Gerçek Zamanlı Konumsal Veri Nedir?

Insanoğlu yüzyıllar boyunca “neredeyim? Sorusunun yanıtını aramış; yeni yerler keşfetmek, yeni yerlere gelmek için güneşten ve yıldızlardan yararlanmıştır
Vakit içinde geliştirdiği sekstant ve pusula gibi aletlerle yeryüzü üzerinde bulunduğu konumu belirlemiş, gideceği yönü tayin etmiştir Günümüzde bu işlem yapay uydu sistemlerinin gelişimiyle bambaşka bir ebat kazanmıştır Önceleri daha fazla askeri amaçlı kullanılan bu uydu sistemleri, bugün daha fazla sivil ve ticari uygulamalar için kullanılır hale gelmiştir Bilhassa konum belirleme ve navigasyon (seyrüsefer) amaçlı uydu sistemlerindeki çabuk gelişim, yeryüzü üstünde hakiki zamanlı üç boyutlu konum, zaman ve sürat bilgisinin elde edilmesini mümkün kılmış ve bu uygulamaların çeşitlenmesini sağlamıştır Bugün, bambaşka alanlardaki çoğu bilimsel çalışma öncelikle olmak üzere jurnal yaşantımızdaki kişisel uygulamalarda da etkili olarak kullandığımız bu sistemlerin performansının ve uygulama niteliğinin artırılması için yeryüzü üstünde dağıtılmış ağlar kurulmuştur Özet Olarak GNSSCORS olarak adlandırılan Küresel Navigasyon Uydu SistemleriSürekli Çalışan Referans İstasyonları ağları, yüksek doğrulukta hakiki zamanlı konumsal bilginin elde edilmesinde önemli rol oynayan sistemlerdir
Bu sistemler, gelişmiş ve gelişmekte olan çoğu ülkede kurularak, çeşitli hizmet alanları için belirli standartlarda, yer referanslı ve reel zamanlı 4 boyutlu konumsal bilginin elde edilmesini sağlamaktadır*Günümüzde bilgi toplumu kavramının oluşmasında fazla manâlı bir yeri olan verilerin elde edilmesi, işlenmesi, depolanması, analizi, doğruluğu, yönetimi, güncellenmesi ve belli standartlarda sunulması farklı nitelikteki birçok dilekçe için büyük ağırlık taşıyor Bu verilerin temini noktasında kullanılan suni uydu, elektronik, bilgisayar, yazılım ve iletişim sistemlerindeki teknolojik unsurlarda da devingen bir gelişim süreci var Bilhassa yer referanslı, reel zamanlı, güncel, dürüst ve idareli 4 boyutlu (4D) konumsal bilginin elde edilmesinde küresel ölçme ve konumlama sistemleri büyük rol oynuyor Bu sistemlerin başında küresel navigasyon uydu sistemleri (GNSSGlobal Navigation Satellite Systems) geliyor Yeryüzü üzerindeki bir açılış noktası yani referans yüzeyine tarafından tanımlanan koordinat sistemlerinden yararlanılarak, bulunduğumuz noktanın yatay ve düşey konumunu belirlemenin günümüzdeki en etkili yöntemi bu uydu sistemleri

Konum belirleme çalışmalarına yeni bir kavrayış getiren bu sistemler; ülke yönetimi, çevre ve şehir planlaması, arazi kullanımı ve tarım politikalarının belirlenmesi, mühendislik ve altyapılar hizmetleri, orman ve doğal kaynakların değerlendirilmesi ve korunması, çok amaçlı kadastro, edevlet, ebelediye, eticaret ve bireysel mobil uygulamalar gibi birçok hizmet alanı için etkin şekilde kullanılıyor
Suni Uydularla Konum Belirleme ve Navigasyon Sistemleri
