Derinliği ölçülen noktaların, yatay düzlemdeki konumlarını belirlemek amacıyla konum ölçmeleri yapılır. Ölçmeler, uygulanacak yönteme bağlı olarak ya kıyıdaki jeodezik noktalardan ya da hidrografi taşıtından yapılır. Taşıtın belirli bir hızla, sürekli hareket halinde olması durumunda, derinlik ve konum ölçmelerinin aynı anda yapılması ve çok kısa sürede tamamlanması zorunludur. Bu durumda ölçmelerin tekrarlanması mümkün olmadığından, eksik ya da hatalı ölçülerin kontrolüne olanak sağlayacak yöntemler kullanılır.
Su üzeri çalışmaların rasyonel bir biçimde yürütülmesini sağlamak amacıyla çalışma bölgelerini kapsayan daha önceden yapılmış her ölçekte harita ve plan çalışma kanavası olarak kullanılabilir.
Bunların mevcut olmaması halinde, yapılacak haritanın boş paftası veya bunun kopyası üzerine, kıyıdaki ve varsa su üzerindeki tüm jeodezik noktalar, geçici kıyı çizgisi ve kıyı şeridinin kabaca topografik durumu işaretlenir. Kıyı şeridine ait ayrıntıların saptanmasında genellikle kıyıyı içeren kara (klasik) haritalardan yararlanılır.
Çalışma kanavası üzerine,
•hidrografik çalışmanın ölçeği,
•hidrografi taşıtının hangi doğrultular üzerinde ilerleyeceği, (iskandil doğrultusu)
•hangi aralıklarla derinlik ve konum ölçmeleri yapılacağı
işaretlenir.
Çalışma koşullarında bu doğrultular bir miktar değişebileceğinden kesin doğrultular değildir. Su üzeri çalışmaları sırasında taşıtta kullanılan ve üzerine gerekli işaretlemelerin yapıldığı çalışma kanavasına bot kanavası 'da denir.
Su üzeri çalışmalarında hidrografi taşıtının izleyeceği rotaya göre üç değişik çalışma yöntemi vardır:
■ Serpme Yöntemi,
■ Doğrultu yöntemi
■ Yay yöntemi
SERPME YÖNTEMİ
Bu yöntemde çalışma ortamının rastgele yerlerinde ölçmeler yapılır. Hidrografi taşıtının izlediği belirli bir rota yoktur. Bu yöntemde derinlikler, sürekli derinlik ölçen ve kaydeden akustik aletlerden ziyade ip veya tel iskandil ile ölçülür. İskandil noktalarının düzensiz dağılımını önlemek amacıyla ölçme yapılan noktaların aynı anda bot kanavasına işlenmesi gerekir. Bu yöntem genellikle çok küçük alanlarda yapılacak tamamlama çalışmalarında ve diğer yöntemlerde tereddütlü görülen bölgelerin araştırılmasında uygulanır. Bu yöntem pek kullanışlı değildir.
DOĞRULTU YÖNTEMİ
Bu yöntemde su üzeri çalışmaları, belirli doğrultular üzerinde yapılır. Ölçmelerin kontrollü olanaklı ve hidrografi taşıtının yöneltilmesi de kolay olduğundan çok kullanılan bir yöntemdir. Doğrultu konumlarının belirlenmesinde temel düşünce şudur: Bir yüzey, en büyük eğimli doğrultuları boyunca ölçülürse, en az sayıda nokta ile en doğru şekilde belirlenebilir. En büyük eğimli doğrular ise yüzeyin yükseklik eğrilerine dik olduklarından, su üzeri çalışma doğrultuları (İskandil doğrultuları) sualtı tabanının yükseklik eğrilerine mümkün olduğunca dik olmalıdır. Ancak sualtı tabanı görülmediğinden, bunun doğal uzantısı olarak kabul edilen kıyının yükseklik eğrilerine dik olacak şekilde belirlenmelidir.
Kıyıdan açık denizler ile dar uzun göllerde yapılacak çalışmalar için, genellikle yukarıdaki kurala bağlı kalınmaksızın doğrultuların en uygun konumu seçilir. Kıyının topografik yapısına göre iskandil doğrultuları birbirine yaklaşır ya da uzaklaşır; fakat birbirini kesmeyecek şekilde düzenlenirler. Çalışma kolaylığı nedeniyle az girintili kıyılarda doğrultular birbirine paralel olacak biçimde alınır. doğrultular arasındaki uzaklıklar ile doğrultular üzerinde hangi aralıklarda ölçme yapılacağı, iskandil nokta yoğunluğuna bağlı olarak belirlenir. Birbirinden açılan doğrultularda, doğrultuların en açık yerlerindeki ara uzaklık, iskandil nokta yoğunluğunun gerektirdiği değerin 1.5 katını geçmeyecek şekilde belirlenir.
YAY YÖNTEMİ
Bu yöntemde hidrografi taşıtının rotası, sürekli olarak daire yayları üzerinde bulunur. Taşıtın yay üzerindeki hareketi, kıyıdaki iki jeodezik noktanın sabit bir açı altında sürekli olarak gözlenmesi ile sağlanır. Bu yöntemde de yayların mümkün olduğunca kıyının topografyasına dik ve birbirine paralel olması gerektiğinden, jeodezik noktaların ve yayların uygun konumu için diğer yöntemlere oranla daha ayrıntılı bir planlama yapılması zorunludur. Her jeodezik nokta çiftine ait yayların birbirine karışmaması için bunlar çalışma kanavası üzerinde renkli olarak işaretlenir. Her yayın sabit kiriş açısı ve numarası yayın üzerine yazılır. Ayrıca yay üzerinde hangi aralıklarla iskandil yapılacağı, yani iskandil noktaları da gösterilir.
