ELEKTROMAGNETİK DALGALARLA  JEODEZİK ÖLÇMELER

( ELEKTROMETRİ )

Öğr.Gör.T.Fikret HORZUM
fhorzum@akdeniz.edu.tr

I.Genel Bilgiler 

Jeodezinin son yüz yıllık gelişim sürecinde, jeodezik yatay kontrol ağları çok sayıda açı ölçmelerine ve yeterli sayıda kenar ölçmelerine dayanan triyangülasyon yöntemiyle oluşturulmuştu.

Geliştirilen presizyonlu açı ölçme aletleri ile yöntem gelişme sınırına dayandı ve açı ölçmelerinin zamana bağımlılığı ve oluşturulan ağları ölçeklendirmek için yapılan klasik baz ölçmelerinin güçlükleri nedeniyle pahalı ve zaman alıcı bir yöntem oldu.

Bu yüz yıl içerisinde elektronik alanındaki gelişmeler ve elektromagnetik dalgaların yayılma,yansıma ve kırılma özelliklerinin daha iyi belirlenmesi, uzaklıkların elektromagnetik dalgalardan yararlanılarak ölçülmesini sağlamıştır.

1950 li yıllarda ilk eletro-optik(Jeodimetre) ve ilk mikrodalga(Tellurometre) uzaklık ölçme aletleri imal edilmiş, daha sonraları ise gelişmelere bağlı olarak 150km ye kadar uzaklıklar presizyonlu olarak ve kısa zamanda ölçmek mümkün olmuştur.Elektromagnetik uzaklık ölçerlerin sağladığı presizyonlu ve hızlı uzaklık ölçmeleri, jeodezik yatay kontrol ağlarının kurulmasında yeni yöntemlerin ve seçeneklerin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Böylece triyangülasyona paralel olarak sadece uzaklık ölçmelerine dayanan jeodezik yatay kontrol ağları trilaterasyon(Kenar ağları) ve iki yöntemin birleştirilmesi ile trilagon(Açı-Kenar ağları) ağlarını planlayıp uygulama alanına girmiştir.

Uzaklık ölçmelerinin ağın geometrisine katkıları ve fazla ölçmeyi artırmaları nedeniyle, amaçlanan doğruluğu elde etmek için ekonomik açıdan daha optimal ağların ve ölçmelerin planlanması olanağı doğmuştur.

Geometrik şekillerin oluşturulmasının zor olduğu yerleşim bölgelerinde ve ormanlık bölgelerde jeodezik yatay kontrol noktaları presizyonlu poligon dizileriyle oluşturulmaya başlanmıştır.

Uzaklıkların presizyonlu olarak ölçülebilme olanağı jeodezinin yanında diğer bilimsel çalışmalarda da gelişmeler sağlamıştır. İnşaat mühendisliği,deprem mühendisliği ve benzer çok sayıda yerbilim alanında yeni araştırma ve çalışma olanakları elde edilmiştir.Yer kabuğu hareketlerinin belirlenmesinde ve izlenmesinde, baraj, köprü gibi yapıların deformasyonlarının izlenip,belirlenmesinde presizyonlu uzaklık ölçmelerinden büyük ölçüde yararlanılmaktadır.

Günümüzde uzaklık ölçmesi yanında yatay ve düşey açıyıda aynı anda elektronik olarak ölçebilen, yatay uzunluğu, noktaların yükseklik farklarını,bir koordinat sistemine göre gözlenen noktaların koordinatlarını ve bir referans yüzeyine göre bakılan noktanın yüksekliğini hesaplayabilen ve bu bilgileri saklayabilen elektronik takeometreler geliştirilmiştir.Bu gelişme klasik stadimetre çizgili veya diyagramlı takeometrinin yerini almıştır.

II.Elektronik Takeometreler

Elektronik alanındaki gelişmelerin jeodezi ve fotogrametri mühendisliğine kazandırdığı sistemlerden biri de elektronik takeometrelerdir. Klasik optik takeometrelerin kısa ölçme uzaklığı, düşük presizyonları ve takeometrik alandaki arazi kayıtları ve karne hesapları takeometrik ölçme yönteminin gelişmesini sınırlamıştır.

Bugün elektro-optik uzaklık ölçerlerin otomatik açı okuma düzenlerinin, bilgisayarın ve bilgi saklama düzenlerinin geliştirilmesi ile bu sınırlamalar ortadan kalmıştır.

Ölçme sınırları büyük presizyonlu uzaklık ölçerler ile otomatik açı ölçme ve bilgi saklama düzenlerinin birleştirilmesi ile oluşturulan elektronik takeometreler hızlı, presizyonlu ve otomasyona açık bir ölçme yöntemi olarak elektronik takeometreyi güncelleştirmiştir.

Genellikle elektronik takeometre olarak adlandırılan sistemler, yapım ve çalışma açısından iki gurupta toplanabilir. Bunlardan birincisi, bir elektro-optik uzaklık ölçer ve bir optik mekanik teodolit ve bir hesaplayıcının uygun biçimde bir araya getirilmesinden oluşan “ Yarı Elektronik Takeometre” lerdir. İkincisi ise mikrobilgisayarın denetiminde, bir elektro-optik uzaklık ölçer ve elektronik teodolitten oluşan sistemdir. Bunlar ise “Elektronik Takeometre” olarak adlandırılır.