Ilk yapay uydu SPUTNIKlin, 1957 yılında Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler Birliği kadar uzaya fırlatılması, soğuk savaş döneminde ABD ile SSCB arasında manâlı bir rekabet başlattı Uzay ve uydu teknolojileri konusundaki bu rekabet vakit içinde uydu bazlı konum belirleme ve navigasyon sistemi çalışmalarının hızlanmasına niçin oldu 1980 ’li yılların başında fiili kullanımı başlayan ve ABD kadar geliştirilen Küresel Konum Tespit Sisteminin (GPS), hayatımıza girmesiyle de büyük bir ivme kazandı Bugün jurnal yaşantımızdaki birçok bireysel mobil uygulamada da kullandığımız bu sistem, her türlü hava koşulunda, GPS alıcısının açık gökyüzünü görebildiği her yerde gerçek zamanlı olarak üç boyutlu koordinat, zaman ve sürat belirlenmesine ihtimal sağlayan en etkin sistem Modernizasyon çalışmaları sürekli GPS ’in yanı sıra öbür ülkelere ait yeni küresel uydu sistemleri de geliştirildi Bu alternatif sistemlerden biri Rusya tarafından geliştirilen ve günümüzde etkin olarak kullanılan GLONASS GLONASS ’ın iyileştirilmesi ve modernizasyonu için son yıllarda önemli yatırımlar yapılıyor
2019 yılı itibariyle faal olacak birincil sivil uydu sistemi olan Galileo ise, Avrupa Uzay Ajansı tarafından geliştirilmekte olan bir Avrupa Birliği (AB) projesi Çin göre geliştirilen ve küresel ölçekte faaliyet göstermesi planlanan COMPASSın da 2020 yılı itibariyle aktif olması bekleniyor Günümüzde kullanılmakta olan GPS ve GLONASS sistemlerinin yanı sıra yakın bir gelecekte devreye girecek Galileo ve COMPASS gibi öteki küresel sistemlerle birlikte gitgide artarak büyüyecek bir pazar yaratan suni uydu konum tespit sistemlerine çoğunlukla küresel navigasyon uydu sistemleri (GNSS) deniyor GNSS gibi küresel ölçekte faaliyet bildiren sistemlerin performansının artırılması ve reel zamanda daha yüksek doğrulukta konum bilgisinin elde edilmesi için ayrı ülkeler kadar daha alçak ölçekte bölgesel sistemler geliştirildi Bunlardan Japonyaya ait olan QZSS, Doğu Asya ve Avustralya kıtası bölgesinde, Hindistana ait olan IRNSS ise Hindistan ve Kuzey Hint Okyanusu bölgesini kapsayacak şekilde hizmet veriyor*Küresel ve yöresel olarak hizmet veren bu sistemlerin açık havada, reel zamanlı konum bilgisinin kalitesi, doğruluğu, duyarlılığı ve güvenirliğini artmak amacıyla ayar bilgileri yayınlayan, uydu bazlı ve yer bazlı destekleme sistemleri kullanılıyor Bu sistemlerden bilhassa havacılık uygulamalarında uçakların güvenli olarak iniş ve kalkışlarının sağlanmasında faydalanılıyor
Sabit GNSS Referans İstasyonları

Küresel navigasyon uydu sistemlerinin (GNSS) birçok ayrı alana ve disipline karşın uygulamaları, bütün dünyada bu tekniğin etkin kullanımını artmak nedeniyle değişmez GNSS referans istasyonlarının oluşumunu sağladı bu nedenle 1990lı yılların başından itibaren çok sayıda ülkede bu istasyonlar kurulmaya başlandı Sayıları artan bir şekilde gelişen istasyonlarla milletlerarası, ulusal ve lokal ölçekte ağlar kuruldu 2000li yıllar itibariyle ise bu ağların reel zamanlı uygulamalarda da kullanılabilmesi için düzeltme verileri gönderen faal CORS (Continuously Operating Reference Station) istasyonları geliştirildi
Sağlam toprak zemine, yapı terasları ve çatılarına ayrı tesis özelliklerinde kurulan bu istasyonlar GNSS anteni, alıcısı ve irtibat donanımlarından oluşuyor GNSSnin aralıksız, güncel ve dinamik olarak kullanılmasını sağlamak için kurulan bu istasyonlar ve oluşturdukları ağlar, “365 gün x 24 saat çalışarak sağladıkları data ve ürünlerle ayrı nitelikteki konum belirleme, ölçme ve navigasyon uygulamaları için kullanıcılara hizmet veriyor