Bot, sekstant ile yapılacak kestirme ölçmeleri yardımı ile herhangi bir yayın başlangıç noktasına getirilir. Önceden saptanan sabit kiriş açısı sekstantta alınır ve kirişi oluşturan jeodezik noktalar bu açı altında görülecek biçimde bot hareket ettirilir. Bu arada önceden saptanan aralıklarla derinlik ve konum ölçmeleri yapılır. Botun rotası bilindiğinden iskandil noktalarının konumunun belirlenmesi için tek bir ölçme yeterlidir. Bunun için genellikle bot üzerinden ikinci bir sekstant ile diğer bir jeodezik nokta çiftine kestirme açısı ölçülür. Ancak bu jeodezik noktalardan biri, ilgili yaya ait kiriş noktalarından biri ile ortak olmalıdır. Botun rotasını sık sık kontrol etmek ve düzeltmek gerektiğinden yöntem pek kullanışlı değildir.
Sabit doğrultu üzerindeki iskandil noktalarının yeri, kıyıdaki bir istasyondan yapılacak uzaklık ölçmesi ile saptanır. Uzaklık ölçümünde koşullara ve olanaklara bağlı olarak doğrudan veya dolaylı yöntemler uygulanır. Örneğin; akarsular üzerinde yapılacak bazı çalışmalarda her iki kıyıdaki noktalar arasına halat veya tel germek suretiyle sabit doğrultular belirlenir. Bu doğrultular üzerinde yapılacak derinlik ölçmelerinin yeri, yani kıyı noktalarından birine olan uzaklık, tel veya halat üzerindeki bölümlerden okunur. Bu yönteme hidrografide tel germe yöntemi denir. Ayrıca doğrultu üzerindeki noktanın yeri, kıyıdaki noktaların birinden yapılacak optik veya elektronik uzaklık ölçümü ile de saptanabilir. Hassas bir çalışma için doğrultu uzunluğu (S), doğrultu bazının (l) 3.5 katını geçmemelidir.
SABİT DOĞRULTU ve SABİT HIZ YÖNTEMİ
İskandil noktalarının doğrultu üzerindeki yeri, sabit hızla ilerleyen botun belirli bir zaman aralığında aldığı yola göre saptanır. Botun doğrultuya giriş noktası, pusula veya sekstant ile belirlenir. Derinlik ölçmesi yapılacak noktaların ara uzaklıkları (s) iskandil yoğunluğuna göre bilindiğinden, bot v sabit hızı ile ilerlerken t=s/v zaman aralıkları ile iskandil yapılır. Derinliklerin akustik aletlerle ölçülmesi durumunda, daha basit bir uygulama şöyledir: Bot, başlangıç ve son noktası belirlenen bir doğrultu üzerinde sabit hızla ilerlerken sualtı tabanının ölçekli eko grafiği elde edilir. Çizimin başlangıç ve son noktası belirlenerek, bunlar arasında enterpolasyonla istenen aralıklarda yeni iskandil noktaları saptanır.
SABİT DOĞRULTULARIN KESİŞMESİ YÖNTEMİ
İskandil noktalarının konumu, birbirini kesen sabit doğrultuların kesişme yerleri olarak saptanır. Konum inceliğini yükseltmek amacıyla doğrultular, mümkün olduğunca birbirini dik açı altında kesecek biçimde alınır. Bot, doğrultulardan biri üzerinde herhangi bir hızla ilerlerken bunu kesen doğrultulara gelindiğinde yalnızca derinlik ölçmesi yapılır. Bir doğrultu üzerindeki çalışma tamamlanınca, bot komşu doğrultuya sokularak çalışma benzer biçimde sürdürülür.
TAKEOMETRİ YÖNTEMİ
İskandil noktalarının konumunu saptamak amacıyla kıyıdaki bir jeodezik noktadan açı ve uzaklık ölçümü yapılır. Bu ölçmelerde takeometre, redüksiyon takeometresi ya da takeograf gibi aletler kullanılır. Ölçme mirası botta ve düşey konumda bulunur. Ölçmeler sırasında botun hareket halinde olması durumunda, özellikle mira okumalarının çok kısa sürede tamamlanması gerekir. Bu yöntemde her iskandil noktası için yatay ve düşey açılar da ölçüldüğünden bot hızının çok az olması ya da botun her iskandil noktasında durması, deneyimli operatör kullanılması ölçülerin dolayısıyla yöntemin inceliği için önemli etkilerdir.
ELEKTROMETRİK YÖNTEMLER
İki konum çizgisi kesiştiğinde konumu sabit bir yer elde edilir. Konum çizgilerinin kabul edilebilir bir açıda kesişmesi önemlidir. En uygun kesişme açısı 90° ve minimum kesişme açısı 30° dir. Eğer deniz yüzeyinde ölçme yapılıyorsa düşey ölçmeler yatay ölçmelerden tamamen ayrılabilir. Yöntemin temel ilkesi, kıyıdaki jeodezik noktalar ile hidrografi taşıtı arasındaki uzaklığın veya uzaklıklar farkının elektromanyetik dalgalarla ölçülmesidir. Elektrometrik yöntemler, geometrik çözüm yönünden, doğrusal, dairesel ve hiperbolik yöntemler olarak sınıflandırılabilirler.