Yarı elektronik takeometrelerde uzunluk ölçme elektro-optik uzaklık ölçerle yapılır ve uzunluk değeri hesaplayıcıya otomatik olarak geçer.Açılar optik-mekanik teodolitten okunur ve hesaplayıcıya elle verilir. Eğik uzunluk, düşey açı ve yatay açı değerlerinden, hesaplayıcının programlarına göre istenen değerler hesaplanır. Bu değerler bir ekranda izlenebilir,bir yazıcı ile listelenebilir ya da kaydediciye kaydedilir.

Elektronik takeometrelerde uzunluk ölçmesi uzaklık ölçerle yapıldıktan sonraki tüm işlemler sürekli ve otomatiktir. Mikrobilgisayarın programlarına göre hesaplanan değerler bir ekranda izlenebilir,yazıcı ile listelenebilir ya da kaydediciye kaydedilebilir. 

Eğik

Uzunluk

 

Düşey

Açı

 

Yatay

Açı

 

Düzeltme

Faktörü

 

 

Mikrobilgisayar

(Yatay uzunluk, Yükseklik farkı hesabı)

 

Kontroller

 

Çıkış Bölümü

 

Kaydedici

Elektronik takeometreler arazideki veri kayıtlarından büroda çizime kadarki aşamalardan sürekli veri akışı sağlayabilen “Bütünleşmiş sistemler” ile birlikte kullanıldıklarında çok büyük verim sağlarlar. Günümüzde birçok yapımcı kuruluş bütünleşmiş sistem geliştirmiştir. Bu sistemlerle verilerin araziden büroya, bürodan aplikasyon için tekrar araziye akışım sağlayan bir akış düzeni ve otomasyon amaçlanmıştır.

Klasik Teodolitler
( Yatay açı ve Düşey açı )
 Yatay ve Düşey Dairelerden Okunur.

 

Optik Mekanik Takeometreler

 Optik Mekanik Teodolitler

 Optik Mekanik Teodolitler

Elektronik Teodolit/Takeometreler
(Yatay ve Düşey Açı)
Ekrandan okunur.

        

Elektronik Açı Ölçer

Elektronik Uzaklık Ölçerler
(Eğik Mesafe, Yatay Mesafe, Kot Farkı)
Koordinatlar( X, Y, Z)

         

Elektronik Uzaklık Ölçer (Elektro-optik)

Elektronik Uzaklık Ölçer (Elektro-optik) ve Prizması

Elektronik Teodolit/Takeometreler
(Yatay ve Düşey Açı, Eğik Uzunluk)
Yatay uzunluk ve kot Farkı, Koordinatlar(X,Y,Z)

Total Station (Elektronik Takeometre)

Birleştirilmiş Sistem
(Elektronik Uzaklık Ölçer-Eğik Kenar,Yatay Kenar,Kot Farkı)
(Elektronik Açı Ölçer-Yatay Açı,Düşey Açı)
(Kablo Vasıtasıyla veya bilgilerin elle girilmesi ile)

Elektronik Uzaklık Ölçer ve Elektronik Açı Ölçer
(Yarı Elektronik Takeometre)

Bütünleşmiş Sistem
(Elektronik Uzaklık Ölçer + Elektronik Açı Ölçer)
(Eğik Kenar,Yatay Kenar,Kot Farkı,Yatay Açı,Düşey Açı)
Koordinatlar(X,Y,Z)

 

Total Station (Elektronik Takeometre)
(Topcon GTS 229 serisi)

III. Total Station  ile Bilgisayar Arasında Veri Transferi

A-Cihazdan Bilgisayara Aktarma:

1-Yukarıdaki program vasıtasıyla, Ölçülerin Bilgisayara aktarılışı;

*    Cihazdan Bilgisayara Aktarma seçilir.
*    Bilgisayarda oluşturulacak dosya adı yazınız. Diyalog menüsüne dosya ismi verilir.
*    Port Ayarları Kontrol Ediniz. Diyalog menusü onaylanır.
*    Aşagıdaki Şeçenekleri Seçiniz .Diyalog menusündeki adımlar sırası ile aletten yapılır. 

      *[Menü]
      *[F3:Hafıza Kontrol]
      * 2 Defa [F4]
      *[F1:Data Aktarma]
      *[F1:Data Gönder]
      * Dosyayı Seç
      *Bilgisayardan Tamamı seç.
      *Cihazdan [F3] Evet
      *Tamam

Aktarılan bilgilerin bilgisayar ekranından geçtiği ve aktarma işlemi bittiğini belirten yazı görülür.

