KÜRESEL KONUMLAMA SİSTEMİ: GPS KULLANIM ALANLARI

   GPS (Global Positioning System; Küresel Konumlama Sistemi), Dünya üzerinde herhangi engelsiz bir görüş hattında, dört veya daha fazla uydusu ile her türlü hava koşulunda yer ve zaman bilgileri sağlayan uzay tabanlı uydu navigasyon sistemidir. Düzenli olarak kodlanmış bilgi yollayan bir uydu ağıdır ve uydularla arasındaki mesafeyi ölçerek Dünya üzerindeki kesin yeri tespit etmeyi mümkün kılar. Küresel ölçekte çalışır ve yörüngede konumlanmış uydular ile sürekli iletişim kurarak elinde  bir GPS alıcısı olan herkes tarafından erişilebilirdir. Uydular bir tür radyo sinyali yayarlar ve yeryüzündeki GPS alıcıları bu sinyalleri alıp yorumlayarak konum belirlenmesini gerçekleştirir.

     GPS üç ana bölümden oluşur. Bunlar; uzay bölümü, kontrol bölümü ve kullanıcı bölümüdür. Uzay bölümü, en az 24 uydudan (18 aktif 6 yedek) oluşur ve sistemin merkezidir. Yörüngede bulunan uydular oldukça geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman iki boyutlu konum belirlemesi için en az 3, üç boyutlu belirlemesi için en az 4 adet uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir. Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Dünya üzerinde 5 adet kontrol istasyonu bulunmaktadır. Bu 5 adet istasyonlardan biri ana kontrol merkezidir ve diğer istasyonlar topladıkları bilgileri ana kontrol merkezine gönderir. Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır. Çeşitli amaçlarla GPS kullanarak yerini belirlemek isteyen herhangi bir kişi, sistemin kullanıcı bölümüne dahil olur. Kullanıcılar bu sistemlere çok çeşitli amaçlar doğrultusunda dahil olabilmektedir.

• GPS Kullanım Alanları : Araç Takip Sistemlerinde, dijital haritalar üzerinde araçların yerleri, hızları, güzergah bilgileri, kat edilen mesafeleri, bekleme süreleri, hız limitleri, bölge sınır ihlalleri ile yakıt sarfiyatları, araç içi sıcaklıkları gibi telemetrik bilgileri izlenebilir ve anlık olarak merkeze iletilebilir. Bu sistemler vatandaşlar tarafından navigasyon amacıyla kullanılabileceği gibi daha profesyonel sistem gerektirenleri; Güvenlik birimleri, nakliye araçları, acil durum araçları, araç kiralama şirketleri, belediyeler tarafından kullanılabilir.

• Deformasyon Ölçmelerinde, Türkiye Ulusal Temel GPS Ağının dengelenmiş jeodezik kontrol noktalarına kurulan ölçüm aletleriyle periyotlar halinde yapılan ölçüler değerlendirilerek tektonik hareketler, köprü-viyadük-baraj-gökdelen-nükleer santral gibi mühendislik yapıları ile tarihi yapıların deformasyonları milimetreden daha hassas bir şekilde belirlenebilir ve bu sayede gerekli önlemler alınabilir.

• Temel amacı plan ve harita yapma işlemi olan ve havadan çekilen görüntülerin dijital ortamda değerlendirilmesi sonucu 3 boyutta modelleme ve nesnelere dokunmadan görüntü uzayında yeniden oluşturulmasını sağlayan fotogrametride, uçuş planında belirlenen yer kontrol noktalarının araziye tesisi ve gerekli ölçümlerinin yapılması, GPS kontrollü uçuş navigasyonu, pozlama anında izdüşüm noktalarının konumlarının yüksek hassasiyette belirlenmesinde kullanılır. GPS İle fotogrametrik yer kontrol noktalarının yeri arazide kabaca belirlendikten sonra araziye tesis edilir, hava işaretleri konulur ve konumları yüksek doğrulukta belirlenir.

• Afet Bilgi Sistemlerinde, GPS ile deprem, heyelan, taşkın, biyolojik afet, klimatolojik verilerin elde edilmesi ile afetlerin her safhasında insan kaybını ve ekonomik kaybı en aza indirmek için (sanal) bir ağ ortamında konuyla ilgili bilgilerin eşgüdüm içerisinde ve zamanında sağlanması, bilgi değişimlerinin kolaylıkla yapıldığı güçlü, bütünleşik bir teknolojik sistemin kurulması amaçlanmıştır. GPS ile afet bölgesine hızlı bir şekilde ulaşılması, deformasyon analizleriyle tehlikelerin önceden belirlenmesi, P dalgasının yer değiştirme büyüklüğüne bağlı olarak depremlerin önceden belirlenmesi sağlanabilir. Güncel olarak Covid-19 sürecinde GPS tabanlı mobil uygulamalar ile sağlıklı kişilerin hastalığa yakalanan kişilerden izolasyonu sağlanmaya çalışılmıştır.