DOĞRUSAL YÖNTEM
Kıyıdaki bir jeodezik noktadan hidrografi taşıtına olan uzaklık ile bu doğrultuyu belirleyen yardımcı bir ölçme yapılır. Uzaklık ölçer, kıyıdaki jeodezik noktada, reflektör ise hidrografi taşıtında bulunur. Tek bir noktadan uzaklık ölçümü, iskandil noktasının konumunu belirlemeye yeterli olmadığından, botun sabit doğrultu üzerinde ilerlemesi, kıyıdan veya bottan açı ölçülmesi gibi yardımcı ölçmelere ihtiyaç duyulur. Yardımcı ölçme için kıyıdan açı ölçülmesi durumunda, teodolit genellikle ayrı bir jeodezik noktaya kurulur. Bu yöntemin maksimum uygulama uzaklığı, birinci derecede yardımcı ölçmelere bağlıdır. Doğrusal yöntemde konum belirleme inceliği, uzaklık ölçümünün ve yardımcı ölçmenin inceliğine bağlıdır.
DAİRESEL YÖNTEM
Kıyıdaki iki jeodezik noktaya olan uzaklığı ölçmek suretiyle konum belirlemesi, yöntemin temel ilkesini oluşturur. Taşıtın ve dolayısıyla iskandil noktasının konumu, ölçülen bu iki uzaklığın, yani uzaklık dairelerinin kesişme yeri olarak belirlenir. Kıyıdaki jeodezik noktaların konumları bilindiğinden problemin grafik çözümü, üç kenarı bilinen üçgenin çizilmesinden ibarettir. Ancak burada ölçülen kenarlar, 10 km 'den büyük ve kıyıdaki jeodezik noktalar genellikle farklı yükseltilerde olduğundan uzay küresel üçgen ile karşılaşılır. İskandil noktalarının koordinatları herhangi bir koordinat sistemine göre hesaplanabileceği gibi, hazırlanacak bir dairesel uzaklık ağı ile projeksiyon ağını çakıştırarak grafik yoldan da bulunabilir.
Hidrografi taşıtı ile jeodezik noktalar arasındaki uzaklıklar, kullanılacak alet sistemlerine göre ya gemiden ya da jeodezik noktalardan ölçülür. Büyük uzunluklarda zorunlu olarak mikro dalgalı uzunluk ölçme sistemleri kullanılır. Ana alet ölçmenin yapılacağı noktaya, yansıtıcı durumundaki alet karşı noktaya yerleştirilir. Derinlik ve uzaklık ölçmelerinin aynı anda yapılabilmesi ve antenlerin yöneltilebilmesi için hidrografi taşıtı ile kıyıdaki istasyonlar arasında telsiz-telefon bağlantısının sağlanması zorunludur. Ölçmelerde hidrografi taşıtı, genellikle hareket halindedir. Dairesel yöntemde Shoran, Decca gibi alet sistemleri ve ayrıca iskandil noktalarını çalışma kanavasına otomatik olarak işaretleyen çizim aletleri kullanılır. Dairesel yöntemin kıyıdan 200 km açıklara kadar uygulanma olanağı vardır. Yöntemin inceliği, aletlerin inceliğine bağlı olarak 5-10 metre arasında değişmektedir.
HİPERBOLİK YÖNTEM
Bu yöntemde konum belirlemesi için kesişen iki hiperbol eğrileri demetinden yararlanılır. Hiperbollerin odak noktaları, kıyıdaki jeodezik noktalardır. Sabit iki noktaya uzaklıkların farkı sabit olan noktaların geometrik yeri bir hiperbol olduğundan, hidrografi taşıtının T1, T2 veT2, T3 jeodezik nokta çiftine olan uzaklık farkları (T1I-T2I) ve (T2I-T3I) ölçülür. Taşıtın konumu (T1I-T2I) hiperbol eğrisi ile (T2I-T3I) farkının belirlediği hiperbol eğrisinin kesişme yeridir.
Hiperbolik yöntemde uzaklıkların doğrudan ölçülmesi yerine, iki noktaya olan uzaklıkların farkı ölçülmektedir. Burada kullanılan alet sistemine göre, ya faz farkı ya da impuls seyir süresi farkı ölçülür. Hiperbolik yöntemlerin uygulanma biçimi, dairesel yöntemde olduğu gibidir. Bu yöntemlerde Loran, Decca ve bunlara dayalı olarak geliştirilmiş ve büyük uzaklıkları ölçen sistemler kullanılır. Bunlar genellikle açık denizlerde yapılacak hidrografik çalışmalarda uygulanırlar. Bu yöntemde sağlanan konum inceliği, kullanılan alet sistemine ve uzaklığa bağlı olarak 5-20 m arasında değişir. Örneğin, iki bazlı Decca sisteminde 250 km ile 800 km uzaklık sınırında ortalama konum inceliği ±20 m kadardır.
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanılan Aletler
■Hidrodist
■Elektronik Teodolit
■Elektronik Konum Gösterici (E.P.I)
■Loran Sistemi
■İki bazlı Decca Sistemi
■Kısa Uzaklık Decca Sistemi (Hi-Fiks)
UYDU SİSTEMLERİ
Uzaydan konum belirleme sistemleri, yeryüzündeki veya yer yüzeyinin yakınındaki noktaların konumlarını belirlemek için, uzak mesafede veya yörüngedeki bir cisimden yayılan elektromagnetik dalgalardan faydalanarak geliştirilmiş sistemlerdir. Bu tanımlama çerçevesinde sistemler; klasik konum belirleme ve navigasyon amacıyla kullanılabilirler. Bütün uzay konum belirleme sistemleri, uzay teknolojisine paralel olarak 1957’lerden sonra geliştirilmiştir.