Özellikle temel jeodezik ve jeodinamik çalışmalar ilk önce edinmek üzere, yerkabuğu hareketlerinin belirlenmesinde ve deprem çalışmalarında etkili bir şekilde kullanılıyorlar Bunun yanı sıra ülke temel jeodezik ağlarının oluşumu, kadastral incelemeler, mühendislik yapılarındaki deformasyonların izlenmesi, hidrografik (batimetrik) ölçmeler, coğrafi bilgi sistemleri (CBS), kinematik GNSS destekli fotogrametrik araştırmalar, uzaktan idrak, hava, deniz ve kara araçlarının navigasyonu, hassas tarım, ormancılık faaliyetleri, meteorolojik çalışmalar, askeri ve savunma amaçlı çalışmalar, doğal afetler için erken dikkat sistemleri (deprem, volkanik hareketler, heyelan, tsunami vb) gibi çoğu faaliyette etkinler
GNSSCORS Ağları ile Reel Zamanlı Konumlama

GNSSCORS ağları; genel anlamda ayrı sayıda, değişmez GNSS referans istasyonlarının lokal veya milli ölçekte kurulmasıyla oluşturulan, etkin yapıdaki sistemlerdir Ağlar kurulurken istasyonların arasındaki uzaklık, geometri, zemin özellikleri, kullanılan irtibat teknolojilerinin seçimi gibi kriterler yük taşır Ağ, sistemi denetçi ve düzeltme bilgilerinin hesaplandığı bir denetim merkezinden, bu merkezdeki ağ yazılımından ve bu yoklama merkezine çeşitli irtibat teknolojileri kullanılarak bağlanan sabit GNSS referans istasyonlarından oluşur Bu istasyonlar çift frekanslı jeodezik GNSS alıcıları ve sinyal yansımasına karşısında geliştirilmiş ve chokering olarak adlandırılan GNSS antenleri kullanılarak kurulur Ama sayıları gitgide artarak çoğalan uydu sistemlerindeki yeni sinyallerle birlikte, bazı istasyonlarda çoklu frekans özelliğine sahip yeni GNSS alıcıları da kullanılıyor
Sistemin denetleme merkezi, özellikle atmosferik etkilerden kaynaklanan hataları modelleyerek, düzeltme bilgilerini kullanıcılara gönderir Bu sayede santimetre gibi yüksek bir mertebede konum doğruluğu elde edilir Sistemin etkili kullanımında irtibat teknolojilerinin rolü fazla büyüktür İstasyonlardan ve kullanıcılardan denetim merkezine gelen veriler ile teftiş merkezinden kullanıcılara gönderilen ayarlama bilgilerinin sorunsuz iletimi, bu irtibat sistemlerinin başarısına bağlıdır GNSSCORS ağlarında ADSL, GSMGPRSEDGE, uydu haberleşme linkleri ve radyo linkleri gibi iletişim sistemleri ile kablolu ve kablosuz internet kullanılır böylece istasyonların yerlerinin seçiminde haberleşme altyapılarının sunduğu imkânlara uyarı edilir Tüm istasyon verileri, otomatik olarak denetleme merkezine bu iletişim sistemleri ile iletilerek, CORS ağ hesapları ve düzeltmeler bu merkezden kullanıcılara ulaştırılır
Sistem ile gerçek zamanlı olarak santimetre gibi yüksek bir doğrulukta konum bilgisi elde edilebilmesi, elinde GNSS alıcısı olan kullanıcıların sisteme bağlanması ile başlar Kullanıcılar her müşteri için kendilerine görev edilen kullanıcı adını ve şifreyi kullanarak, bir iletişim linki ile sisteme bağlanır Maliyetler dikkate alındığında iletişim linki olarak genel olarak GSMGPRS modemler tercih edilmektedir Bu modemlerin bazıları GNSS alıcıları üzerinde dahili olarak bulunur Dahili modemlerin bulunmadığı durumda cep telefonları üzerinden temas sağlanabilir Bilhassa GSM operatörlerinin baz istasyonlarının yeterli olmadığı dağlık veya kırsal bölgelerdeki çalışmalarda, maliyetleri artı olsa da, uydu haberleşme olanağına sahip cep telefonları (Thuraya vb) iletişim linki olarak tercih edilmektedir Kullanılan bu iletişim sistemleri ile GNSSCORS sistemleri için özel olarak geliştirilmiş NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) isimli internet protokolü kullanılmaktadır