•  Sosyal, kültürel ve spor alanlarında,  GPS sistemlerinin sporcu kullanılabilirliğini, dayanıklılığı ve performansı en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olması için bir sporcunun etkinliği ve gelişimi hakkında bilgi edinmek isteyen antrenörler, ölçümler için GPS sisteminden yararlanmaktadır. GPS sistemleri, kullanıcıya toplam mesafe gibi hacim ölçümlerini sağlar ve dakika başına metre gibi yoğunluk ölçümleri, bir dizüstü bilgisayar, tablet ya da saat aracılığıyla gerçek zamanlı olarak tespitte bulunur.

• GPS’in ilk kullanımı İkinci Dünya Savaşı’nın hemen sonrasına dayanır. Sistem, sinyal alıcıları ile yön bulmakta, askeri planlarda ve konum hesaplamalarında ve güdümlü roketlerin kontrolünde kullanılmak üzere askeri amaçlar için tasarlanmıştır. GPS sistemi, ancak 1980’lerde sivil kullanıma açılmıştır. Günümüzde askeri uçakların uçuş planlarının yapılması, hedeflerin konumlarının hassas bir şekilde belirlenerek imha edilmesi, uzaktan kontrol edilen insansız hava araçlarının yönlendirilmesi gibi birçok amaçlar doğrultusunda kullanılabilir.

• Uzaktan Algılama sistemleri ile klimatolojik verilerin elde edilmesinde, SAF Merkezleri-Meteorolojik Ürün Oluşturma Merkezi ile Meteorolojik veriler uydular ile sürekli olarak takip edilebilmektedir. Bu merkezlerde; Kısa vadeli hava tahmini, okyanus ve deniz yüzeyleri, uzun vadeli iklim gözlemleri, yer yüzeyi analizi, ozon ve atmosfer kimyası, hidroloji ve su yönetimi gözlemleri için GPS Uydularından yayınlanmakta olan radyo sinyallerini kullanır. Bu sinyallerle, stratosfer ve troposfer seviyelerindeki sıcaklık, basınç, su buharı gibi atmosferik parametrelerin dikey profilleri elde edilir.

• Mühendislik ölçmelerinde, halihazır haritalarının yapılmasında, yol projelerinde şevlerin ölçülmesinde, imar planı uygulamalarında, kadastro çalışmalarında, tünel-baraj- köprü gibi yapıların ölçümlerinde ve daha birçok mühendislik ölçmelerinde statik, kinematik, dur-git, DGPS gibi ölçü yöntemleri ile Harita Mühendisliği disiplini altında GPS teknolojileri kullanılarak yapılır.

Bu alanların yanında GPS teknolojisi; ulusal ağlar için jeodezik kontrol ağlarının kurulmasında, mevcut yerel ağların analizi ve geliştirilmesinde, yeryüzü şeklinin ve dinamiğinin belirlenmesinde, şehir planlamasında, sınır belirlemesinde, hidrografik ve madencilik haritalarının oluşturulmasında, CBS için veri toplanmasında, arkeolojide, tarımsal alanlarda CBS ile entegrasyon sağlanılarak verimliliğin artırılmasında, taşınmaz mal değerlemesinde, vergilendirme tespitinde, çevresel korumada, altyapısı sistemlerinin planlanmış güzergahları üzerinde tesislerinde ve akla bile gelmeyen daha birçok alanda kullanılır. Kısaca konumsal bilgiye ihtiyaç duyulan her alanda GPS daha genel adıyla GNSS (Global Navigation Satellite System) teknolojileri kullanılır. Konumsal bilgi dediğimiz kavram ise hayatın akışıdır, hareket halindeki her şeydir. Gökyüzünden 24 saat boyunca ve sürekli uydular tarafından canlı-cansız her şey  izleniyor ve elde edilen veriler aklın bile zor alacağı teknolojik sistemler ile birleşik çok çeşitli amaçlar doğrultusunda kullanılabiliyor.

Bu yazımda GPS teknolojisi konusunda siz değerli okuyucularımın ufkunu açmayı amaçladım, daha fazlasını merak ederseniz her biri kendi içinde bir derya olan GPS teknolojisinin  bilgi dünyasına adım atabilirsiniz. Bilgili ve aynı zamanda görgülü insanların çok değerli olduğu zamane şartlarında siz değerli okuyucularım kendinize dikkat ediniz ve Allaha emanet olunuz…

Kaynakçalar:

• Gökalp E., GPS Kullanım Alanları Ders Notları, 2020, KTÜ, Trabzon
• Vikipedi, GPS Nedir ? 2020
• Durduran S., Geymen A., Türkiyede Afet Bilgi Sistemi Çalışmalarının Genel Bir Değerlendirmesi, 2015
• Meteoroloji Genel Müdürlüğü

Ali Soydan