Bütün uydu konum belirleme sistemleri, dünya merkezli bir koordinat sistemi içinde bir alıcının yer koordinatlarını veya birkaç alıcı arasındaki baz vektörünü ölçerler.
NAVSTAR - GPS sistemi ABD Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilmiş uydu konum belirleme sistemidir. Kendisinden önce var olan Transit Doppler Sistemindeki gibi GPS klasik ölçmelerden, yerden uzaya olan ölçmelere kadar ölçüm işlemlerini belirgin bir şekilde değiştirmiştir. Klasik ölçmelerde olduğu gibi noktaların birbirini görebilirliği önemli değildir. Ayrıca, ölçmeler her çeşit hava koşullarında, gündüz ya da gece yapılabilir. GPS, Transit sistemin yerini almasının yanında, uyduların eş zamanlı görünebilirlikleri ile uydu gözlemlerindeki başlıca hata kaynakları giderilerek uzunluklar hassas olarak daha kısa zamanda ölçülebilir.
Su üzeri çalışmaların rasyonel bir biçimde yürütülmesini sağlamak amacıyla çalışma bölgelerini kapsayan daha önceden yapılmış her ölçekte harita ve plan çalışma kanavası olarak kullanılabilir.
Bunların mevcut olmaması halinde, yapılacak haritanın boş paftası veya bunun kopyası üzerine, kıyıdaki ve varsa su üzerindeki tüm jeodezik noktalar, geçici kıyı çizgisi ve kıyı şeridinin kabaca topografik durumu işaretlenir. Kıyı şeridine ait ayrıntıların saptanmasında genellikle kıyıyı içeren kara (klasik) haritalardan yararlanılır.
Çalışma kanavası üzerine,
•hidrografik çalışmanın ölçeği,
•hidrografi taşıtının hangi doğrultular üzerinde ilerleyeceği, (iskandil doğrultusu)
•hangi aralıklarla derinlik ve konum ölçmeleri yapılacağı
işaretlenir.
Çalışma koşullarında bu doğrultular bir miktar değişebileceğinden kesin doğrultular değildir. Su üzeri çalışmaları sırasında taşıtta kullanılan ve üzerine gerekli işaretlemelerin yapıldığı çalışma kanavasına bot kanavası 'da denir.
■ Serpme Yöntemi,
■ Doğrultu yöntemi
■ Yay yöntemi
SERPME YÖNTEMİ
Bu yöntemde çalışma ortamının rastgele yerlerinde ölçmeler yapılır. Hidrografi taşıtının izlediği belirli bir rota yoktur. Bu yöntemde derinlikler, sürekli derinlik ölçen ve kaydeden akustik aletlerden ziyade ip veya tel iskandil ile ölçülür. İskandil noktalarının düzensiz dağılımını önlemek amacıyla ölçme yapılan noktaların aynı anda bot kanavasına işlenmesi gerekir. Bu yöntem genellikle çok küçük alanlarda yapılacak tamamlama çalışmalarında ve diğer yöntemlerde tereddütlü görülen bölgelerin araştırılmasında uygulanır. Bu yöntem pek kullanışlı değildir.
Bu yöntemde su üzeri çalışmaları, belirli doğrultular üzerinde yapılır. Ölçmelerin kontrollü olanaklı ve hidrografi taşıtının yöneltilmesi de kolay olduğundan çok kullanılan bir yöntemdir. Doğrultu konumlarının belirlenmesinde temel düşünce şudur: Bir yüzey, en büyük eğimli doğrultuları boyunca ölçülürse, en az sayıda nokta ile en doğru şekilde belirlenebilir. En büyük eğimli doğrular ise yüzeyin yükseklik eğrilerine dik olduklarından, su üzeri çalışma doğrultuları (İskandil doğrultuları) sualtı tabanının yükseklik eğrilerine mümkün olduğunca dik olmalıdır. Ancak sualtı tabanı görülmediğinden, bunun doğal uzantısı olarak kabul edilen kıyının yükseklik eğrilerine dik olacak şekilde belirlenmelidir.
Kıyıdan açık denizler ile dar uzun göllerde yapılacak çalışmalar için, genellikle yukarıdaki kurala bağlı kalınmaksızın doğrultuların en uygun konumu seçilir. Kıyının topografik yapısına göre iskandil doğrultuları birbirine yaklaşır ya da uzaklaşır; fakat birbirini kesmeyecek şekilde düzenlenirler. Çalışma kolaylığı nedeniyle az girintili kıyılarda doğrultular birbirine paralel olacak biçimde alınır. doğrultular arasındaki uzaklıklar ile doğrultular üzerinde hangi aralıklarda ölçme yapılacağı, iskandil nokta yoğunluğuna bağlı olarak belirlenir. Birbirinden açılan doğrultularda, doğrultuların en açık yerlerindeki ara uzaklık, iskandil nokta yoğunluğunun gerektirdiği değerin 1.5 katını geçmeyecek şekilde belirlenir.
YAY YÖNTEMİ
Bu yöntemde hidrografi taşıtının rotası, sürekli olarak daire yayları üzerinde bulunur. Taşıtın yay üzerindeki hareketi, kıyıdaki iki jeodezik noktanın sabit bir açı altında sürekli olarak gözlenmesi ile sağlanır. Bu yöntemde de yayların mümkün olduğunca kıyının topografyasına dik ve birbirine paralel olması gerektiğinden, jeodezik noktaların ve yayların uygun konumu için diğer yöntemlere oranla daha ayrıntılı bir planlama yapılması zorunludur. Her jeodezik nokta çiftine ait yayların birbirine karışmaması için bunlar çalışma kanavası üzerinde renkli olarak işaretlenir. Her yayın sabit kiriş açısı ve numarası yayın üzerine yazılır. Ayrıca yay üzerinde hangi aralıklarla iskandil yapılacağı, yani iskandil noktaları da gösterilir.
Bot, sekstant ile yapılacak kestirme ölçmeleri yardımı ile herhangi bir yayın başlangıç noktasına getirilir. Önceden saptanan sabit kiriş açısı sekstantta alınır ve kirişi oluşturan jeodezik noktalar bu açı altında görülecek biçimde bot hareket ettirilir. Bu arada önceden saptanan aralıklarla derinlik ve konum ölçmeleri yapılır. Botun rotası bilindiğinden iskandil noktalarının konumunun belirlenmesi için tek bir ölçme yeterlidir. Bunun için genellikle bot üzerinden ikinci bir sekstant ile diğer bir jeodezik nokta çiftine kestirme açısı ölçülür. Ancak bu jeodezik noktalardan biri, ilgili yaya ait kiriş noktalarından biri ile ortak olmalıdır. Botun rotasını sık sık kontrol etmek ve düzeltmek gerektiğinden yöntem pek kullanışlı değildir.
KONUM BELİRLEME YÖNTEMLERİ
ÖNDEN KESTİRME
Kıyıdaki en az iki jeodezik noktadan açı ölçmek suretiyle iskandil noktalarının konumunun belirtilmesi yöntemin temel ilkesidir. Açı ölçmelerinde genellikle teodolitler kullanılır. Yöntem, klasik önden kestirmenin aynı olmasına karşın, su üzeri çalışmalarında hidrografi taşıtının genellikle hareket halinde olması nedeniyle, yöntemin uygulanmasında bazı farklılıklar vardır. Bunlardan en önemlisi bir iskandil noktasına ait kestirme açılarının aynı anda ve çok kısa sürede ölçülmesi gereğidir. Bu nedenle yöntemin uygulanması sırasında bot ile kestirme istasyonları arasında işaretleşme veya telsiz - telefon haberleşmesi zorunludur.
Çalışma bölgesi için önceden saptanan en az iki jeodezik noktada teodolitler ölçmeye hazır duruma getirilir. Her iki aletin dürbünleri bilinen noktalara yöneltilerek doğrultu değerleri okunur. İskandil ekibini taşıyan hidrografi botu iskandil doğrultularından birinin başlangıç veya bitim noktasına yöneltilir. Bot, bu doğrultu üzerinde sabit hızla yol alırken, ekip başının vereceği işaretlere göre aynı anda derinlik ve kestirme ölçmeleri yapılır. Yapılan ölçüler telsiz ile hidrografi botuna bildirilirse, iskandil noktaları bot kanavasına grafik olarak işlenir ve botun rotası, yani önceden belirlenen iskandil doğrultusu üzerinde ilerleyip ilerlemediği kontrol edilebilir. Çalışma koşullarının uygun olması durumunda, kıyıdan maksimum 5 km açıklara kadar uygulanabilir.
GERİDEN KESTİRME
Kestirme gözlemleri, kıyıdaki üç tane jeodezik noktadan yararlanmak suretiyle bot üzerinden yapılır. Hidrografi botu, çalışmalar sırasında genellikle hareket halinde olduğundan kestirme açılarının aynı anda ve çok kısa sürede ölçülmesi zorunludur. Botun sallantılı ve hareketli olması nedeniyle açı ölçmeleri zorunlu olarak sekstant ile yapılır. İskandil noktalarının bot kanavasına işaretlenmesi ve dolayısıyla bot rotasının kontrol ve düzenlenmesi, önden kestirme yöntemine göre daha kolaydır. Geriden kestirme yöntemi, sekstant dürbün büyütmesinin az olması nedeniyle normal koşullarda kıyıdan maksimum 2 km açıklara kadar her su ortamında uygulanabilir. Gözlenen noktaların minare, kule vb. yüksek noktalar olması halinde, özellikle incelik aranmayan çalışmalarda, 3-4 km açıklara kadar genişletilebilir.
SABİT DOĞRULTU YÖNTEMİ
Sabit doğrultu yöntemlerinde su üzeri çalışmaları, kıyıda tesis edilen noktaların belirlediği sabit doğrultular üzerinde yapılır. Bu amaçla kıyıda bir veya iki poligon geçkisi oluşturulur ve konumları, jeodezik olarak belirlenir. Çalışma ortamının şekline ve büyüklüğüne göre, doğrultuyu belirleyen noktalar ya her iki kıyıda ya da kıyılardan birinde bulunur. Kıyıdaki noktaların seçiminde doğrultuların mümkün olduğu kadar kıyıya dik olmasına dikkat edilir. Sabit doğrultular düz kıyılarda birbirine paralel, yön değiştiren kıyılarda ışınsal olarak uzanır. Doğrultu aralıkları, çalışma yöntemi ve ölçek dikkate alınarak, iskandil nokta yoğunluğuna uygun olarak belirlenir.
İskandil noktalarının sabit doğrultu üzerindeki konumunu belirlemek amacıyla yapılacak ölçmenin türüne göre, sabit doğrultu yöntemleri dört gruba ayrılır.