Kullanıcılar, CORS sistemi ile konum belirleyebilmek için düzeltme verilerinin hesaplanacağı matematiksel modeli de kendileri seçmektedir Günümüzde bu sistemler için geliştirilmiş VRS, FKP ve MAC isimli üç öbür matematiksel model kullanılıyor Seçilen matematiksel modele tarafından sisteme bağlandıktan daha sonra, GNSS alıcısının metre mertebesindeki yaklaşık konumu, NMEA data formatı ile denetim merkezine gönderilir Yoklama merkezi kullanıcının seçtiği tekniğe tarafından düzeltme verisini hesaplayarak, kullanılan irtibat tekniği ile kullanıcıya RTCM bilgi formatı ile gönderir Bu Nedenle santimetre gibi yüksek bir doğrulukta reel zamanlı konum bilgisi elde edilir
Veri aktarım ve irtibat donanımlarının bütünüyle gerçek zamanda ya da ufak gecikme zaman dilimlerinde, elinde GNSS alıcısı olan kullanıcılara ayarlama verileri yayınladığı bu sistemler, Dünya üzerindeki değişmez ya da hareketli cisimlerin konumlarının hakiki zamanda hassas olarak belirlenmesi ve navigasyon hizmetlerinin sağlanması amacıyla yaygın olarak kullanılıyor Bilhassa diferansiyel GNSS ve hakiki zamanlı kinematik GNSS uygulamalarında kullanılan bu ağlar, kullanıcılara süre, maliyet, doğruluk ve uygulama kolaylığı gibi ölçütler dikkate alındığında kayda değer fayda ve katkılar sağlıyor
Ilk Olarak harita ve geomatik mühendisleri olmak üzere çoğu mühendislik disiplini tarafından alıngan konum belirlemeye yönelik uygulamalar için kullanılan bu sistemler, karar vericiler için de manâlı çıktılar sunuyor Günümüzde kadastral ölçme çalışmaları, şehirsel ve kırsal bölge düzenleme faaliyetleri, coğrafi veri sistemleri için veri toplama ve güncelleme, ayrı nitelikteki sayısal harita üretimleri, tektonik ve yapısal hareketler ile deformasyonların izlenmesi, altyapılar inşaat çalışmaları, alıngan tarım ve ziraat uygulamaları, doğal afetleri önleme ve afet idare sistemi gibi çoğu uygulamada kullanılan bu sistemler, gün geçtikçe kullanıcılar için ayrı hizmet düzeyinde kullanım alanları sunuyor
Dünyada ve Türkiye ’de Şart

Ağırlıklı olarak devletler göre ulus bütçesi kullanılarak ulusal düzeyde kurulan GNSSCORS ağlarının dünyadaki birincil uygulamaları ABDdeki milli CORS sistemi, Almanyadaki SAPOS ve Japonyadaki GEONET sistemleridir Ilk Önce edevlet projeleri edinmek üzere coğrafimekânsal veri sistemlerine altlık olacak bu sistemler, farklı alanlara yönlendirilmiş kurumlar, organizasyonlar ve şirketler tarafından ticari olarak hizmet verecek nitelikte de kurulabiliyor Bu ağların sayısının dünyada her geçen gün artmasıyla birlikte, sağladıkları veri ve ürünler ile dilekçe alanları da çeşitleniyor
Ülkemizde 20082010 yılları arasında faaliyete geçen iki bambaşka GNSSCORS sistemi bulunuyor Bunlardan ulusal düzeyde hizmet veren Türkiye Ulusal Değişmez GPS AğıFaal (TUSAGAEtkin) sistemi, Türkiye ve KKTCdeki toplam 146 istasyondan oluşuyor Bir “TÜBİTAK projesi olarak geliştirilen bu sistemin karşılıklı müşterileri ve işletim sorumluları Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü ile Harita Genel Komutanlığı Lokal ölçekte hizmet veren bir öteki sistem de İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi göre kurulan ve işletilen İSKİ Uydudan Konum Belirleme Sistemi (İSKİUKBS) İstanbul ve yakın çevresinde faaliyet bildiren bu ağda 8 istasyon var
Gelişmiş ve gelişmekte olan birçok ülkede kurulan bu sistemlerden öbür nitelikteki kullanıcı seviyelerinin yararlanabilmesi olası Oysa jeodezik GPSGNSS alıcıların maliyetleri yüksek olduğundan, sıradan kullanıcılar için epeyce masraflı Bunun yanı sıra sistemlerin kullanımı da çoğunlukla ücretli, ama bedava olanlar da var Kullanıcıların sisteme bağlanarak ayar bilgilerini alabilmesi için sisteme tescil yaptırması, kullanacakları her GNSS alıcısı için bir kullanıcı adı ve şifre almaları gerekiyor Günümüz itibariyle ülkemizde TUSAGA Etkin sistemi kullanıcılar için aylık ücretli olarak hizmet verirken, İSKİUKBS sistemi bedava olarak hizmet veriyor
neticede gelişmiş bir ülke olabilmenin manâlı göstergelerinden biri de, uzay ve uydu teknolojileri konusunda yapılan araştırmalar ve bu konuda yapılan yatırımlardır Bu bağlamda ülkemizde son yıllarda kayda değer adımlar atılıyor, farklı alanlara yönlendirilmiş yatırımlar yapılarak başarılı sonuçlar elde ediliyor Hakiki zamanlı konumsal bilginin yüksek doğrulukta elde edilebilmesi için, ülkemizde kurulan TUSAGAFaal isimli milli GNSSCORS ağının etkin ışık halkası getirilmesi, bu kapsamda atılan önemli adımlardan Türksat AŞ, TUSAŞ (Türk Havacılık ve Uzay Sanayi AŞ) ve TÜBİTAKUzay kadar yürütülen çalışmalarla ayrı nitelikteki suni uydu teknolojilerinin geliştirilmesi konusunda da önemli bir mesafe alındı
Türkiyede tasarlanıp üretilen ilk uzaktan idrak (yer gözlem) uydusu olan Rasat ile bu alanda önemli bir hedefe ulaşıldı Fakat günümüz dünyasında uzaktan sezgi uydularının yanı sıra konum belirleme ve navigasyon, haberleşme, meteoroloji ve gravite gibi ayrı işlevlere sahip çoğu yapay uydu sistemi kullanılıyor bu nedenle bambaşka niteliklere sahip uydu sistemlerinin ülkemizde tasarlanıp üretilmesi, ülkemizin geleceği açısından önemli
Ülkemiz, gitgide artarak gelişen bir hesaplı pazar oluşturan coğrafimekansal veri sistemleri ile edevlet projelerindeki hedefler kapsamında dev adımlar atıyor Milli GNSSCORS ağının kurulumu tamamlandı Bundan sonraki büyük maksat, konumsal bilgiye dayalı bu projelerin geliştirilmesinin gerisinde, konum belirleme amaçlı milli bir uydu sisteminin üretilmesi olmalıdır
Kaynakça:
Ocalan, T ve Tunalioglu, N, “Data communication for realtime positioning and navigation in global navigation satellite systems (GNSS)continuously operating reference stations (CORS) networks Scientific Research and Essays, Cilt 5, Sayı 18,*18 Eylül 2010
Öcalan, T, “Değişmez GPS İstasyonlarına Dayalı Bağıl Nokta Konum Doğruluklarının Araştırılması,
Yüksek Lisans Tezi, YTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005 Öcalan, T ve Soycan, M, “Milli ve Lokal GNSS CORS Ağları ve Türkiyedeki Hukuki Şart,
TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası,*İstanbul Şubesi Bülteni, Mart 2019
Sadoun, B ve AlBayari, O,On the inclusion of geographic information systems (GIS) in global navigation satellite systems (GNSS), International Journal of Communication Systems, Deri 20, s 385396, 2007
Yomralıoğlu, T, “Coğrafi Data Teknolojileri, TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi,*Rakam: 514, s4851, Eylül 2010