                

2-Yine Program Vasıtasıyla; Bilgilerin Formatının Dönüştürülmesi;

* Format Dönüştür Butonuna basılır.
            *Ekranda beliren programdaki,Aletin serisi ve Dönüştürülecek Dosya uzantıları ayarları yapılır.Örneğin GTS-210/220/Serileri ve XYZ veya YDE-NETCAD.
             * Format Dönüştür Butonuna basılır. Dosya Seçiniz.Diyalog menüsünden bilgisayara aktarılan dosya seçilir.ve Onaylanır.
             *Format Dönüştürme İşlemi Tamamlandı. İletisi gelir ve onaylanır.

Böylece aletten aktarılan ham bilgiler XYZ veya YDE-NETCAD uzantılı dosyaya dönüştürülmüş olur.

B-Bilgisayardan-Cihaza Aktarma:

Yukarıdaki program vasıtasıyla, Bilgisayardaki bilgilerin aktarılışı;

*    Bilgisayardan Cihaza Aktarma seçilir.
*    Cihaza Aktarılacak Dosyayı Seçiniz..Diyalog menüsünde aktarılacak dosya seçilir.
*    Port Ayarları Kontrol Ediniz.Diyalog menusü onaylanır.
*    Aşagıdaki Şeçenekleri Seçiniz.Diyalog menusündeki adımlar sırası ile aletten yapılır.

*[Menü]
*[F3:Hafıza Kontrol]
* 2 Defa [F4]
*[F1:Data Aktarma]
*[F2:Data Yükle]
*[F1:Koord Data]
*Dosya Adı Giriniz.
*[F4] Kabul
*[F3]
*Bilgisayardan Tamamı seç.
*Tamam

Aktarılan bilgilerin cihazın ekranında geçtiği ve aktarma işlemi bittiğini belirten yazı görülür.

Bilgisayardan Cihaza aktarılan bilgiler; Koordinatlar olduğu için YXZ sırasına göre aktarılmaktadır.

IV. Elektronik Aletlerin Genel Kullanım ve Önlemleri

A-Ölçüme Başlamadan Önce:

- Aleti suya sokmayınız.

- Aleti sehba üzerine kuracağınızda, mümkünse ahşap bir sehpa tercih ediniz. Metalik sehpa kullanırken oluşabilecek titreşimler ölçüm cihazını olumsuz etkileyebilir.

- Alet sehpasını uygun yerleştirilerek ve zaman zaman sehpa üzerindeki vidalarını kontrol ederek ölçümün yapılması,

- Aleti taşırken sarsıntılardan doğabilecek riski azaltmak için bazı tedbirlerin alınması,

- Aleti daima kulpundan tutarak taşınması,

- Aleti gerektiğinden fazla aşırı ısıda tutmayınız. Bir noktada uzun süre ölçü yapılacak ise aleti ölçme şemsiyesi ile koruyunuz.

- Alette ve prizmada oluşabilecek ısı değişimleri ölçme mesafesini etkiler. Örneğin;Aleti ısınmış bir araçtan çıkardığınızda, aletin ortam ısısına uyum için bir süre bekleyiniz.

- İşe başlamadan önce alet batarya seviyesini kontrol ediniz.İş sonrasında ise batarya seviyesi iyice azalmış ise bataryada kalan miktarı şarj cihazı özelliğine göre boşaltıp(Refresh), şarj ediniz.

- Aletin çalışması süresi içinde bataryayı çıkarmayınız,Çünkü bu ölçümdeki kayıtlı bilgilerin silinmesine neden olur.Yedek batarya kullanılacak ise aletin menü programından çıktıktan sonra aleti kapatıp, bataryayı değiştiriniz.

B-Genel Uyarılar:

-Lazer aplikasyon ışıklı elektronik aletlerde, lazer ışınına doğru bakılmaması, aksi halde Göz bozukluğu veya körlüğe neden olabilir.

-Aletin çabuk tutuşur gaz ve sıvı maddeler ve kömür madeninde tutuşabilir, kullanılmaması,

-Ömrünü tamamlamış veya değiştirilmesi düşünülen bataryayı ateşe atılmaması, batarya patlama veya yaralanmaya neden olabilir.

-Batarya şarj edilirken üzeri örtülmemeli, hasar görmüş kablo veya fiş kullanılmamalı,

-Islak batarya ya da şarj cihazı kullanılmaması, Islak elle aletin tutulmaması,

-Bataryadan sızan asidin cildinize ya da üzerinize bulaşmamasına dikkat edilmesi, eğer sızarsa bol suyla yıkanması gerekirse tıbbi yardım alınması,

-Arazide, noktalar arasında ölçüm yapılırken aleti kutusunda taşınması ve istasyon noktasına aleti yerleştirirken sehpa ayaklarının sıkıştırma vidaları ve alet bağlama vidasının iyi sıkıştırılmış olmasına dikkat edilmeli,

-Arazi çalışması sonra Elektronik alette tozlanma veya ıslanma durumu söz konusu olmuşsa, büroda temizlenmeli, kurulanmalı.Zaman zaman içerisindeki nem giderici (Silica Gel) değiştirilmeli.

 

Kaynaklar:

1-Elektromagnetik Dalgalarla Jeodezik Ölçmeler.İTÜ Kütüphanesi Sayı:1320
2-Topcon GTS 229 serisi Kullanım Klavuzu.