■ Sabit Doğrultu ve Açı Ölçme Yöntemi
■ Sabit Doğrultu ve Uzaklık Ölçme Yöntemi
■ Sabit Doğrultu ve Sabit Hız Yöntemi
■ Sabit Doğrultuların Kesişmesi Yöntemi
ÖNDEN KESTİRME
Kıyıdaki en az iki jeodezik noktadan açı ölçmek suretiyle iskandil noktalarının konumunun belirtilmesi yöntemin temel ilkesidir. Açı ölçmelerinde genellikle teodolitler kullanılır. Yöntem, klasik önden kestirmenin aynı olmasına karşın, su üzeri çalışmalarında hidrografi taşıtının genellikle hareket halinde olması nedeniyle, yöntemin uygulanmasında bazı farklılıklar vardır. Bunlardan en önemlisi bir iskandil noktasına ait kestirme açılarının aynı anda ve çok kısa sürede ölçülmesi gereğidir. Bu nedenle yöntemin uygulanması sırasında bot ile kestirme istasyonları arasında işaretleşme veya telsiz - telefon haberleşmesi zorunludur.
Çalışma bölgesi için önceden saptanan en az iki jeodezik noktada teodolitler ölçmeye hazır duruma getirilir. Her iki aletin dürbünleri bilinen noktalara yöneltilerek doğrultu değerleri okunur. İskandil ekibini taşıyan hidrografi botu iskandil doğrultularından birinin başlangıç veya bitim noktasına yöneltilir. Bot, bu doğrultu üzerinde sabit hızla yol alırken, ekip başının vereceği işaretlere göre aynı anda derinlik ve kestirme ölçmeleri yapılır. Yapılan ölçüler telsiz ile hidrografi botuna bildirilirse, iskandil noktaları bot kanavasına grafik olarak işlenir ve botun rotası, yani önceden belirlenen iskandil doğrultusu üzerinde ilerleyip ilerlemediği kontrol edilebilir. Çalışma koşullarının uygun olması durumunda, kıyıdan maksimum 5 km açıklara kadar uygulanabilir.
GERİDEN KESTİRME
Kestirme gözlemleri, kıyıdaki üç tane jeodezik noktadan yararlanmak suretiyle bot üzerinden yapılır. Hidrografi botu, çalışmalar sırasında genellikle hareket halinde olduğundan kestirme açılarının aynı anda ve çok kısa sürede ölçülmesi zorunludur. Botun sallantılı ve hareketli olması nedeniyle açı ölçmeleri zorunlu olarak sekstant ile yapılır. İskandil noktalarının bot kanavasına işaretlenmesi ve dolayısıyla bot rotasının kontrol ve düzenlenmesi, önden kestirme yöntemine göre daha kolaydır. Geriden kestirme yöntemi, sekstant dürbün büyütmesinin az olması nedeniyle normal koşullarda kıyıdan maksimum 2 km açıklara kadar her su ortamında uygulanabilir. Gözlenen noktaların minare, kule vb. yüksek noktalar olması halinde, özellikle incelik aranmayan çalışmalarda, 3-4 km açıklara kadar genişletilebilir.
SABİT DOĞRULTU YÖNTEMİ
Sabit doğrultu yöntemlerinde su üzeri çalışmaları, kıyıda tesis edilen noktaların belirlediği sabit doğrultular üzerinde yapılır. Bu amaçla kıyıda bir veya iki poligon geçkisi oluşturulur ve konumları, jeodezik olarak belirlenir. Çalışma ortamının şekline ve büyüklüğüne göre, doğrultuyu belirleyen noktalar ya her iki kıyıda ya da kıyılardan birinde bulunur. Kıyıdaki noktaların seçiminde doğrultuların mümkün olduğu kadar kıyıya dik olmasına dikkat edilir. Sabit doğrultular düz kıyılarda birbirine paralel, yön değiştiren kıyılarda ışınsal olarak uzanır. Doğrultu aralıkları, çalışma yöntemi ve ölçek dikkate alınarak, iskandil nokta yoğunluğuna uygun olarak belirlenir.
İskandil noktalarının sabit doğrultu üzerindeki konumunu belirlemek amacıyla yapılacak ölçmenin türüne göre, sabit doğrultu yöntemleri dört gruba ayrılır.
■ Sabit Doğrultu ve Açı Ölçme Yöntemi
■ Sabit Doğrultu ve Uzaklık Ölçme Yöntemi
■ Sabit Doğrultu ve Sabit Hız Yöntemi
■ Sabit Doğrultuların Kesişmesi Yöntemi
SABİT DOĞRULTU ve AÇI ÖLÇME YÖNTEMİ
Bir iskandil noktasının sabit doğrultu üzerindeki yeri, bottan veya kıyıdan ölçülecek tek bir açı ile saptanır. Açı ölçümünün kıyıdan yapılması durumunda teodolit doğrultu dışındaki bir noktaya kurularak βi açıları ölçülür. Bu nokta genellikle komşu doğrultunun kıyıya yakın noktalarıdır. Konum belirleyen açının bottan ölçülmesi durumunda, kıyıdaki bir bazdan ve sekstantdan yararlanarak ai açıları ölçülür. Her iki durumda iskandil noktalarının doğrultu üzerindeki yeri, P1P2Ii üçgeninin grafik ya da yarı grafik olarak çözülmesi ile saptanır.
SABİT DOĞRULTU ve UZAKLIK ÖLÇME YÖNTEMİ
Bir iskandil noktasının sabit doğrultu üzerindeki yeri, bottan veya kıyıdan ölçülecek tek bir açı ile saptanır. Açı ölçümünün kıyıdan yapılması durumunda teodolit doğrultu dışındaki bir noktaya kurularak βi açıları ölçülür. Bu nokta genellikle komşu doğrultunun kıyıya yakın noktalarıdır. Konum belirleyen açının bottan ölçülmesi durumunda, kıyıdaki bir bazdan ve sekstantdan yararlanarak ai açıları ölçülür. Her iki durumda iskandil noktalarının doğrultu üzerindeki yeri, P1P2Ii üçgeninin grafik ya da yarı grafik olarak çözülmesi ile saptanır.
SABİT DOĞRULTU ve UZAKLIK ÖLÇME YÖNTEMİ
Sabit doğrultu üzerindeki iskandil noktalarının yeri, kıyıdaki bir istasyondan yapılacak uzaklık ölçmesi ile saptanır. Uzaklık ölçümünde koşullara ve olanaklara bağlı olarak doğrudan veya dolaylı yöntemler uygulanır. Örneğin; akarsular üzerinde yapılacak bazı çalışmalarda her iki kıyıdaki noktalar arasına halat veya tel germek suretiyle sabit doğrultular belirlenir. Bu doğrultular üzerinde yapılacak derinlik ölçmelerinin yeri, yani kıyı noktalarından birine olan uzaklık, tel veya halat üzerindeki bölümlerden okunur. Bu yönteme hidrografide tel germe yöntemi denir. Ayrıca doğrultu üzerindeki noktanın yeri, kıyıdaki noktaların birinden yapılacak optik veya elektronik uzaklık ölçümü ile de saptanabilir. Hassas bir çalışma için doğrultu uzunluğu (S), doğrultu bazının (l) 3.5 katını geçmemelidir.
SABİT DOĞRULTU ve SABİT HIZ YÖNTEMİ
İskandil noktalarının doğrultu üzerindeki yeri, sabit hızla ilerleyen botun belirli bir zaman aralığında aldığı yola göre saptanır. Botun doğrultuya giriş noktası, pusula veya sekstant ile belirlenir. Derinlik ölçmesi yapılacak noktaların ara uzaklıkları (s) iskandil yoğunluğuna göre bilindiğinden, bot v sabit hızı ile ilerlerken t=s/v zaman aralıkları ile iskandil yapılır. Derinliklerin akustik aletlerle ölçülmesi durumunda, daha basit bir uygulama şöyledir: Bot, başlangıç ve son noktası belirlenen bir doğrultu üzerinde sabit hızla ilerlerken sualtı tabanının ölçekli eko grafiği elde edilir. Çizimin başlangıç ve son noktası belirlenerek, bunlar arasında enterpolasyonla istenen aralıklarda yeni iskandil noktaları saptanır.
SABİT DOĞRULTULARIN KESİŞMESİ YÖNTEMİ
İskandil noktalarının konumu, birbirini kesen sabit doğrultuların kesişme yerleri olarak saptanır. Konum inceliğini yükseltmek amacıyla doğrultular, mümkün olduğunca birbirini dik açı altında kesecek biçimde alınır. Bot, doğrultulardan biri üzerinde herhangi bir hızla ilerlerken bunu kesen doğrultulara gelindiğinde yalnızca derinlik ölçmesi yapılır. Bir doğrultu üzerindeki çalışma tamamlanınca, bot komşu doğrultuya sokularak çalışma benzer biçimde sürdürülür.
TAKEOMETRİ YÖNTEMİ
İskandil noktalarının konumunu saptamak amacıyla kıyıdaki bir jeodezik noktadan açı ve uzaklık ölçümü yapılır. Bu ölçmelerde takeometre, redüksiyon takeometresi ya da takeograf gibi aletler kullanılır. Ölçme mirası botta ve düşey konumda bulunur. Ölçmeler sırasında botun hareket halinde olması durumunda, özellikle mira okumalarının çok kısa sürede tamamlanması gerekir. Bu yöntemde her iskandil noktası için yatay ve düşey açılar da ölçüldüğünden bot hızının çok az olması ya da botun her iskandil noktasında durması, deneyimli operatör kullanılması ölçülerin dolayısıyla yöntemin inceliği için önemli etkilerdir.
ELEKTROMETRİK YÖNTEMLER
İki konum çizgisi kesiştiğinde konumu sabit bir yer elde edilir. Konum çizgilerinin kabul edilebilir bir açıda kesişmesi önemlidir. En uygun kesişme açısı 90° ve minimum kesişme açısı 30° dir. Eğer deniz yüzeyinde ölçme yapılıyorsa düşey ölçmeler yatay ölçmelerden tamamen ayrılabilir. Yöntemin temel ilkesi, kıyıdaki jeodezik noktalar ile hidrografi taşıtı arasındaki uzaklığın veya uzaklıklar farkının elektromanyetik dalgalarla ölçülmesidir. Elektrometrik yöntemler, geometrik çözüm yönünden, doğrusal, dairesel ve hiperbolik yöntemler olarak sınıflandırılabilirler.
DOĞRUSAL YÖNTEM
Kıyıdaki bir jeodezik noktadan hidrografi taşıtına olan uzaklık ile bu doğrultuyu belirleyen yardımcı bir ölçme yapılır. Uzaklık ölçer, kıyıdaki jeodezik noktada, reflektör ise hidrografi taşıtında bulunur. Tek bir noktadan uzaklık ölçümü, iskandil noktasının konumunu belirlemeye yeterli olmadığından, botun sabit doğrultu üzerinde ilerlemesi, kıyıdan veya bottan açı ölçülmesi gibi yardımcı ölçmelere ihtiyaç duyulur. Yardımcı ölçme için kıyıdan açı ölçülmesi durumunda, teodolit genellikle ayrı bir jeodezik noktaya kurulur. Bu yöntemin maksimum uygulama uzaklığı, birinci derecede yardımcı ölçmelere bağlıdır. Doğrusal yöntemde konum belirleme inceliği, uzaklık ölçümünün ve yardımcı ölçmenin inceliğine bağlıdır.
DAİRESEL YÖNTEM
Kıyıdaki iki jeodezik noktaya olan uzaklığı ölçmek suretiyle konum belirlemesi, yöntemin temel ilkesini oluşturur. Taşıtın ve dolayısıyla iskandil noktasının konumu, ölçülen bu iki uzaklığın, yani uzaklık dairelerinin kesişme yeri olarak belirlenir. Kıyıdaki jeodezik noktaların konumları bilindiğinden problemin grafik çözümü, üç kenarı bilinen üçgenin çizilmesinden ibarettir. Ancak burada ölçülen kenarlar, 10 km 'den büyük ve kıyıdaki jeodezik noktalar genellikle farklı yükseltilerde olduğundan uzay küresel üçgen ile karşılaşılır. İskandil noktalarının koordinatları herhangi bir koordinat sistemine göre hesaplanabileceği gibi, hazırlanacak bir dairesel uzaklık ağı ile projeksiyon ağını çakıştırarak grafik yoldan da bulunabilir.
Hidrografi taşıtı ile jeodezik noktalar arasındaki uzaklıklar, kullanılacak alet sistemlerine göre ya gemiden ya da jeodezik noktalardan ölçülür. Büyük uzunluklarda zorunlu olarak mikro dalgalı uzunluk ölçme sistemleri kullanılır. Ana alet ölçmenin yapılacağı noktaya, yansıtıcı durumundaki alet karşı noktaya yerleştirilir. Derinlik ve uzaklık ölçmelerinin aynı anda yapılabilmesi ve antenlerin yöneltilebilmesi için hidrografi taşıtı ile kıyıdaki istasyonlar arasında telsiz-telefon bağlantısının sağlanması zorunludur. Ölçmelerde hidrografi taşıtı, genellikle hareket halindedir. Dairesel yöntemde Shoran, Decca gibi alet sistemleri ve ayrıca iskandil noktalarını çalışma kanavasına otomatik olarak işaretleyen çizim aletleri kullanılır. Dairesel yöntemin kıyıdan 200 km açıklara kadar uygulanma olanağı vardır. Yöntemin inceliği, aletlerin inceliğine bağlı olarak 5-10 metre arasında değişmektedir.
HİPERBOLİK YÖNTEM
Bu yöntemde konum belirlemesi için kesişen iki hiperbol eğrileri demetinden yararlanılır. Hiperbollerin odak noktaları, kıyıdaki jeodezik noktalardır. Sabit iki noktaya uzaklıkların farkı sabit olan noktaların geometrik yeri bir hiperbol olduğundan, hidrografi taşıtının T1, T2 veT2, T3 jeodezik nokta çiftine olan uzaklık farkları (T1I-T2I) ve (T2I-T3I) ölçülür. Taşıtın konumu (T1I-T2I) hiperbol eğrisi ile (T2I-T3I) farkının belirlediği hiperbol eğrisinin kesişme yeridir.
Hiperbolik yöntemde uzaklıkların doğrudan ölçülmesi yerine, iki noktaya olan uzaklıkların farkı ölçülmektedir. Burada kullanılan alet sistemine göre, ya faz farkı ya da impuls seyir süresi farkı ölçülür. Hiperbolik yöntemlerin uygulanma biçimi, dairesel yöntemde olduğu gibidir. Bu yöntemlerde Loran, Decca ve bunlara dayalı olarak geliştirilmiş ve büyük uzaklıkları ölçen sistemler kullanılır. Bunlar genellikle açık denizlerde yapılacak hidrografik çalışmalarda uygulanırlar. Bu yöntemde sağlanan konum inceliği, kullanılan alet sistemine ve uzaklığa bağlı olarak 5-20 m arasında değişir. Örneğin, iki bazlı Decca sisteminde 250 km ile 800 km uzaklık sınırında ortalama konum inceliği ±20 m kadardır.
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanılan Aletler
■Hidrodist
■Elektronik Teodolit
■Elektronik Konum Gösterici (E.P.I)
■Loran Sistemi
■İki bazlı Decca Sistemi
■Kısa Uzaklık Decca Sistemi (Hi-Fiks)
UYDU SİSTEMLERİ
Uzaydan konum belirleme sistemleri, yeryüzündeki veya yer yüzeyinin yakınındaki noktaların konumlarını belirlemek için, uzak mesafede veya yörüngedeki bir cisimden yayılan elektromagnetik dalgalardan faydalanarak geliştirilmiş sistemlerdir. Bu tanımlama çerçevesinde sistemler; klasik konum belirleme ve navigasyon amacıyla kullanılabilirler. Bütün uzay konum belirleme sistemleri, uzay teknolojisine paralel olarak 1957’lerden sonra geliştirilmiştir.
Bütün uydu konum belirleme sistemleri, dünya merkezli bir koordinat sistemi içinde bir alıcının yer koordinatlarını veya birkaç alıcı arasındaki baz vektörünü ölçerler.
GPS
NAVSTAR - GPS sistemi ABD Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilmiş uydu konum belirleme sistemidir. Kendisinden önce var olan Transit Doppler Sistemindeki gibi GPS klasik ölçmelerden, yerden uzaya olan ölçmelere kadar ölçüm işlemlerini belirgin bir şekilde değiştirmiştir. Klasik ölçmelerde olduğu gibi noktaların birbirini görebilirliği önemli değildir. Ayrıca, ölçmeler her çeşit hava koşullarında, gündüz ya da gece yapılabilir. GPS, Transit sistemin yerini almasının yanında, uyduların eş zamanlı görünebilirlikleri ile uydu gözlemlerindeki başlıca hata kaynakları giderilerek uzunluklar hassas olarak daha kısa zamanda ölçülebilir.
