmbd.67452
ISNAD Aydin, Cüneyt vd. "GNSS-PPP ile Elde Edilen Düşey Yerdeğiştirmenin Doğruluğu". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 18/2 (2018), 605-615. https://doi.org/10.5578/fmbd.67452
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 8:29

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları