V - Geomatik Mühendisliği Bölümü

Transkript

JDF 429
Yrd. Doç. Dr. Kurtuluş Sedar GÖRMÜŞ
Aplikasyon
Plan üzerinden sayısal ortamda alınan
değerlerin veya önceden yapılmış ölçü
değerlerinin zemine işaretlenmesine
“APLİKASYON” denilmektedir. Aplikasyon
ölçü işinin tersi olarak da tanımlanabilir.
 Genel anlamda yerine işaretlemek şeklinde
de düşünülebilir. Aplikasyon ikiye ayrılır:

 1. Yatay Aplikasyon
 2. Düşey Aplikasyon
2.1 YATAY APLİKASYON


Noktaları zeminde işaretlemek için yatay düzlemdeki
konum elemanlarından faydalanılır. Aplikasyon
elemanları genellikle plandan alınır. Noktaların
aplikasyonu için poligon noktalarından yararlanılır.
Poligon kenarları işlem doğrusu alınarak aplikasyon
değerleri plandan alınır ve noktalar zeminde
işaretlenir.
Gerekiyorsa aplikasyon için yeni poligon noktaları
tesis edilebilir. Aplikasyon noktaları olarak, işin
hassasiyetine göre bina ve belirgin parsel köşeleri,
telefon ve elektrik direkleri kullanılabilir.
2.1.1 Noktaların Aplikasyonu
Bir noktanın aplikasyonu için gerekli
aplikasyon değerleri plandan alınır.
Aplikasyonda kullanılan yöntemler şunlardır:
 a- Bağlama yöntemi
 b- Dik koordinat yöntemi
 c- Işınsal yöntem
 d- Kestirme yöntemi
 e- Total Stationlarla (elektronik) aplikasyon
 f- GPS ile aplikasyon

f- GNSS Tekniği ile Aplikasyon
Dever hesapları
Herhangi bir taşıt kurb üzerinde hareket ederken, bu taşıtı
kurbun dışına sürüklemek ve devirmek isteyen bir merkezkaç
kuvveti meydana gelir. Kurbun yarıçapına ve ve taşıtın
hızına bağlı olarak merkezkaç kuvveti;
m.V 2
F
R
Formülü ile hesaplanır.
Dever rakordmanı
Alinyman üzerinde yollara eksenden itibaren banketlere doğru enkesitte %2 normal bombe verilir. Alinymandan kurba geçilen TO noktasında yola
birden bire dever vermek, sürücünün arabayı kullanmada karşılaşacağı
zorluk nedeniyle mümkün değildir. Bu nedenle bombeden tam devere
geçişin bir “Rakordman boyu” üzerinde uygulanması seyir konforu ve
emniyet için gereklidir. Bu geçiş yüksek standartlı yollarda geçiş eğrisi
(klotoid) ile sağlanır. Ülkemiz devlet yollarında dever rakordmanı teğet
noktaları civarında kısmen alinyman ve kısmen de kurb içinde
uygulanmaktadır. Rakordman boyu;
0,0354.V 3
Ls 
R
Formülü ile hesaplanır. Ancak, bu formül ile bulunan rakordman
boyu 45 m den kısa ise Ls=45m seçilir.
Şekilde görüldüğü gibi rakordman boyunun 2/3 ‘ü
alinymanda, 1/3 ‘ü kurb içerisinde uygulanır.
Örnek
R=250m
V=70km/h
için
0,00443.V 2 0.00443x 702
s

 0.086
R
250
0,0354.V3 0,0354x 703
Ls 

 48,57m
R
250
R=400m
V=80km/h
S=%8 seçilir
Ls=50m seçilir.
için
0,00443.V 2 0.00443x802
s

 0.07
R
400
0,0354.V3 0,0354x803
Ls 

 45,312m
R
400
S=%7 seçilir
Ls=45m seçilir.
Örnek:
Banketlerle birlikte platform genişliği P=9,50m olan iki şeritli bir
yolun sağ kurbu için proje hızı V=70km/h, R=200m,
T0km=0+140.41, Tfkm= 0+474.30, HTo=503.68, HTf=518,14m,
yol boyunca yolun eğimi +%4,33117 dir.
a) Kurbda uygulanması gereken dever ve rakordman boyunu
hesaplayınız?
b) Diğer parametrelerin değerlerini hesaplanınız.
Cevaplar
a) R=200m
V=70km/h
için
0,00443.V 2 0.00443x 702
s

 0.1085
R
200 3
3
0,0354.V
0,0354x 70
Ls 

 60,71m
R
200
b) T0km=0+140.41,
HTo=503.68,
S=%8 seçilir
Ls=61m seçilir.
Tfkm= 0+474.30,
HTf=518,14m
Akm=Tokm- (2/3)Ls=0+099,74
Bkm=Tokm+ (1/3)Ls=0+160,74
Ckm=Tfkm- (1/3)Ls=0+453,97
Dkm=Tfkm+ (2/3)Ls=0+514,97
HA=HTo-(2/3).Ls.g=501,92
HB=HTo+(1/3)Ls.g=504.56
HC=HTf-(1/3).Ls.g=517,26
HD=HTf+(2/3)Ls.g=519,90


Merkezkaç kuvvetini etkisiz duruma getirmek için yola enine
eğim “Dever” verilir. Bu eğim birden bire verilmez. Yolun belli
bir kısmından başlayarak yavaş yavaş artırılır.
Aliymanda sıfır olan eğrilikten, 1/R değerine ulaşma ve
istenilen dever değerine varmak için aliymanla R yarıçaplı
kurp arasına, eğriliği yavaş yavaş artan bir eğri yerleştirilir.
Bu eğriye “Birleştirme Eğrisi” denir. Birleştirme eğrisine geçiş
kurbu veya rakortman kurbu da denilmektedir.
R yarıçaplı kurp ile geçiş kurbu birleştirme noktasında aynı
doğruya teğettirler. Geçiş eğrisi olarak;
 • Klotoid
 • Lemniskat
 • Kubik spiral ve benzerleri
 • Sinüsoid kullanılmaktadır.
Batimetri…
Denizaltındaki zengin petrol ve gaz
yatakları
Büyük endüstri yatırımları
Deniz ötesi mühendislik
teknolojilerindeki gelişmeler
Gemicilik sanayisindeki gelişmeler
Kıyı ötesi sondaj ve Liman inşaatı
Diğer sanayi etkinlikleri
• Sığ sularda büyük gemilerin
girebileceği limanların yapımı
• Limanların karayolu ve
demiryolu ile bağlantıları
• 150 km açıkta şiddetli
fırtınalara ve 20 metrelik
dalgalara dayanan Sondaj
platformları inşaatı
• Açık denizde tanker
terminalleri
• Petrol yatağı ile kıyı arasındaki
boru hattı ve platform inşaatı
• Limanların korunması için tarama, mineral
iyileştirmesi, sudan arazi kazanma
• Kıyı koruma mühendisliği
• Deniz kazaları
• Temiz su ihtiyacının karşılanması için deniz
suyunun tuzunun giderilmesi
• Deniz suyundan mineral ve kimyasal maddelerin
ayıklanması
• Plaj ve marina gibi tesislerin kurulması
• Gemi taşımacılığı için geçit düzenlenmesi,
haberleşmenin geliştirilmesi, denizaltı kablo ve
sualtı boru hatları
• Balıkçılık endüstrisinin geliştirilmesi
31
Boru hattı
liman
Sondaj platformu
32
GİRİŞ
Bu etkinliklerin gerçekleştirilmesinde mühendislerin ve
ölçmecilerin yeri tartışılmaz.
Deniz ile ilgili çalışmalarda mühendislerin mücadele
etmelerini gerektiren etkenler:
•Deniz suyunun çürütücü özelliği,
•Akıntıların kuvveti,
•Gelgitler,
•Fırtınalar,
•Deniz altındaki yüksek basınç.
Bu güçlüklerle mücadele edebilmek için, bunların ölçülmesi,
belirlenmesi gerekir.
33
Tarihçe; Seyir Hidrografi ve Oşinografi Dairesi
Deniz haritacılığı, hidrografi, seyir ve oşinografi konularında
askeri, iktisadi ve bilimsel çalışmalar yürüten, Deniz Kuvvetleri
Komutanlığı’na bağlı bir kuruluştur.
 19. y.y. Başlarında Osmanlı Devleti’nin
denizlerde ölçüm
yapacak ve harita çizecek herhangi bir kuruluşu yoktu.
 Karadeniz’deki Osmanlı kıyılarına ait ilk haritaların çizimi,
hükümetin izni ve bazı Osmanlı gemilerinin katılımıyla 18231848 yılları arasında Ruslar tarafından yapılmıştır. Modern kabul
edilen ilk Türk Deniz Haritası 1840 yılında Mektebi Bahriye
Matbaasında basılmıştır. Karadeniz'in bir kısmını kapsayan bu
harita, bugün Deniz Müzesi'ndedir.
 Bu dönem içinde İngilizlere de Marmara ve Ege denizi ile
Akdeniz’de ölçümler yapma konusunda izin verilmiştir.
 1881’den sonra, deniz haritalarının çizimi konusunda
İngiltere’de eğitim görmüş bir subay denetiminde Mektebi
Bahriye Matbaasında deniz haritaları basılmaya başlanmıştır.

Tarihçe: Seyir Hidrografi ve Oşinografi Dairesi

Resmi anlamda ilk hidrografi organizasyonu 1909 yılında deniz
mesahaları ve seyir bürosu adı altında kurulmuş ve bahriye
bakanlığına bağlanmıştır. İki yıl sonra 1911'de büro yeniden
organize edilerek seyir ve deniz haritaları bürosu adı ile
nispeten daha bağımsız bir statüye kavuşmuştur. Büro 1928
sonlarında şimdiki adı Harita Genel Komutanlığı olan Harita
Genel Müdürlüğüne bağlanmış ve onun Deniz Haritaları
Şubesini oluşturmuştur. 1950 yılında Seyir ve Hidrografi Dairesi
adı altında tekrar Deniz Kuvvetleri Komutanlığına bağlanarak
Kasımpaşa/Haliç'e nakledilmiş, çalışmaları geliştirilerek,
modern deniz harbi ile ilgili konulara daha çok önem verilmeye
başlanmıştır. 1956'da daire bugün bulunduğu, Çubuklu'daki
yerine taşınmıştır. Dairenin adı 1972 yılında Seyir, Hidrografi ve
Oşinografi Dairesi Başkanlığı olarak değiştirilmiştir.
35
Deniz haritaları, topografik haritaların denize uyarlanmış
halidir.
Deniz tabanı, gözle görülmediğinden ve anlaşılması güç bir
yapıya sahip olduğundan
deniz haritalarını kullananlar,
hidrografların yaptığı çalışmalara tamamen güvenmek
zorundadırlar.
36
Hidrografik ölçmeleri klasik ölçmelerden ayıran özellikler?
1.
2.
3.
4.
Hidrografik
haritaların
yapımında
klasik
harita
ölçmelerine göre bazı yöntem benzerlikleri varsa da
çalışma ortamının sularla örtülü olması nedeniyle
yöntemlerin uygulanma biçimi ve aletler yönünden
önemli ayrıcalıklar vardır.
Çalışma ortamının su olması nedeniyle oluşturulan
jeodezik ağ harita alanını tamamen kapsamaz ve
genellikle kıyıda tesis edilir.
Sualtı tabanına ilişkin ölçmeler, su üzerindeki bir taşıttan
yapılır.
Derinlik ve konum belirleme ölçmeleri birbirinden
bağımsız olarak sürdürülür. Sualtı tabanını doğrudan
görülemediği için ölçmeler önceden saptanan bir
doğrultuda ve belirli aralıklarla yapılır.
Hidrografide "iskandil" adı verilen derinlik ölçmeleri,
nivelmanla eş anlamlı olmasına karşın, burada
uygulanan yöntemler ve aletler tamamen farklıdır.
37
Hidrografi : Denizlerin derinliğini, denizlerdeki akıntıların yönünü,
şiddetini konu edinen bilim dalıdır. Yeryüzündeki suların, özellikle seyir
haritalarının oluşturulmasına yönelik olarak incelenmesini konu edinir.
Oşinografi : Okyanus bilim ya da deniz bilim olarak da adlandırılır.
Yeryüzündeki okyanus ve denizlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin,
içerdikleri bitki ve hayvan topluluklarının ve jeolojik yapılanmaları ile
kökenlerinin incelenmesini konu edinen bilim dalıdır. Fiziksel, dinamik,
kimyasal, biyolojik ve jeolojik oşinografiden söz edilebilir. Modern
oşinografi bütün bu değişik dalların bileşiminden oluşmaktadır.
Hidroloji : Subilimi olarak da bilinir. Yeryüzündeki ya da yeraltı su
örtüsünü inceleyen bilim dalıdır. Sukürenin (hidrosfer) gelişimi,
dağılımı, bileşimi, su dolaşımı (hidrolik çevrim) yoluyla atmosfer ile
yeryüzü arasındaki dolaşımı, doğal çevreyle ve insanla çevresel ve
ekolojik etkileşimin incelenmesi temel ilgi alanını oluşturur.
Seyir (seyrüsefer) : Deniz taşıtlarının konum, rota ve uzaklık belirleme
yöntemleriyle yönlendirilmesini konu edinen bilim dalıdır. İzlenecek
yolun bulunması, kazaların önlenmesi, yakıt tasarrufu ve zaman
ölçümü, seyirin içeriğini oluşturur. Seyirin temel amacı, bir noktadan
diğerine giden yolu bulmaktır.
38
Seyir Haritası : Seyir haritası, seyirde kullanılmak üzere hazırlanır.
Denizcilikte kullanılan seyir haritalarında enlem ve boylam dairelerinden
başka, deniz feneri ve radyo kulelerinin konumları, deniz derinlikleri gibi
seyir için gerekli bilgiler bulunur. Denizcilikte kullanılan ilk seyir
haritaları XIII. yüzyıl sonlarında yapılmıştır. Seyir haritaları yapılmadan
önce denizciler, gök cisimlerinin konumlarından ve çeşitli meteorolojik
olaylardan yararlanarak seyir ederlerdi.
Hidrografik Ölçmeler : Yeryüzünün sularla kaplı bölümlerinin (deniz, göl
ve akarsu gibi) topografik durumunu belirlemek için yapılan ölçmelerdir.
Bu ölçmelerde iki temel işlem su kütlesinin üzerindeki noktaların yatay
koordinatlarının belirlenmesi (konum belirleme) ve bu noktadaki su
derinliğinin (iskandil) ölçülmesidir. Ayrıca deniz, göl ve akarsuların
ortalama su seviyelerini belirlemek ve bu ortamlarda gravite “ yerçekimi
ivmesi “ ölçmeleri yapmakta hidrografik ölçmeler kapsamındadır.
Batimetri : Hidrografide, derinlik ölçümü ile eş anlamlı olarak
kullanılmaktadır.
39
Kerteriz : Bir hidrografi taşıtından herhangi bir kara noktasına
bakıldığında, hidrografi taşıtı ile kara noktasını birleştiren
doğrultunun, hidrografi taşıtının bulunduğu boylam dairesi ile
yaptığı açıdır. Bu tanımdan da anlaşılacağı gibi kerteriz, kara
haritacılığında kullanılan azimut açısının hidrografideki karşılığıdır.
Kerteriz almak ise kıyıdaki bir noktanın ya da bir gök cisminin,
hidrografi taşıtının bulunduğu konuma göre açısal konumunun
belirlenmesidir. Gerçek kutup noktasına göre jiroskoplu teodolit ile
alınan kerteriz hakiki kerteriz, seyir halindeki bir gemiden kıyıdaki
birden çok noktaya bakılarak konum belirlemek için yapılan ölçme
işlemine çapraz kerteriz, manyetik pusula ile alınan mıknatisi
kerteriz ve rota hattı ile çevredeki bir noktadan geçen doğrultu
arasındaki açıya da nispi kerteriz adı verilir.
Mevki Koyma : Derinlik ölçümü yapılacak noktanın yatay
konumunun belirlenmesidir.
40
Hidrografik ölçmelerin
ilk amacı, karasal
topografik haritalara
benzer şekilde deniz
dibinin bütün
özelliklerinin, doğal ve
yapay görünümlerinin
belirtilmesidir.
Noktaların deniz
seviyesinden olan
derinliklerinin
belirlenmesi işlemine
iskandil denilmektedir.
x, y
Ortalama su seviyesi
d
41
İskandil yöntemleri
içinde en çok kullanılanı
Akustik iskandil yöntemidir.
1
d  v t
2
Gönderilen
İmpuls
Yansıyan
impuls
Bu yöntemde derinliğe bağlı
olarak belli zaman
aralıklarında ses impulsları
gönderilir. Bu impulsların
gönderimi ve alımı arasında
geçen süre ölçülerek deniz
tabanının su yüzeyine göre
olan derinliği belirlenir.
Deniz tabanı
42
İskandil işlemi genellikle birbirine paralel doğrultularda ve
sürekli olarak sürdürülür. Otomatik sistemlerde, belli zaman
aralıklarında konum belirlenerek çalışmalar sürdürülür.
43
İskandil işlemiyle bütün detayların alındığı garanti edilemez.
Tek başına bulunan tepeler ve enkazlar veya diğer engeller
iki paralel hat arasında ise bazen kaçırılabilir.
Akustik iskandille yapılan çalışmalar, deniz dibinin yapısını
vermezler. Örneğin, deniz dibinde çakıllık veya kumluk
alanların nereleri olduğu gibi. İskandil doğrultuları
sıklaştırılarak ya da çapraz doğrultular alınarak incelik
arttırılır. Özel araçlarla deniz dibinden örnek alınmalı ya da
yandan taramalı (side-scan) sonarlar kullanılmalıdır. Ayrıca
gelgit ve gelgit akıntıları gözlenerek bunlar belirlenmelidir.
44
DÜNYANIN ŞEKLİ ve PROJEKSİYONLAR
Hidrografik haritaların büyük çoğunluğunu oluşturan deniz
haritalarının çiziminde,
 Ortodrom (en kısa yol) seyrine,
 Loksodrom (sabit rota) seyrine olanak sağlayan
- GNOMONİK PROJEKSİYON
- MERCATOR PROJEKSİYON yöntemleri uygulanır.
Ülkemizde memleket kara haritalarının içinde kalan kıyı denizlere ve göllere ait
hidrografik çalışmalar, Gauss-Krüger projeksiyonuna göre çizilmektedir. Yüzölçümü
50 km2 den küçük sahalar için yeryüzü düzlem kabul edilebileceğinden, bağımsız ve
özel hidrografik çalışmaların değerlendirilmesinde projeksiyon yöntemleri dikkate
alınmayabilir.
45
SUYUN HAREKETLERİ
Okyanuslarda, denizlerde ve göllerde sular pek çok sebepten dolayı hareket
ederler.
Hareket, yatay ya da dikey, tek yönlü ya da dairesel ve bazen de periyodik
olabilir. En tahmin edilebilir olanlar, astronomik kuvvetlerin neden olduğu gelgit
hareketleridir.
Astronomik kaynaklı hareketlerin en önemli iki nedeni, ayın ve güneşin çekim
kuvvetidir. Bu cisimlerin diferansiyel çekimleri, dünyadaki denizler üzerinde
kabarmalar yaratır. Ayın evreleri, güneş ve ayın değişik durumlarına bağlı
olduğundan küçük ve büyük gelgitlerin oluşumu, ayın evreleriyle de bağlantılıdır.
46
SUYUN HAREKETLERİ
Su seviyesinin yükselip alçalması için, düşey hareketin yanında
yatay yönlü bir akıntı da olmalıdır.
 Gelgit oluşturan kuvvetin yarattığı yatay akıntı, yarı med
zamanında en üst düzeye ulaşır. Yarı med zamanında, seviye
değişikliği oranı en yüksektir. Yatay akıntının en az olduğu
durumlar ise, seviye değişikliğine hiç rastlanmayan med ya da
cezir durumlarıdır.
 Özellikle sığ su alanlarında meydana gelen gelgit akıntılarının
tersine çevrilmesi her zaman med ve cezir olaylarıyla aynı
zamanda oluşmaz. Böyle zamanlarda görülen yatay hareketler,
çoğunlukla bir akıntının varlığına işarettir.
 Bu hareketler nehir taşmaları, rüzgar, dalga ya da barometrik
kaynaklı olayların oluşturduğu medlerin
birkaçının ya da
hepsinin bir araya gelmesine bağlıdır. Ancak su akışı kısa
mesafelerde çeşitlilik gösterebilir. Akıntı oranında ve suyun
derinliği
yönünde dikkate alınmaya değer değişiklikler
görülebilir.

47
DATUM
Her harita çalışmasında gerek yüksekliklerin gerekse
derinliklerin belirlenmesinde belli bir başlangıç yüzeyi
seçilir. Bu başlangıç yüzeyinin geoit olduğunu biliyoruz.
Sualtı tabanına ilişkin derinlik ölçmeleri, o andaki su
seviyesine göre yapıldığından, ölçülerin başlangıç
yüzeyine indirgenebilmesi için su seviyesindeki
değişmelerin belirlenmesi gerekir. Çünkü su seviyesi,
dinamik ve meteorolojik etkenler altında sürekli değişir.
Bu nedenle ortalama su seviyesine (MSL) göre
belirlenecek bir yüzey (jeoit), derinlik ölçülerinin
indirgenebileceği yüzey olarak kabul edilir.
48
FİZİKİ ÇEVRE
DATUM
Ülke başlangıç yüzeyinin belirlenmesi amacıyla yapılacak su
seviyesi gözlemleri ile bölgesel hidrografik çalışmalar için
yapılacak su seviyesi gözlemlerinin alet, süre ve
değerlendirme yönünden bazı farklılıkları vardır.
Örneğin, Ülke başlangıç yüzeyinin belirlenmesi için
presizyonlu mareografların kullanılması ve uzun süreli
gözlemlerden ortalama su seviyesinin hesaplanması zorunlu
olmasına karşın, bölgesel hidrografik çalışmalar için basit
mareograflar ve kısa süreli gözlemler genellikle yeterlidir.
49
50
FİZİKİ ÇEVRE
DATUM
Pek çok ülke, 1926 Uluslararası Hidrografi Konferansında
kabul edilen tanıma göre harita datumunu benimsemiştir:
"Gelgitin çok seyrek olarak altına inebileceği kadar alçak
olan bir düzlem".
İngiltere Kıyıları boyunca, bu genellikle en alçak astronomik
gelgitin ölçülen değerine yakındır. Bu en alçak gelgit, ay ile
güneşin etkileriyle sağlanan seviyedir.
Türkiye’de hidrografik haritaların düşey datumu olarak
ortalama su seviyesi (MSL) alınmaktadır.
51
FİZİKİ ÇEVRE
DATUM
52
FİZİKİ ÇEVRE
GEL-GİT ÖLÇÜMLERİ
Gelgit seviyeleri en basit şekliyle
bölümlendirilmiş düşey bir çubukla belirlenir.
Çubuk gelgit yüksekliğini kaplamalı ve
sıfır noktası da datum seviyesinde olmalıdır.
Datum seviyesinden farklı bir ayarlama
sonucunda düzeltme yapılması gerekir.
Bu düzeltme basittir, fakat unutulabilir.
Gelgit çubuğu,
datum seviyesinin altındaki
ölçümlerde negatif sonuçlar verir.
Nivelman
noktası
su seviyesi
sıfır noktası
53
Sonuçlar, genellikle değişik amaçlara uygun çeşitli tipleri bulunan
otomatik göstergelerden okunur. Damıtmalı göstergeler, örneğin
limanlarda sürekli kaydediciler kadar yaygındır. Limanlarda
iskelenin yanına kurulurlar.
Alçak suya, en alçak su seviyesinin altında duracak şekilde
çabucak monte edilebilir. Kabaran ve çekilen gelgitin karşı
basıncını ölçmek üzere sıkıştırılmış hava kullanılır. Bundan
başka deniz yatağı manometresi, akustik gösterge (sudan yukarı
doğru ya da tüpten aşağıya suya doğru) gibi çeşitleri vardır.
Her birinin kendine özgü taşıma ve ayarlama şekilleri olduğu gibi
farklı sorunlar yaratırlar. Bir manometre yatay su hareketiyle
gelgit uzunluğunun yükselmesi arasındaki basınç farkını ayırt
edemez. Damıtmalı göstergeler ise, deniz kuvvetlerinin etkilerinin
artmasıyla küçük açıklıkları tıkanır. Hepsinin ortak özelliği, dikkatli
yerleştirilmelerinin gerekmesidir. Gelgit gözlemlerinin yeri, ölçüm
alanına uygun olmalıdır. Alçak suda kurumamalı, kıyı kordonunun
ardında kalmamalı, ölçüm bölgesinden çok uzakta bulunmamalıdır.
54
Türkiye Ulusal Deniz Seviyesi İzleme Sistemi
(TUDES)
halihazırda Harita Genel Komutanlığı Jeodezi Dairesinde bulunan
bir adet veri merkezi ve Akdeniz kıyısında Antalya-II ve Girne
(K.K.T.C.), Ege denizi kıyılarında Bodrum-II ve Menteş, Marmara
denizi kıyısında Erdek mareograf istasyonu ve Karadeniz
kıyılarında ise Amasra, İğneada ve Trabzon-II mareograf
istasyonlarından oluşmakta olup TUDES ’in genişletilmesi
çalışmaları devam etmektedir. TUDES kapsamında deniz seviyesi
ile yardımcı meteorolojik parametreler sayısal ve yüksek doğrulukta
elde edilmektedir. TUDES kapsamında Kuzey Kıbrıs Türk
Cumhuriyeti Harita Dairesi tarafından Girne’de işletilen mareograf
istasyonuna da ulaşılmakta ve verileri toplanmaktadır. Ankara’daki
veri merkezinde mareograf istasyonlarındaki verilerin toplanması,
kalite kontrol ve analiz işlemlerinden geçirilmesi faaliyetleri
yürütülmektedir.
55
FİZİKİ ÇEVRE
TUDES mareograf istasyonlarının dağılımı
56
FİZİKİ ÇEVRE
TUDES’nin genel çalışma yapısı
57
SUYUN ÖZELLİKLERİ
Su ile ilgili pek çok ölçme yapan, ölçmeci için, suyun özellikler
çok önemlidir. Suyun kimyasal ve fiziksel yapısındaki
değişiklikler, akustik ölçümleri etkiler. Barajlardaki soğuk ve tatlı
sudan, Lut Gölündeki sıcak ve tuzlu suya kadar pek çok çeşidi
vardır. Ölçümler her iki tip suda da yapılır. Her birinde de ses
dalgası farklı davranır. Bazen suyun niteliği ve bileşenleri başlı
başına değerlendirmeye alınacak parametre olurlar.
 Ses ve ultra ses pek çok ölçmede kullanılır.
Çünkü su,
sıkıştırma, tazyik dalgalarını iyi iletir. Ama elektromanyetik
dalgalar için iyi bir iletken değildir. Sesin hızı, sıcaklık, tuzluluk
derecesi ve derinlikle birlikte değişiklik gösterir. Bu nedenle
aletlerin ayarlanması, kesin uzunlukların elde edilmesi için
gereklidir. Ses dalgaları, her zaman düz çizgiler halinde
hareket etmezler. Değişen yoğunluk ve sıcaklık katmanlarından
dolayı kırılmalara maruz kalırlar.

58

Sudaki ses hızı değişimleri, akustik dalgaların hızını
etkilediklerinden, sudaki ses hızı profillerinin belirlenmesi çok
önemlidir. Akustik dalgaların sudaki hızını (V) belirleyebilmek
için ortamın fiziksel parametrelerinin bilinmesi gerekir. Akustik
dalgaların su ortamındaki yayılma hızı; ortamın sıcaklık,
tuzluluk, basınç ve yoğunluk değişimlerine bağlı olarak değişir.
Deniz suyunun yoğunluğu, sıcaklık ve basınca bağımlı
olduklarından, bunları etkileyen faktörler yoğunluğu da dolaylı
olarak etkilerler. Akustik dalgaların hızlarındaki değişimler,
akustik ışınların bükülmelerine neden olur. Özellikle 100-150
metrelik yüzey suyundaki sıcaklık değişimleri, bu eğilmenin
başlıca nedenidir. Akustik ışınlar, alçak ses hızı bölgesine
doğru bükülürler ve ölçülen mesafenin daha büyük çıkmasına
neden olurlar. Basınç yani derinlik arttıkça, akustik yayılma hızı
da artar. Basıncın tek başına oluşturacağı ses hızı değişimi
yüzey ile 3000 metre arasında yaklaşık 50 m/s kadardır.
59
Deniz suyundaki ses hızını hesaplamak için çeşitli formüller vardır.
Wilson tarafından türetilen bir formülle; sıcaklık, derinlik ve
tuzluluğun fonksiyonu olarak sesin, deniz suyundaki hızı;
V = V0 + V(t) + V(p) + V(S) + V(stp)
V0, 0 C sıcaklığında, 3.5 tuzluluğunda ve 750 mm cıva
basıncındaki ses hızı olup, 1449.14 m/s olarak alınmaktadır.
V(t), V(p), V(s) değerleri, sırasıyla sıcaklık, basınç ve tuzlulukla,
V(stp) ise, s, t ve p çarpımları ile ilgili bir polinomdur. Elde
edilecek hız değerindeki hassasiyet  0.3 m/s kadardır.
60
V=1449.2 + 4.6 t - 0.055 t^2 + 0.00029 t^3 + (1.34 - 0.01 t) (s -35) + 0.016 d
V : sesin deniz suyu içindeki metre/saniye biriminde yayılma hızı,
t : suyun santigrat derece biriminde sıcaklığı,
d : yüzeyden olan metre biriminde derinlik,
s : suyun tuzluluk oranı binde olarak
Sudaki ses hızı, 1390 - 1650 m/s arasında değişim gösterebilir.
15 C de ve 3.2 tuzluluktaki bir deniz suyu yüzeyindeki ses
hızı 1500 m/s dir. Sudaki ses hızı ortalama olarak 1470 - 1500
m/s arasında alınabilir.
61
Denizlerde ses hızının derinlikle değişimini ölçmek için
genel olarak iki tür alet kullanılır. Bunlardan ilki, uzun
zamandır kullanılan ve derinlikle sıcaklığın değişimini
ölçen batitermograf adıyla bilinen bir alettir. Son
yıllarda bu aletin yerini CSTD (iletkenlik, tuzluluk,
sıcaklık ve derinlik) ölçer adıyla bilinen modern sistemler
almıştır. Ses hızı profili, ölçülen parametrelerden
yukarıdaki ilk formül kullanılarak hesaplanır. Diğeri ise,
sabit aralıklı verici ve alıcı transducerler arasında geçen
ses yayılım zamanını ölçerek, iki transducer arasındaki
sıvının ses yayılım hızını hesaplayan ve velocitimetre
adıyla bilinen alettir.
62
YERİN ÖZELLİKLERİ
Sesin, kaya katmanları arasından yayılma hızı, doğru
derinliğin belirlenebilmesi için en önemli özelliktir. Yüksek
çözümlemeli sismik çalışma yapan bir ölçmeciyi doğrudan
ilgilendiren nokta olabilir. Kaya katmanlarının jeolojik olarak
yorumlanması, ses hızının belirlenmesine yardımcı olur.
64
HAVANIN ÖZELLİKLERİ
Sıcaklık, basınç ve nem konusunda çeşitlilik gösteren atmosfer
heterojen bir yapıya sahiptir. Atmosferin pek çok katmanı vardır.
Ancak 30 km 'nin altında (troposferde) görülen sarmal hareket
karışma yaratabilir. 10 m yüksekten yere kadar olan seviyede,
ani sıcaklık ve nem değişimleri görülür. Bu nedenle ölçmecilerin
kenar ışınlarından kaçınması çok önemlidir. Kenar ışınlarına
örnek olarak yerin ya da bir binanın birkaç metre uzağından
geçen optik görüş doğrultusunu verebiliriz.
65
FİZİKİ ÇEVRE
Elektromanyetik dalgalar hidrografide, sualtı ölçümleri için
kurulan kara temelli radyo istasyonlarında da kullanılırlar.
Kızılötesi EDM 2 km 'ye kadar ve yer bazlı daha yüksek
mikrodalga sistemleri de 40 km 'ye kadar çalıştığı halde, yüksek
frekans (HF) her zaman kısa menzilli demek değildir (GPS
uyduları 22 000 km üzerine kadar yayar).
66
FİZİKİ ÇEVRE
Orta ve alçak frekans (MF ve LF) dalgaları, yer dalgası ile
gerekli yayılımlarını sağlarlar. Belirli bir sinyal yörüngesinin
toprak iletkenliği, toprakta yağmur olduğu zaman, kumsal
gelgitle kaplandığı ya da açıldığı zaman, vericiden gemiye
kadarki yörünge ölçme alanının bir kısmında, bir adadan
geçtiği zaman değişebilir. Bunlara ek olarak, MF ve LF
sinyallerinin direkt dalgalarının bir kısmı iyonosfere kadar
yayılır ve yansıyan dalga, bozucu bir şekilde yer dalgasını
(yansımamış dalgayı) engelleyebilir.
67
HİDROGRAFİK ÇALIŞMALARIN PLANLANMASI
Planlama olayında genelde dikkat edilecek hususlar:







Müşterilerin isteklerini içeren bir şartname taslağının çıkarılması.
Elde bulunan belgelerin incelenmesi. Haritalar, hava ve yer
fotoğrafları, seyir talimatları, gelgit çizelgeleri, nirengi ve daha
önceki ölçümlerden elde edilen kontrol verileri.
Olanaklı ise saha istikşafı.
Ölçüm için gerekli olan belgelerin hazırlanması. Örneğin ana taslak
plan, kayıt kağıtları, güzergah haritaları, temiz kağıt, koordinat
listeleri, veritabanı, bilgisayar dosyaları.
Yer kontrolü kararları, gelgit ölçüsünün yeri, kullanılacak alet ve
teknikleri, personeli, ekipmanı ve lojistik ihtiyaçları, zaman ve
kaynak çizelgelerini içeren çalışma planının hazırlanması.
Alan çalışması, örneğin, mevki saptama, gelgit kontrolü, derinlik
ölçümü, tarama ve karıştırma
gibi çok yönlü işlemlerin
gerçekleştirilmesi.
Verilerin yorumlanması, işleme konması ve sunulması.
68
Planın esnek olması arzu edilen bir özelliktir.
Böylece iklim, sağlık vb nedenler yüzünden
ortaya çıkan ertelemeler ve gecikmelerin
etkileri değerlendirilebilir.
Derinlik belirleme işleminde şu hususlar
gözetilmelidir:
Gerekli tekne tipi,
 Echo sounder / sonar sualtı ses ölçme
cihazları tipi,
 Konum belirleme yöntemi,
 Veri kullanma yöntemi,
 Gerekli deniz yatağını belirleme yöntemleri,
 Personel ihtiyaçları,
 Lojistik ihtiyaçlar.
69
ÇALIŞMANIN AMACI
Deniz ölçme ve veri değerlendirme çalışmalarında öncelikle amacın ortaya iyi konması
gerekir. Çalışmanın amacı aşağıdakilerden biri veya birkaçı olabilir:
Askeri ve genel amaçlı oşinografik araştırmalarda sağlanan, özellikle jeolojik verileri
tamamlayıcı dip ve dip altı tabakalarına ait yapısal ve litolojik bilgilerin tespiti.
Bölgenin batimetrik ve manyetik özelliklerinin çıkarılması
Sualtı tabanı ve sahillerde yapılacak her türlü inşaat ve tesislerin üzerine inşa
edilebileceği en uygun yerlerin belirlenmesi ile bu tesislerin devamında alınması gerekli
önlemlerin incelenmesi.
Denizaltı boru ve kablo hatlarının çekilmesi için gerekli araştırmalar ve bunların
periyodik kontrolleri
Deniz kaynaklarının ve mineral depolarının araştırılması ve bulunması.
70
Bu amaçların gerçekleştirilmesi için gerekli olan ideal bir
planlamada aşağıdaki aşamalar bulunmalıdır:
1. Çalışılması planlanan bölgenin kıyı kesiminin jeolojik yapısının
incelenmesi,
2. Bölgede mevcut öncel jeofizik ve jeolojik çalışmaların
incelenmesi,
3. Amaca en uygun çalışma haritasının hazırlanması,
4. Haritada mevcut jeolojik ve batimetrik verilere göre en uygun
hat yönü ve aralıkları ile kontrol hatlarının seçimi, sahadaki
akıntı, topografya gibi durumlar dikkate alınarak mevkii koyma
sıklık seçiminin belirlenmesi,
5. Çalışma sahasında en iyi kayıtları elde edebilmek için derinlik,
dip yapısı ve su içindeki ortam gürültüsüne uygun kullanım ve
kayıt frekans aralıklarının seçimi amacıyla deneme
ölçmelerinin yapılması,
6. Amaca göre kullanılacak sistem ve gücün belirlenmesi,
7. En ideal teknik personel sayı ve kariyerlerinin tespiti,
8. Mayın, boru hattı veya kablo gibi bir cisim araştırılıyorsa model
çalışmaları ve yapılabilirlik etüdü.
71
ÖLÇME SAHASI
Deniz yatağının ekonomik olarak haritasını çıkartabilmek için,
ölçülecek alanda, ölçme botunun üzerinde hareket edeceği
birbirine paralel doğrultular belirlenir. Ayrıca şunlara da dikkat
edilir:
Doğruluk ve amaca uygun ölçeği belirlemek,
 Doğrultular arasındaki aralığı belirlemek,
 Doğrultu boyunca konum ölçmesi yapılacak aralığı belirlemek,
 Doğrultu üzerinde hareket ederken bot hızını belirlemek,
 Doğrultuların yönünü belirlemek.

72
ÖLÇEK
IHO (Uluslararası Hidrografi Örgütü) 1987 de deniz haritaları için
şu ölçekleri vermiştir:
Limanlar ve kanallar : 1/10 000 ve daha büyük
Limana yaklaşma
: 1/20 000 ve daha büyük
Kıyıya yakın sular (30 m.den daha az derin ) : 1/50 000
ve daha büyük
Kıyı bölgeleri (30 m.den daha fazla derin)
: 1/100 000
ve daha büyük
73
VERİ İŞLEME
Ölçmelerin planlanmasında, verileri işleme yönteminin önemli
bir yeri vardır. Basit ölçmelerde, sekstant ya da mikrodalga
aletleriyle elde edilen konum belirleme verileri yardımıyla,
gemide el ile çizilen krokiler kullanılabilir. Batimetrik ölçmeler
için kullanılan veriler, bir deftere ya da notebook'a yazılır.
Büyük alanların ölçümünde otomatik veri kaydedicilere ihtiyaç
duyulur.
İşin amacı ve gelecekte yapılacak olası ölçmeler dikkate
alınarak ne tür bir kontrolün gerekli olduğuna karar verilir.
Gereğinden fazla incelik, maliyeti arttırır fakat başlangıçta
yapılmayan kontrolün sonradan yapılması durumunda da
maliyet artar.
74
VERİ İŞLEME
Birçok konum belirleme işlemi, ulusal ya da uluslararası kontrol ağına
dayalı olarak yapılır. Uydular yardımıyla da konum belirleme işlemi
yapılabilir. Derinlik ölçmelerini kontrol etmek amacıyla karada yüksekliği
bilinen Rs noktasından, ölçme bölgesine nivelmanla kot taşınabilir.
Ölçme bölgesindeki ortalama su seviyesi ile karadaki Rs noktası
arasındaki yükseklik farkı biliniyorsa kot taşıma işlemi yararlı olur. Aksi
takdirde su seviyesi, gözlenerek belirlenmelidir. Gözlem süresi ne kadar
uzun olursa sonuçlar da o kadar iyi olur.
Ölçme teknesinin istenen rotada ilerlemesini sağlamak için bir çok
yöntem kullanılır:
1- Pusula rotasında dümen kullanılır. Bu arada akıntı veya rüzgar
yüzünden meydana gelebilecek sürüklenmelere karşı koymak için
yapılması gerekenler hesaplanır.
2- Transit hattı boyunca dümen kullanılır (örneğin, bir çizgideki iki nokta
tutturulur).
3- Kıyıda bulunan sekstant, teodolit, ya da lazer gözlemcinin komutuna
göre, dümen kullanmak.
75
Sualtı tabanının topografik durumunu belirlemek
amacıyla su yüzeyine dik doğrultuda (çekül
doğrultusunda) derinlik ölçmeleri yapılır. Bu
işleme hidrografide iskandil , derinliği ölçülen
veya derinlik ölçmesi yapılan noktaya da
iskandil
noktası
denir.
İskandil,
klasik
haritacılıktaki nivelman ile eş anlamlıdır. Ancak
iskandilde uygulanan yöntemler ve kullanılan
araçlar tamamen farklıdır. Burada sualtı tabanını
görmek mümkün olmadığından genellikle
önceden saptanan doğrultular üzerinde ve belirli
aralıklarla ölçmeler yapılır ve elde edilen derinlik
değerleri o andaki su seviyesi ile ilgilidir.
76
DERİNLİK ÖLÇÜMÜ (İSKANDİL)
Derinlik değerleri haritaya işlenmeden önce
yönteme, alete ve su ortamına bağlı olarak
düzeltmeler uygulanır ve daha sonra ortak bir su
seviyesine indirgenir. Derinlik ölçmesi, kullanılan
alete göre ya bir operatör tarafından bizzat yapılır
veya bir alet tarafından otomatik olarak
gerçekleştirilir. İskandilde kullanılan alete göre
derinlik değerleri ya doğrudan okunur ya da dolaylı
olarak elde edilir.
 İskandil yöntemleri; tarihi gelişim veya alet
konstrüksiyonlarının tamlığı yönünden, klasik
yöntemler ve modern yöntemler diye iki gruba
ayrılabilir:

77
DERİNLİK ÖLÇÜMÜ (İSKANDİL)










1. Klasik yöntemler
a- Lata iskandili,
b- İp iskandili,
c- Tel (mekanik) iskandil.
d- Hidrostatik iskandil,
e- Termometrik iskandil,
2. Modern Yöntemler
a- Akustik iskandil,
b- Laser (Lidar) iskandili
78
KLASİK DERİNLİK ÖLÇME YÖNTEMLERİ
Lata İskandili
 İskandil lataları, 4 - 6 metre uzunluğunda, 5 - 7 cm
çapında daire ya da çokgen kesitli ahşap veya hafif
metalden yapılmış çubuklardır.
İskandil lataları,
desimetre bölümlü olup okumaların kolaylaştırılması
amacıyla renklendirilmiştir. Latanın suya kolay
dalmasını sağlamak, fakat yumuşak zeminlere
batmasını önlemek amacıyla ucuna metal bir başlık
takılmıştır. Tabandan numune alınması gerektiğinde
bu başlıktan yararlanılır veya zeminden parça
koparan özel bir başlık takılır. Sığ sularda uzun lata
boyunun ortaya çıkardığı kullanma güçlüğünü
azaltmak için birbirine eklenebilen latalar yapılmıştır.

79






Lata iskandil, duran bir taşıttan uygulandığı gibi hareket
halindeki bir bot üzerinden de uygulanabilir. Uygulamada ;
Lata düşey doğrultuya girmeden okuma yapılmamasına,
Lata ucunun taban zeminine batırılmamasına,
Ölçmelerin botun daima aynı yerinden yapılmasına,
Bot hızının ölçme işlemini güçleştirmeyecek ve inceliği
etkilemeyecek değerde olmasına (örneğin, bot hızı v <
1.0 m/s olmasına ) dikkat edilmelidir.
Lata iskandilinde en önemli hata, operatörün kişisel
hatalarıdır. Bu hatalar, operatörün yukarıda belirtilen
hususlara tam dikkat etmemesinden doğan hatalar ile
okuma yanlışlıklarıdır.
80

Aletsel hata olarak yalnızca lata bölümleri hatası
vardır. Ancak bu hata, diğer hata kaynakları yanında
genellikle ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Su
ortamından kaynaklanan hatalar da; su yüzeyi
dalgalarının okumaya etkisi ve su içi akıntılarının lata
konumuna etkisidir. Ayrıca bot hızının büyük olması
ve sualtı tabanının cinsi ve bitki örtüsü ölçmeleri
etkileyen diğer etkenlerdir. Lata bölümlerinin okuma
inceliği ±2 cm olmasına karşın, latanın tam düşey
doğrultuya sokulamaması nedeniyle yöntemin inceliği
±5-10 cm olarak kabul edilir. Lata iskandili, derinliği 5
metreyi geçmeyen sığ ve küçük her türlü su
ortamında uygulanabilir. Ancak verimi çok azdır.
81


İp İskandili
İp iskandilinde ölçme aracı olarak iyi cins keten, kenevir veya
sentetik liflerden özel olarak örülmüş ipler kullanılır. İpin suya
batmasını ve kısa sürede düşey doğrultuya girmesini sağlamak
amacıyla ucuna metal bir ağırlık bağlanır. Bu ağırlık, suyun
derinliğine ve su içindeki akıntının hızına bağlı olarak 2.5 - 10
kg arasında değişir. İskandil ipinin zamanla boy değiştirmesini
azaltmak amacıyla bölümlendirme yapılmadan önce, bir gün
kadar su içinde bekletilir ve daha sonra iki direk arasına
gerilerek kurumaya bırakılır. İp kurutulduktan sonra, üzerine
belirli aralıklarla ( genellikle 20 cm ) renkli kumaş, deri parçaları
veya pirinç plakalar bağlanarak bölümlendirilir. İpin boyu, her
ölçme işleminden önce ve sonra kontrol edilir. Sualtı
tabanından
örnek alınması istendiğinde özel ağırlıklar
kullanılır. Bu ağırlıkların altında bir oyuğa yapışkan balmumu
veya kalın yağ sürülerek örnek alınabileceği gibi, özel örnek
kapları da bulunabilir.
82
83
Bu tür uygulamada, ipin yukarı çekilip ağırlığın tekrar
fırlatılması için geçecek süre içinde botun ardışık iskandil
noktasına henüz gelmemiş olması gerekir. Hidrografi botunun
hızı, suyun derinliğine ve harita ölçeğine bağlı olarak saptanır.
Derinlik arttıkça, ağırlığın sualtı tabanına inmesi ve ipin yukarı
çekilmesi (toplanması) için geçecek süre artacağından botun
hızı azaltılır. Harita ölçeği büyüdükçe iskandil noktalarının ara
uzaklıkları küçüleceğinden bot hızı azaltılır. Hidrografi botunun
harita ölçeğine bağlı hız değerleri şöyle verilmektedir:
 Harita Ölçeği
1/2000 1/5000 1/10000 1/25000 1/40000
Ortalama Bot Hızı [m/s] 0.33
0.83
1.66
4.16
6.66
 Çalışma ortamındaki suyun akıntılı olması durumunda iskandil
ipinin, akıntı nedeniyle bükülerek sonucu önemli ölçüde
etkilemesini önlemek amacıyla derinlik ölçmesi, hareketli bot
üzerinden yapılır. Botun akıntı yönünde ve akıntının karşı
yönünde hareket etmesi durumlarında, uygulama düzeni ve
iskandil ipinin bükülmesi aşağıdaki şekilde şematik olarak
84

85





Derinliği 30 metreden az ve akıntısız sularda yöntemin inceliği,
±10 cm olarak kabul edilir. İnceliği etkileyen hata kaynakları:
1- Su Ortamının Neden Olduğu Hatalar
Su içinde akıntı nedeniyle ipin bükülmesi önlenemeyeceğinden
derinlik ölçülerinde bir miktar hata oluşur. Bu hata derinlikle
doğrusal olarak bağlı değildir. İpin akıntı nedeniyle bükülmesini
azaltmak için, ucundaki ağırlık bir miktar arttırılır
Akıntının neden olduğu derinlik hatasının akıntının yönüne
bağlı olmadığı, buna karşılık akıntı hızına, suyun derinliğine ve
iskandil ağırlığına bağlı olduğu saptanmıştır
Su yüzeyinin dalgalı olması veya bot hızının neden olduğu
dalgalar, derinlik ölçümlerini dolayısıyla inceliği etkiler. Bu
nedenle su üzerindeki çalışmaların, dalgasız ya da az dalgalı
havalarda yapılması, ayrıca ölçmelerin botun dalga etkisinin az
olduğu kısmından (genellikle orta kısmından) yapılması
gerekir.
86
Operatörün Neden Olduğu Hatalar
 İp iskandilinde en önemli hata kaynağını kişisel
hatalar oluşturur. Bu hatalar şunlardır:
 - İp düşey konuma gelmeden okuma yapılması,
 -İpin fazla sağılan kısmı çekilmeden okuma
yapılması,
 - Botun değişik yerlerinden okuma yapılması,
 - Okuma hataları
 2-
87





3- Aletsel Hatalar
İp iskandilinde en önemli aletsel hata kaynağı, ip
boyunun zamanla değişmesidir. İp boyundaki
değişme,
ip
üzerindeki
derinlik
değerlerini
etkilediğinden ölçülerde sistematik bir hata olur.
Hatanın etkisini en aza indirmek için;
- Özel şekilde örülmüş iyi cins ipler kullanılmalı,
- İpin boyunu, ölçmelerden önce ve sonra kontrol
ederek gerekirse ölçülere düzeltme
getirilmeli,
- İp ucuna bağlanan ağırlığın kütlesi uygun
seçilmelidir.
88
Tel İskandil ( Mekanik İskandil )
 Lata ya da ip kullanmak suretiyle yapılan derinlik
ölçmeleri yorucu ve zaman alıcı olduğundan, özellikle
30 metreden daha derin sularda tel iskandili
uygulanır. Bu yöntemde ölçme aracı, ucuna ağırlık
bağlanmış bir teldir. Telin sağılmasını ve özellikle
sarılmasını kolaylaştırmak ve hızlandırmak amacıyla
bir makara sisteminden yararlanılır. Şekilde, A: çelik
telin sarıldığı makara, B:yardımcı makara, P: İskandil
ağırlığıdır. Yardımcı makaranın çevresi önceden
ölçülmüş olup bellidir. Dolayısıyla devir sayısı
sayılarak sağılan telin uzunluğu belirlenir.

89
90
Diğer yöntemlerde olduğu gibi
tel iskandilde de hata
kaynakları;

- Su ortamının neden olduğu hatalar,

- Operatör hataları,

- Alet hataları
 olmak üzere 3 grupta toplanır. Tel iskandil, 30 - 1200 metre
arasındaki derinliklerde uygulanır. Akıntı olması durumunda, ip
iskandilindeki gibi özel ölçme yöntemi uygulanamadığından,
ölçülerde yanlışlık (kaba hata) mertebesine ulaşan hatalar
oluşur. Hidrografi botunun her iskandil noktasında durması
nedeniyle operatör hataları, aletin geliştirilmiş yapısı nedeniyle
de alet hataları, su ortamından kaynaklanan hatalar yanında
ihmal edilebilir. Örneğin, alet üzerindeki derinlik sayacı
yardımıyla sağılan telin boyu ± 1 cm incelikle okunabilir.
Ancak yöntemin inceliği, derinliğe bağlı olarak ±0.01 H metre
kabul edilir.

91


Bu aletlerin çalışma ilkesi, basit bir çıkrık sistemine benzer.
Ölçme aracı olarak 1-1.5 mm çapında kopma mukavemeti
yüksek, galvanizli çelikten yapılmış paslanmaz teller
kullanılır. Tel, makara veya disk üzerine sarılır. Ölçme
işleminde telin sağılan uzunluğu, makaranın devir sayısını
gösteren bir sayaç yardımıyla belirlenir. Mekanik iskandil
aletlerinin bazılarında telin hızlı ve fazla sağılmasını kontrol
eden otomatik fren donatımı vardır. Tel ucundaki ağırlık,
sualtı tabanına ulaştığında, tel üzerindeki germe kuvveti
azalacağından fren donatımı harekete geçerek telin fazla
sağılması önlenir. Su derinliğine ve akıntının hızına bağlı
olarak tel ucuna 0.1 - 20 kg arasında değişen ağırlıklar
bağlanır.
İskandil aleti, botun veya geminin uygun bir yerine ve bir
platform üzerine yerleştirilir. Telin kopma olasılığı iplere göre
daha fazla olduğundan, ip iskandilindeki gibi ileri fırlatılması
söz konusu değildir. Bu nedenle hidrografi taşıtı, her iskandil
noktasında ölçme işlemi tamamlanıncaya kadar durmak
zorundadır.
92
Hidrostatik İskandil
 Sualtı tabanında ölçülen hidrostatik basınç yardımıyla
derinliğin belirlenmesi, yöntemin temel ilkesini
oluşturur. İskandil aleti olarak hidrostatik basınç
ölçerler kullanılır. Alet, ölçme yapılacak noktada bir ip
veya tel yardımıyla sualtı tabanına indirilerek o
noktadaki su derinliğinin fonksiyonu olarak hidrostatik
basınç ölçülür. Hidrostatik iskandil, dolaylı sonuç
veren bir yöntemdir. Hidrostatik iskandil aleti, 100 200 metreye kadar olan derinliklerde kullanılır ve
ortalama inceliği ± 3-5 metredir. Derinlik arttıkça
incelik azaldığından derin sular için ya da hassas
ölçmeler için uygun bir alet değildir. Sürekli ve hızlı
ölçmeye olanak vermediğinden günümüzde pratik
değeri kalmamıştır.

93
Termometrik İskandil
 Sualtı tabanında aynı noktada sıcaklık ve basınç
ölçmek suretiyle derinliğin bulunması yöntemin temel
ilkesini oluşturur. Termometrik iskandil aleti olarak bir
plaka üzerinde yan yana yerleştirilmiş iki basit
termometre kullanılır. Termometrelerden biri su
basıncına karşı kalın bir cam koruyucu tüpü içine
alınmış, diğeri ise açıktır. Termometrik yöntem,
özellikle 1000 metre ve daha derin sularda uygulanır.
Bu yöntemde sağlanan incelik ± 0.005 H metredir.
Uygulama sırasında sarkıtma telinin ya da ipinin akıntı
nedeniyle
bükülmesinin derinlik değeri üzerinde
önemli etkisi yoktur. Termometrik iskandil, sürekli ve
hızlı çalışmaya olanak vermediğinden günümüzde
pratik değeri kalmamıştır.

94
MODERN DERİNLİK ÖLÇME YÖNTEMLERİ
Akustik İskandil
 Ses dalgalarının su içinde yayılma ve yansıma
özelliklerinden yararlanılarak derinliklerin ölçülmesi
yöntemin temel ilkesidir. Su içindeki bir ses
üretecinden sağlanan ve düşey doğrultuda yöneltilen
ses impulsları, dalgalar halinde yayılarak sualtı
tabanına ulaşırlar ve buradan da yansıyarak tekrar su
yüzeyine gelirler. Ses dalgalarının su içindeki yayılma
hızı V bilindiğinden, impulsların gidiş - dönüş seyir
süresi t ölçülerek su derinliği,

t
H = V
2

bağıntısından bulunur.
95
96
DERİNLİK ÖLÇÜMÜ (İSKANDİL
97
SESİN SU İÇİNDE YAYILMA HIZI
Ses dalgaları su içinde yansıma, kırılma ve yutulma gibi fiziksel
kanunlara uyarak yayılırlar. Sesin su içinde yayılma hızı suyun
yoğunluğuna, başka bir deyişle sıcaklığına, tuzluluğuna ve
derinliğine (Basıncına) bağlı olarak değişir.
Ses dalgalarının su içindeki yayılma hızı;
V=1/k
bağıntısı ile belirlenir. Burada;
k : suyun yoğunluğu,
 : suyun geçirgenliğidir.
Derinliğe inildikçe k ve  değerleri değiştiğinden yukarıdaki
bağıntıya göre bulunacak hız bölgesel koşullara uygun olmaz.
Bu nedenle normal koşullardaki ( t=0 0C su sıcaklığı, s=%035
tuzluluk ve h=0m veya p=760mm Hg basıncı ) ses hızı
ortamındaki koşullara uygun olarak düzeltilir.
98
SESİN SU İÇİNDE YAYILMA HIZI
Su ortamının maksimum ve minimum yoğunluğuna göre sesin
yayılma hızı 1390-1650 m/s arasındadır. Bölgesel koşullar için ses
hızının genel bağıntısı,
Vt,s,p = V0 + Vt + Vs + Vp + Vt,s,p
biçiminde verilmektedir. Burada;
Vt,s,p : sıcaklığı t, tuzluluğu s ve basıncı p olan suda sesin yayılma hızı,
V0
: normal koşullardaki suda sesin yayılma hızı,
S. Kuwahara’ya göre V0 = 1445.5 m/s
W. D. Wilson’a göre V0 = 1449.2 m/s’dir.
Vt , Vs , Vp : normal koşullar dışında V0 değerine uygulanacak
düzeltmeler Vt,s,p : her üç verinin ( t,s,p ) aynı anda değişmesi
halinde ek düzeltme anlamındadır.
Bu bağıntıdan elde edilecek hız değerindeki duyarlık 0.3 m/s
kadardır.
99
Ses Enerjisinin Yöneltilmesi
 Demetlenmemiş bir ses enerjisi su içinde küresel bir
yüzey şeklinde her yöne yayıldığından, bu tür bir ses
enerjisi ile iskandil yapılmaz. Frekansı, 16 Hz ile16
000 Hz (16 KHz) arasında olan seslere işitilebilir
ses ya da sonik ses denir. Bunların dalga boyları
büyük olduğundan enerjilerinin dar bir alan içinde
demetlenmesi olanak dışıdır. Buna karşılık su içinde
dağılma ve yutulma tehlikeleri azdır ve derin
denizlerin iskandilinde tercih edilirler. Frekansı 16 KHz
ile 10 GHz arasındaki seslere ultra ses denir. 10 MHz
frekans değerine kadar, sesin yayılmasında hiç bir
dispersiyon olayı ortaya çıkmaz.

100

Dolayısıyla bu frekanslar için sesin yayılma hızı yeter
derecede sabittir. Ultra seslerin dalga boyları küçük
olduğundan ( λ = V / f ) bunların dar bir alan içinde
demetlenmesi
ve
yöneltilmesi
mümkündür.
Demetlenmiş bir ultra ses, şekilde görüldüğü gibi koni
şeklinde hacimsel bir yüzey içinde yayılır. Ultra
seslerin iyi demetlenme ve yöneltilme özelliğine
karşın, su içinde fazla miktarda yutulduklarından
enerjilerini önemli oranda kaybederler. Bu nedenle
derin sularda kullanılmazlar; fakat sığ sularda incelikli
bir iskandile olanak sağlarlar. Fazla eğimli zeminlerde
ise, yansıma dolayısıyla, enerjilerinin önemli bir kısmı
alıcıya ulaşamaz.
101
102

Ses enerjisinin yöneltilmesi, frekanstan başka ses
üretecinin karakteristiğine, başka bir deyişle su ile
temas eden gönderici diyaframın biçimine ve
büyüklüğüne bağlıdır. Daire şeklindeki bir diyafram
için ses konisinin α/2 tepe açısı,
α
λ
V
sin  1.22 = 1.22
2
D
D* f
eşitliğinden hesaplanır. Burada,
V :sesin su içindeki hız (m/s)
λ :sesin dalga boyu (m)
D:diyafram çapı
f : sesin frekansı (1/s)
anlamındadır.
103

Uygun
bir
yöneltme
diyaframının
çapı,
göndereceği sesin dalga boyunun 8 ile 10 katı
olması gerektiğinden, sonik frekanslı aletlerin
transdüseri (alıcı-verici aygıtı) çok büyük olur. Bu
nedenle de kullanışlı değillerdir. Sonik frekanslı
sesler basit veya mekanik üreteçlerle elde
edilmelerine
karşılık,
ultra
sesler
için
magnetostriktif veya piezoelektrik ilkesine göre
çalışan modern ses üreteçleri kullanılır.
104

Soru: Akustik iskandil için 16 mm çaplı daire
kesitli bir diyaframdan, frekansı 12 Mhz, hızı 1510
m/s olan ses dalgaları gönderiliyor. Gönderilen
sesin dalga boyunu ve ses konisinin tepe açısını
bulunuz.
V 1510 m / s
λ 
 0.0001258 m  0.1258 mm
6
f 12 10 Hz
α
λ
0.1258 mm
sin  1.22  1.22
 0.00959479
2
D
16 mm
α
 0  .5497495  0  32 59   α  1 05 58 
2
α
 0 g .6108  α  1g .2216
2
105
Akustik İskandil Aletleri
 Akustik iskandil aletleri genellikle, gönderici - alıcı
ünitesi ile kontrol - kayıt ünitesi olmak üzere iki ana
üniteden oluşur.
 1. Gönderici - Alıcı Ünite (Transdüser)
 Su içinde bulunan bu ünite, gönderici ve alıcı olarak
çalışan aynı özellikte iki ses üretecinden oluşur.
Üreteçler, amaca göre ya bir koruyucu içinde yan
yana bulunur ya da hidrografi taşıtının sağ ve sol
karinasında ayrı yerlere tespit edilir. Gönderici
durumundaki ses üreteci (transmitter), suya belirli
frekanslarla ses impulsları verir. Dalgalar halinde
yayılan ve sualtı tabanından yansıyarak geri dönen
impulslar alıcı durumundaki üreteç tarafından tespit
edilir.

106


2. Kontrol - Kayıt Ünitesi (Ekograf)
Suya verilen ses impulsları ile geri dönen ve belirli oranda
kuvvetlendirilen impulsların karşılaştırılması kontrol
ünitesinde yapılır. Bu karşılaştırma sonucu impulsların t
seyir süresi elektronik olarak saptanır. Kontrol ünitesi belli
bir ses hızı değerine ayarlanmış olduğundan sonuç,
H=t*V/2 ifadesine uygun olarak ya bir ışıklı göstergeye
aktarılır, ya da mekanik enerjiye dönüştürülerek kayıt
ünitesinde bulunan çizici bir uca iletilir. Çizici uç, kontrol
ünitesinin elektriksel uyarılarına göre özel kayıt kağıdı
üzerine belirli bir ölçekte derinlikleri işaretler. Kayıt kağıdı
belirli bir hızda hareket ettirilebildiğinden, ünitelerin sürekli
çalıştırılması ve hidrografi taşıtının hareketli olması
durumunda, sualtı tabanının sürekli bir profili (grafiği) elde
edilir. Hidrografi gemilerinde genellikle gönderici - alıcı
ünite karinaya, kontrol kayıt ünitesi de ölçme odasına
sabit olarak monte edilir.
107
 Kayıt Kâğıtları
 Aletin yapısına göre 180 - 210 mm genişliğinde ve
özel yapısı olan rulo halinde kayıt kâğıtları kullanılır.
Derinlik kayıtları 1946 yılına kadar mürekkepli çizici
bir uç ile yapılır, daha sonraları elektrik akımı ile
kararan grafit karışımlı özel karbon kâğıtlar
kullanılmaya başlanır. Sürekli derinlik işaretlemesine
olanak sağlamak için kayıt kâğıdı, iki makara
arasında belirli ve bilinen bir hızla hareket eder.
Bazı aletlerde bulunan ve eşit zaman aralıklarında
kâğıt üzerine boydan boya düşey bir çizgi çizdiren
otomatik zaman sayaçları yardımıyla, kâğıdın
ilerleme hızı kontrol edilebilir.
 Akustik iskandil aletlerinde derinlikler sürekli olarak
kaydedildiğinden, yatay düzlemdeki konumu ölçülen
iskandil noktaları, kayıt ünitesindeki bir düğme
yardımıyla kâğıt üzerine düşey bir çizgi ile işaretlenir.
108




Akustik İskandilin Uygulanması
Aletin Yerleştirilmesi
Akustik iskandil aletinin gönderici - alıcı ünitesi daima su içinde
bulunur.
Hidrografi botlarında kullanılan akustik iskandil
aletlerinin gönderici ve alıcı üreteçleri genellikle yan yana
getirilerek tek bir ünite (transdüser) içinde toplanmıştır.
Transdüser, bir askı borusu yardımıyla botun kenarından ya
da önünden suya indirilerek 0.75 - 1.50 m derinliğe düşey
konumda yerleştirilir. Kontrol - kayıt ünitesi, botun içinde
herhangi bir yere yerleştirilebilir.
Hidrografi gemilerinde genellikle sabit konumlu akustik aletler
kullanılır ve bunlarda gönderici ve alıcı ses üreteçleri
birbirinden ayrı yerlere, özellikle geminin sol ve sağ karinasına
sağlam biçimde tesbit edilir. Kontrol - kayıt ünitesi ise ölçme
kamarasında bulunur. Ünitelerin birbirleriyle ve enerji kaynağı
ile bağlantıları özel kablolar yardımıyla sağlanır.
109
Aletin Kontrolü ve Düzenlenmesi
Akustik iskandil aletlerinin genel kontrolü, çoğunlukla derinliği ve
içindeki suyun yoğunluğu bilinen havuzlarda yapılır. Bunun dışında,
alet her çalışma ortamında kontrol edilir ve gerekirse ortamdaki
fiziksel koşullara uygun olarak düzenlenir. Çünkü aletin kalibre
edildiği ses hızı ile, çalışılan ortamdaki koşullara uygun ses hızı
arasında önemli ayrıcalıklar bulunabilir. Akustik aletlerin arazide
kontrol ve düzenlenmesi için iki yöntem kullanılabilir.
 a) Teorik Yöntem:
 Akustik iskandil aletleri genellikle belirli bir ses hızı değerine (örneğin
1500 m/s ) kalibre edilmişlerdir. Teorik yöntemde, çalışılan ortamdaki
suyun fiziksel verileri saptanarak ortam için geçerli ses hızı bulunur
ve alet bu ses hızı değerlerine ayarlanır. Ancak çalışma ortamının
her yerinde aynı fiziksel koşullar olamayacağından, bu hız ortamın
değişik yerlerinde ölçülen sıcaklık, tuzluluk ve derinlik değerlerine
göre bulunmuş ortalama bir ses hızı değeridir. Bu yöntem su
ortamının çeşitli yerlerinde sıcaklığın ve tuzluluğun ölçülmesini
gerektirdiğinden masraflı ve zaman alıcıdır. Ayrıca her akustik
iskandil aletinde ses hızı düzenlemesi olanaklı değildir. Bu tip
aletlerle yapılan ölçmelerden elde edilen değerlere hız düzeltmesi
uygulanır.


110
Pratik Yöntem:
 Akustik aletler, ip ya da tel iskandil ile kontrol edilir.
Bunun için ip veya tel ucuna bağlanmış yatay
konumlu metal bir plakadan yararlanılır ya da sualtı
tabanının düz olduğu tahmin edilen yerlerde kontrol
ölçmeleri yapılır. Gönderici - alıcı ünitenin tam altına
5,10,15,.. m gibi bilinen derinliklere indirilen metal
plakanın derinliği, bir kez de aletle ölçülerek aynı
değerler okunacak biçimde aletin kayıt ünitesi
düzenlenir.
Pratik
yöntemden
doğru
sonuç
alınabilmesi için karşılaştırma ölçmelerinin bölgeyi
temsil edecek birkaç noktada yapılması ve bu
noktalarda su akıntısının olmaması gerekir. Kontrol,
sualtı tabanının düz olduğu bilinen yerlerde de benzer
şekilde yapılır.

111
112
BAR TESTİ
Akustik iskandil aleti 1510 m/s ses hızına ayarlı iken 30 m derinliğe kadar
her 2 metrede bir bar testi okumaları yapılıyor. Aşağıdaki verilere göre
indeks ve ses hızı hatalarını bulunuz ve bu hatalara göre ölçümlerden
sonra verilerden çıkartılması gereken değeri; bar testinin hemen
sonrasında sisteme girilmesi gerekli yeni ses hızı değerini hesaplayınız.
113
BAR TESTİ
Bar Derinliği (x)
Okunan Değer
Fark (y)
x2
xy
2
2.30
0.30
4
0.60
4
4.20
0.20
16
0.80
6
6.15
0.15
36
0.90
8
8.10
0.10
64
0.80
10
10.00
0.00
100
0.00
12
11.95
-0.05
144
-0.60
14
13.90
-0.10
196
-1.40
16
15.80
-0.20
256
-3.20
18
17.75
-0.25
324
-4.50
20
19.75
-0.25
400
-5.00
22
21.65
-0.35
484
-7.70
24
23.60
-0.40
576
-9.60
26
25.45
-0.55
676
-14.30
28
27.50
-0.50
784
-14.00
30
29.40
-0.60
900
-18.00
-2.50
4960
-75.20
240
114

Akustik Derinlik Ölçümüne Uygulanacak Düzeltmeler

Akustik iskandil aletinin ses üretecinden çıkan ses
impulsları yaklaşık olarak koni biçiminde hacimsel bir
yüzey içinde sualtı tabanına doğru yayılırlar. Sualtı
tabanından yansıyarak alıcı durumundaki
üniteye
ulaşan impulslardan en erken gelenler, başka bir deyişle
en kısa yolu kateden impulslar kayıt kâğıdı üzerinde ilk
derinlik çizimine ve daha geç dönen impulslar ise çizginin
kalınlaşmasına ve aşağı doğru sarkmasına neden
olurlar. Bu nedenle kayıt kâğıdı üzerindeki derinlik işareti
ve dolayısıyla sualtı grafiği (profili) ince bir çizgi halinde
oluşmaz. Derinlik okuması özel durumlar dışında, daima
grafiğin üst kenarından yapılır. Sualtı tabanının düz veya
engebeli
olmasına
göre
derinlik
ölçülerinin
değerlendirilmesi farklıdır.
115
1. Sualtı Tabanı Düz
Kayıt kâğıdından okunan derinlik,
t
H  v
2
eşitliğine uygundur. H' değeri, ses konisi
ekseninin düşey konumda olduğu
kabulüyle, gönderici - alıcı ünitenin alt
yüzeyinden sualtı tabanına kadar olan
düşey
uzaklıktır.
İskandil
yapılan
noktadaki su derinliğini bulabilmek için,
gönderici - alıcı ünitenin su içindeki
derinliğini eklemek gerekir. Bu durumda
derinlik;
H=H' + a
olur.
Uygulamada
hesap
işlemini
azaltmak
amacıyla,
ölçmeye
başlamadan önce kayıt kâğıdının sıfır
çizgisi "a" değeri kadar ötelenmek
suretiyle bütün derinliklere otomatik
olarak eklenir.
116

2. Sualtı Tabanı Eğimli

Sualtı tabanı eğimli ise, en kısa yolu
kateden impulslar şekilde görüldüğü
gibi eğimin üst kısmına isabet eden
ses konisinin kenar impulsları
olacaktır.
Bu
durumda
kayıt
kâğıdındaki grafiğin üst kenarında
okunan geçici derinlik;
t
H   V
2
dır. İskandil yapılan noktadaki su
derinliğini bulmak için a değerinin
ve dHe eğim düzeltmesinin dikkate
alınması gerekir. Bu durumda kesin
derinlik;

H=H" + a + dHe
 eşitliği ile hesaplanır.

117



Transdüserlerin karakteristikleri bilindiğinden ses konisinin tepe
açısı α bellidir ya da hesaplanabilir. Ses konisi içindeki sualtı
tabanının eğimi β sabit kabul edilerek dHe eğim düzeltmesi
için, şekildeki BB"A' üçgeninden,
dHe=BB" tan β -B'B"
yazılabilir. Ayrıca
B'B" = H" - AB" olduğundan, ABB"
üçgeninde,

AB  AB 

cos 

 AB   H  cos
2
AB
H 
2
 BB  BB 

sin 

 BB   H  sin
2
AB
H 
2
yazılabilir ve bu değerler yukarıda yerlerine konulursa,
118
dHe  H  sin

2

tan   H (1  cos

2
)
2


 
 1  cos 2 

dHe  H  sin  tan   


2
 sin



2 
1  cos
2
tan   H   H  cos


2  tan 

4
sin
2

2
(tan   tan

4
)
119

Akustik iskandilde eğim düzeltmesinin alınmaması, özellikle
eğimli sualtı tabanındaki ölçmeler için büyük bir hata kaynağı
olur. Sualtı tabanının eğimi, kayıt kağıdı üzerindeki profilden
belirli bir yaklaşıklıkla saptanabildiğinden, eğim düzeltmesi
hesabı kesin sonuç vermez. Ses dalgalarının yaklaşık koni
şeklinde hacimsel bir yüzey içinde yayıldığı için, özellikle
engebeli sualtı tabanları için kayıt kağıdı üzerindeki profil (eko
grafiği) botun ilerleme doğrultusundaki düşey profili temsil
etmez. Bu nedenle "dHe" eğim düzeltmesi değerini küçültmek
ve ihmal edilebilir bir sınıra yaklaştırmak için, yüksek frekanslı
yani ses konisinin tepe açısı 2o den küçük aletler geliştirilmiştir.
Ayrıca yüksek frekansların neden olduğu sakıncaları ortadan
kaldırmak ve eko grafiklerinin daha kolay yorumlanmasına
olanak sağlamak vb. amaçlar için, aynı anda biri alçak
frekanslı diğeri yüksek frekanslı ses gönderen modern akustik
aletler geliştirilmiştir.
120
Aynı Anda İki Değişik Frekanslı Ses İle İskandil
 Tek frekanslı akustik iskandil aletleri ile yapılan derinlik
ölçmelerinde ses konisinin tepe açısı belirli bir sınıra kadar
küçültülebildiğinden, özellikle eğimli sualtı tabanları için
ölçmelere eğim düzeltmesi uygulansa bile, yaklaşık bir sonuç
elde ediliyordu. Eğim düzeltmesi hesabını ortadan kaldırmak
amacıyla, aynı anda iki değişik frekansla ölçme yapan çift
transdüserli akustik aletler geliştirilmiştir. Trandüserlerden biri,
ses konisinin tepe açısı çok küçük (α/2<3o) olan yüksek
frekanslı ses dalgaları, diğeri ise (α /2>30o) olan alçak frekanslı
ses dalgaları göndermekte ve her iki ünite aynı bir kontrol kayıt ünitesine bağlanmaktadır.


121

Bu düzende yapılmış bir akustik iskandil aleti çalıştırıldığında
bir iskandil noktası için kayıt kağıdı üzerinde ayrı iki derinlik
işareti görülür. Eğer hidrografi botu hareket halinde ise, eğimli
sualtı tabanı için kâğıt üzerinde alt alta iki zemin profili oluşur.
Yüksek frekanslı (küçük tepe açılı) ses dalgalarının
oluşturduğu profil çizgisi dar ve koyu tonda, alçak frekanslı
ses dalgalarınınki ise açık tonda geniş bir profil bandı
biçiminde oluşur. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi profil
bandlarının üst sınırları, teorik olarak ses konilerine ait en
kısa yolu kateden impulsların neden olduğu çizimlerdir yani
H1" ve H2" derinlikleridir. İskandil yapılan noktadaki H'
derinliği, şekildeki geometrik bağıntılardan
122

H   t2 
t
2
 t1  H 2 sin
H1 sin
H   t1 
t
2
1
2
H1 sin
2
2
2
 H 2 sin
 t1  H1 sin
1
2
2
1
2
 H 2 sin
2
2
yazılabilir. Burada,
t1 : Açık tondaki grafiğin üst kenarından okunan derinlik,
t2 : Koyu tondaki grafiğin üst kenarından okunan derinlik,
1 : Alçak frekanslı transdüserin karakteristiği (tepe açısı),
2 : Yüksek frekanslı transdüserin tepe açısıdır.
123
Akustik İskandilde Hata Kaynakları
Su Ortamından Kaynaklanan Hatalar
 a) Hız Hatası
 Akustik iskandil aletlerinin kontrol - kayıt ünitesi genellikle
belirli bir ses hızı (V0 ) değerine ayarlandığından, çalışılan
ortamdaki fiziksel koşulların gerektirdiği ses hızının V0
değerinden farklı olması halinde, kayıt kâğıdından okunan
derinlikler dHv kadar hatalı olur. Aletin ayarlanmış olduğu
V0 ses hızına göre ölçülmüş geçici derinlik H0' ile
gösterilirse;

t
H 0  V0
2
V  V0
dH v  H 0 (
)
V0
H   H 0  dH v
124
b) Su Seviyesindeki Düzensiz Değişmeler
Su seviyesindeki düzenli değişmeler ile gel - git etkisinden
kaynaklanan
değişmeler,
mareograf
ölçüleri
ile
saptanabileceğinden, burada dalgaların neden olduğu düzensiz
seviye değişmeleri ve yalpa etkileri söz konusudur.
Su
seviyesindeki düzensiz değişmelerin etkisi, yalpa etkileri yanında
ihmal edilebilir. Hidrografi taşıtının dalgalar nedeniyle öne arkaya veya sağa - sola yalpa yapması, sabit gönderici - alıcı
ünitelerde ses konisi ekseninin düşeyliğini etkileyeceğinden
derinlik ölçmelerinde yanlışlık derecesine ulaşan kaba hatalar
oluşturur.
125
Yalpaların düzensiz olması nedeniyle hatanın
miktarını saptamak mümkün değildir. Bu nedenle
yalpa etkisini dengeleyerek ses konisi ekseninin
düşeyliğini sağlayan transdüserler kullanılmalıdır.
Aksi takdirde su yüzeyinin dalgalı olduğu günlerde
ölçüm yapılmasından kaçınılmalıdır.
126
Aletsel Hatalar
Akustik iskandil aletlerinin ünitelerinin her birinin yeterli ve
doğru çalışması zorunludur. Örneğin, enerji ünitesinin yeterli
çalışmaması halinde diğer üniteler doğru çalışmayacağından
ölçmelerde aletsel hatalar oluşur. Bu nedenle akustik aletler için
gereksinilen enerjinin maksimum ve minimum sınırları
saptanmıştır. Aletsel hataların önemlileri şunlardır:
a) Seyir Süresi Hatası
Ses impulslarının sualtı tabanına gidiş-dönüş (seyir) süresi "t",
elektronik olarak ve aletin inceliğine göre ±10-3 - 10-4 saniye
doğrulukla saptanır. Bunun derinlik ölçmelerine etkisi aşağıdaki
eşitlikle belirlenir.
v
dH t  dt
2
127
b) Ayar Hatası
Aletin normal çalışma düzeninin bozulması ya da yetersiz
düzenlemeler ayar hatası olarak adlandırılır. Su yoğunluğu ve
derinliği bilinen bir yerde (genellikle havuzlarda) yapılan
ölçmelerle hata miktarı belirlenir. Gerçek derinlik ile kayıt
kağıdından okunan derinlik arasındaki fark, derinlik okuma
inceliğinden küçük ise alete ya da ölçülere düzeltme uygulanmaz.
128
Kişisel Hatalar
Akustik iskandil aletleriyle otomatik ve sürekli ölçüm yapılmasına
karşın, ölçmeye başlamadan önce aletin kontrolü ve
düzenlenmesi,
çalışma
sırasında
derinlik
basamağının
değiştirilmesi, konum ölçümü yapılan iskandil noktalarının
işaretlendirilmesi ve numaralandırılması
gibi işler için alet
operatörüne ihtiyaç duyulur. Operatörün yapacağı hatalar ile kayıt
kâğıdından derinlik okuması yapan kişinin hataları, kişisel
hataları oluşturur. Bu hataların bazıları şunlardır:
a) Aletin Hatalı Düzenlenmesi
Kontrol ünitesinde hatalı hız ayarı ve kayıt kâğıdının sıfır ayarının
hatalı yapılması kişisel düzenleme hatalarıdır. Bunlar
dikkatsizlikten kaynaklanan hatalardır ve ölçüleri sistematik olarak
etkiler. Çalışma sırasında aletin belirli zamanlarda kontrol edilmesi
ile hatanın varlığı ve miktarı belirlenebilir.
129
b) Transdüser Derinliğini Ölçme Hatası
Transdüser su yüzeyinden belirli bir derinliğe indirilir. Alet daima
bu ünitenin altında kalan derinliği ölçtüğünden, su yüzeyine göre
derinliği belirlemek için, transdüser derinliğinin de ölçülerek
eklenmesi gerekir. Normal koşullarda transdüser derinlik hatasının
±2 cm den küçük olduğu kabul edilir.
c) Derinlik Okuma Hatası
Akustik iskandilde derinlik işaretleyen aletler (ekograflar)
kullanıldığından, derinlikler kayıt kâğıdından okunur. Derinlik
okumasında kişiye bağlı olarak düzenli ve düzensiz hatalar
olabilir. Kayıt kâğıdı üzerindeki taban grafiği net ve ince bir çizgi
olmadığından okuma inceliği ortalama, ±0.5mm olarak alınır.
Kaba okuma hataları genellikle, yanlış okuma ve yalancı eko
dalgası olarak ikiye ayrılır. Yanlış okuma genellikle dikkatsizliğin
bir sonucudur. Yalancı eko yanılgısı ise, okuyucunun yorumlama
bilgisi yetersizliği nedeniyle gerçek tabana ait olmayan çizgiyi
okumasıdır.
130
Soru :
Bir noktada akustik iskandil yapılıyor. Kontrol kayıt ünitesinde
ayarlı olan ses hızı, 1510 m/s, gönderilen sesin hızı 1460 m/s,
transdüser derinliği 1.25 m, sesin gönderilmesi ve alınması için
geçen süre 0.6 saniye, ses konisinin tepe açısı 10 ve sualtı
tabanının eğimi 12.4 olduğuna göre iskandil derinliğini bulunuz.
131
H 0ı
t
0 .6
 V0 
1510  453.00.m
2
2
dHv 
ı V
H0 (
 V0
1460  1510
)  453.00(
)  15.00.m
V0
1510
H   H 0ı  dHv  453.00  15.00  438.00.m
α
α
dH e  H  sin (tan β  tan ) 
2
4
10 
dH e  438.00 sin
(tan 12 .4  tan 2  .5 )  6.73.m
2
H  H   a + dH e  438.00  1.25  6.73  445.98.m
132
Akustik İskandilde İncelik
Akustik iskandil aleti ile ölçülen H' derinliğine değişik
düzeltmeler uygulandıktan sonra Hd düzeltilmiş derinlik değeri
elde edilir. Akustik yöntemle elde edilen Hd derinliği ve inceliği;
Hd  H   a  dHv  dHe  dHa
2
2
2
mHd   mH2   ma2  mHv
 mHe
 mHa
eşitliği ile ifade edilir. Burada;
mH' : Derinlik çözümleme inceliği
ma : Transdüser derinliğinin ölçülme inceliği
mHv : Hız düzeltmesi inceliği
mHe : Eğim düzeltmesi inceliği
mHa : Aletin ayar düzeltmesi inceliği
133
Akustik aletlerin ayar düzeltmesi mHa laboratuvar dışında
genellikle ip veya tel iskandili ile yapıldığından mHa < mok kabul
edilir. Eğim düzeltmesi inceliği, öncelikle sualtı taban eğimine ve
eğim değerinin inceliğine bağlıdır. Düz sualtı tabanları için mHe= 0
kabul edilir. Yöntemin genel inceliği;
Klasik aletlerle yapılacak ölçmeler için:100 metrede ±1 m (±%1 H)
Hassas aletlerle yapılacak ölçmeler için: ± % (0.1 - 0.25) H metre
olarak kabul edilir.
134
Lidar İskandil
Lidar (Laser) İskandil
Su yüzeyindeki bir ışık kaynağından düşey doğrultuda
gönderilen ışık ışınları sualtı tabanından yansıyarak
geri dönerler. Işık dalgalarının su içindeki yayılma hızı
C', bilindiğinden ışığın t seyir süresi ölçülerek su
derinliği;
t
H  C
2
bağıntısından bulunur. Işık dalgalarının
su içinde
dağılma ve yutulmasının fazla olması nedeniyle,
derinlik ölçmelerinde dalga boyları 0.48 mm - 0.55 mm
arasında olan laser ışınları kullanılır. Laser ışınları ile
derinlik ölçme yöntemine lidar iskandili denir.
135
Lidar İskandil

Lidar ile iskandil denemeleri ilk kez 1969 yılında
Ontario gölünde uçaktan yapılmış ve olumlu
sonuçlar alınmıştır. Ancak uçaktan yapılan
ölçmelerde su yüzeyinin ışık ışınları üzerinde
olumsuz etkisi görüldüğünden, ölçmelerin bottan
yapılması zorunlu olmuştur. Lidar iskandilinin inceliği,
öncelikle ışığın su içindeki yayılma hızına, seyir
süresinin belirlenmesi inceliğine bağlıdır. Ayrıca
sualtı tabanından dönen ışık ve alıcının çözümleme
yeteneği inceliği etkileyen diğer faktörlerdir. Laser
ışınlarının 30" - 30' gibi çok dar açı içinde
demetlenebilmesi ve ışık yoğunluğunun çok fazla
olması nedeniyle sualtı tabanının eğimi ile ilgili eğim
düzeltmesi ihmal edilebilir.
136
Derinlik Ölçülerinin İndirgenmesi
Derinlik ölçüleri, yöntemle ilgili düzeltmeler getirildikten
sonra ortak bir yüzeye indirgenir. Bu yüzey, maregraf ölçmeleri ile
belirlenen ortalama su seviyesinden geçen bir yüzeydir. Derinlik
ölçümü süresince maregraflar yardımıyla, su seviyesindeki
değişimler izlendiğinden ortalama su seviyesinin kotu bellidir.
Buna göre bir derinlik ölçüsün referans yüzeyine indirgenmesi;
Hi = Hsk - Hd
bağıntısı ile yapılır.Burada,
Hd = Düzeltilmiş derinlik değeri
Hsk= İskandilin yapıldığı andaki
su seviyesi kotu,
anlamındadır. İndirgenmiş
derinlik değerleri, sualtı tabanının
yüksekliğini ifade eder.
137
İskandil Yoğunluğu
Haritanın yapılış amacına ve sualtı tabanın topografik yapısına
bağlı olarak iskandil yoğunluğu, noktalar arası uzaklık harita
üzerinde 0.5 - 1.0 cm olacak şekilde belirlenir. Kıyıdan açık
denizlerde ya da sualtı tabanının düz olduğu tahmin edilen
sularda standart nokta yoğunluğu azaltılabilir. Bu koşullarda
özellikle akustik iskandilde, iskandil doğrultuları arasındaki
uzaklık 1.0 - 1.5 cm, doğrultular üzerinde konumu ölçülecek
noktalar arası uzaklık ise 1.5 - 2.0 cm'ye kadar çıkarılabilir.
Ancak gerekli görülen yerler için veya derinlik (izobat) eğrileri
çiziminin inceliğini arttırmak amacıyla, kayıt kâğıdı üzerinde
bilinen noktalar arasında enterpolesyon yapmak suretiyle yeni
noktalar belirlenebilir. İp ve tel iskandilde bu olanaklar
olmadığından standart nokta sıklığına uyulur.
138
Sualtı tabanının yükseklik eğrileri çizildikten sonra, iskandil
noktalarının bir kısmı silinerek genelleştirme yapılır. Aşağıdaki
çizelgede derinlik ölçme yöntemlerine bağlı olarak küçük ve
büyük ölçekli harita çalışmaları için, iskandil doğrultuları ile bu
doğrultular üzerindeki iskandil noktalarının ara uzaklığı
gösterilmiştir. Sualtı tabanının düz olduğu tahmin edilen bölgeler
için çizelgede yazılı olan değerlerin ikincileri alınır. Akustik
iskandilde, kayıt kağıdı üzerinden enterpolasyonla yeni noktalar
belirlenerek çizelgedeki değerler standart nokta aralıklarına
getirilir.
139

İskandil doğrultularının aralıkları


Ö ≥1/40.000 Ö < 1/40.000
Klasik Yöntemler 1.0 cm
1.0 - 1.5 cm
Akustik Yöntem 1.0 cm
1.0 - 1.5 cm

Doğrultu üzerinde iskandil aralıkları




Klasik Yöntemler
Akustik Yöntem
Ö ≥1/40.000
0.5 - 1.0 cm
2.0 - 3.0 cm
Ö < 1/40.000
1.0 cm
3.0 - 4.0 cm
140
Transdüser ve Hüzme Şekillendirmesi
 1-300 kHz frekans aralığında yer alan basınç dalgaları en çok
kullanılanlardır. Titreşimli bir yüzey tarafından oluşturulurlar.
Rezonans frekansı, gerekli olan transmisyon frekansı kadardır.
Genellikle, titreşimli yüzey bir seramik motora elektrik gücü
uygulanmasıyla
çalıştırılır ya da elektrik gücü doğrudan
yüzeye uygulanır. Ardından deniz suyu etkeniyle ilişki içinde
olan titreşim tarafından elektrik gücü ses gücüne çevrilir. Bu
sistem transdüserdir. Ses, basınç dalgaları yüzünden titreşime
uğrayan bir transdüser, aynı şekilde ses gücünü elektrik
gücüne dönüştürecektir. Böylece, transdüser deniz suyu
etkeninden ses gücü yayabilir. Tıpkı radarın e-m dalgalarıyla
işlediği biçimde o da iletkenin yörüngesindeki bir hedef
tarafından yansıtılan ses gücünü alabilir. Verici (yayıcı) görevi
yapan transdüserlere projektör, alıcı görevi yapanlara ise
hidrofon denilir.

141

Ölçmelerde kullanılan transdüserler, çeşitli şekillerde ses gücü
hüzmeleri üretmek üzere tasarlanmışlardır. Genellikle, enerjiyi
yayılma yüzeyine dik bir eksen boyunca yönlendirirler.
Belirleyici faktör iletilen frekanstaki dalga boyu ile yüzeyin
boyutlarıdır. Uzun ve dar bir yüzey, ortogonal düzlemde uzun
boyuta doğru dar bir ışın (hüzme) üretecektir. Daire şeklindeki
bir transdüser koni şeklinde hüzme üretir.
142
143

Hüzme genişlemesi ulaşılan yol göstericilik derecesini yani
transdüserin ses gücünü toplama (yönlendirme) yeteneğini
belirtir. Kabaca dairesel bir transdüserin hüzme genişlemesi
 = (65 ) / d biçiminde gösterilebilir. Burada; , iletilen ya da
alınan frekansın dalga boyu; d, ise yayılma yüzeyinin çapıdır
(her ikisi de aynı birimlerle ifade edilmiştir). Dikdörtgen
transdüserde ise,  = (50 ) / L şeklinde yazılabilir. L, dikkate
alınan
Hüzme düzlemine dikey olan yayılma yüzeyinin
boyutudur.
144


Ses dalgalarının deniz suyundaki ortalama yayılma hızı, 1500
m /s dir. 30 kHz lik bir sesin akustik iletimi (1500 / 30 000) m
ya da 50 mm kadar bir dalga boyuna sahip olur. 30 lik bir
konik hüzme genişlemesi için (650.05 / 30) m ya da 110 mm
çaplı bir transdüser gerekir. 1m0.1 m boyutlarında dikdörtgen
bir transdüserin hüzme genişlemesi; bir düzlemde (50 
0.05/1), bir diğerinde ise (500.05/ 0.1) olacaktır. Ya da 2.5 
25 .
Ekosander (echo-sounder) sisteminin temel bileşenleri:
transmisyon birimi (transceiver), alıcı / verici birimi
(transducer), bir alıcı amplifikatörü ve sinyal işlemcisi ile kayıtçı
veya gösterim (display) birimlerinden oluşmaktadır
145
146
Frekans
 İletimin dalga boyunun ve frekansının çok önemli olduğu
açıktır. Doğru ölçüm için yüksek çözümleme ve dar ışın
gereklidir. Ses dalgası yayılımının bir başka özelliği de frekans
ne kadar yüksek olursa dalga boyunun o kadar kısa ve hüzme
genişliğinin de o kadar dar olmasıdır. Boyutları 1m  0.1 m
olan bir transdüseri ele alalım. Eğer frekans 30 kHz den 300
kHz ye çıkarılırsa, dalga boyu (1500 / 300 000) m ya da 5 mm
olur. Hüzme genişliği ise 0.25  2.5 ye iner. Eğer derin su
sondajı için uzun menzilli bir echo-soundere (ekosandere)
ihtiyaç varsa, gerekli hüzme genişliği 5 olarak belirlenebilir.
Ancak bu durumda transdüserin çapı 650 mm, 2 lik hüzme
için ise 1.6 m olmalıdır. Nikel alaşımlı saçtan ya da benzeri
şekilde imal edilen böyle bir transdüser ağır, çok yer kaplayan
ve pahalı bir şey olacaktır. Buna çare olarak hüzme
çözümlemesinden özveride bulunulmuş ve hüzme genişliği
olarak, örneğin, 30 kabul edilmiştir.

147
Akustik Transmisyon (Akustik İletim)
 Basit ekosanderlarda puls, transdüsere ani elektriksel
deşarj uygulanarak sağlanır. Böylece büzülmesi ya
da fiziksel değişime uğraması sağlanır. Transdüser
diyaframı, orijinal duruma döndüğünde tekrar doğal
frekansıyla titreşim yapar. Akustik gücün son puls
titreşimler azaldıkça süratle peşinden gelen başlangıç
yüksek genliğine sahiptir. Daha gelişmiş aletlerde
özellikle de derin su ekosanderlarında ve kıyıaraştırma su üstü radarlarında puls sürekli salınımlı
(titreşimli) bir kaynaktan elektrik gücü girmesiyle
oluşur. Bu salınım kristal kontrollüdür. Son frekans
oldukça nettir. Çıkan pulsun şekli ise neredeyse kare
bir zarf içindedir.

148
Çözümleme
Akustik bir aletin çözümlemesi ya aletin ölçme inceliği ya da
algılama yeteneğini (detection capabilities) ifade eder ve bunlar
bazı faktörlerce belirlenir. Bunlar arasında:
1. Puls süresi ve uzunluğu,
2. Akustik dalga yönünün hedefe varış açısı,
3. Kayıt ortamının hassasiyeti ve çözümlemesi,
4. Hedefin doğası (fiziksel özellikleri ve büyüklüğü),
5. Transmisyonun hüzme genişliği.
149


Bir ayırma pulsunun frekansı, yayılma hızı ve puls süresince
belirlenen sınırlı bir uzunluğu vardır. Örneğin, 15 kHz lik bir
frekansta 1 ms süren bir puls, 15 devirlik bir “demet”ten oluşur.
Eğer ses hızı, 1500 m/s ise, dalga boyu 0.1 m olur ve 15 devir
1.5 m lik bir puls uzunluğu yaratır. Eğer puls uzunluğunun
yarısı kadar uzaklıkta yer alan iki nesne akustik hüzme yolunda
bulunuyorsa, yansıtırlar ve tek bir hedef olarak kaydedilirler.
Eğer daha da uzakta iseler, iki ayrı eko olarak kaydedilirler.
Çözümleme ise 0.75 m ya da puls uzunluğunun yarısı olarak
belirtilir. Eğer hüzme yolu hedefe normal gelmiyorsa, etkili puls
uzunluğu daha da büyük olur ve çözümleme inceliği azaltılır.
Mümkün olan en az puls uzunluğunun da doğal olarak sınırları
vardır. Her koşulda gösterim ortası alıcı devresince alınan
çeşitli yansımış ekoları tahlil edemeyebilir. Elektrikli mil
normalde elektro kimyasal ya da karbonlu kağıdına kaydedilir.
Yazıcı iğne, pulsun uzunluğundan çok daha büyük bir eko
gösterebilir. Manyetik bant gibi kayıt araçlarında böyle kusurlar
görülmez. Fakat yine de elde edilen verilerin tam bir reel
zaman tarifini veremezler.
150
151


Hassasiyet (İncelik)
Deniz tabanındaki ölçmelerde, önemli tereddütler ve hata
kaynakları bulunmaktadır. Ses hızını etkileyen faktörler,
hüzmenin davranışını da etkiler. Hız, her derinlikte nispeten
basit araçlarla ölçülebilir. Ancak, bu nokta gözlemleri,
transdüser ve hedef arasındaki bütün yolun ortalama hızını
bulma ihtiyacını tatmin etmez. Sözü edilen bu yol, bir sondaj
hattı boyunca sürekli olarak çeşitlilik gösteren bir mesafedir.
Ses hızı, sıcaklık, tuzluluk ve yoğunluğun bir fonksiyonudur. Bu
üç özellik de günlük, mevsimlik ve gel-git akıntısı, yağış gibi
tesadüfi ya da periyodik etkilere bağlı olarak değişir. Üçü de
derinliğe göre çeşitlilik gösterir ki bu zaten en sık aralıkla
ölçmek zorunda kalınan parametredir.
152

Hassas derinlik kaydediciler ve ekosanderlar dışındaki pek
çok su üstü radar gereçleri, dikkatle bağlanmış motor hızını
içerirler. Genellikle bu, derinlik/menzil ölçeğini 1500 m/s lik
bir ses hızıyla eşitleyen bir motor hızıdır. Kalibrasyon
normal olarak pek mümkün değildir. Dünyanın tüm deniz
alanları için bölgesel ses hızı tahminlerinin olduğu çizelgeler
kullanılır. Düzeltme işlemi sıkıcıdır ve genellikle de pek
güvenilir değildir. Bunun sebebi de ısının çok düşük,
yoğunluğun ve ses hızı formüllerinin dayandığı tuzluluk
gözlemleridir.
153

En iyi yöntem, gerekli tüm detektörleri (sensörleri) içeren
sondaj, su sütunu boyunca alçalttıkça, derinliğe karşı doğrudan
ve sürekli bir sıcaklık, tuzluluk ve ses hızı okuması yapan bir
alet kullanmaktır. Uygun bir bilgisayar programı, okumaları
tamamlayıp ortalamalarını almak suretiyle ortalama ses” hızını
saptayabilir. Bu işlem, sondajı alçaltıp yükseltmek kadar bir
zaman alır. Bu da kıta sahanlığı derinliklerinde 20 dakikalık bir
iştir. Ancak araç gerecin masrafı, EPF zinciri veya uydu
alıcısına eşittir ve genellikle daha az incelikli yöntemler tercih
edilir.
154

200 metreye kadar ya da o civardaki kıta sahanlığı su
derinliklerinde basit bir ses hızı ölçer kullanılır. Su sütunundan
aralıklarla elde edilen okumaların çok belirgin bir hata
olmaksızın ortalama ses hızını belirlemek üzere aritmetik
olarak ortalaması alınır. Bu araç çok pahalı değildir ve şu
prensiple işler: Bir transdüser, çok kısa ve kesin olarak
belirlenmiş bir geçit uzunluğuna ses pulsu verir. Puls, ilkini
alınca ikinci bir puls vermek için ayarlanmış transdüsere geri
döner. Böylece puls tekrarı oranı doğrudan ses hızıyla
bağlantılı olur. Bu sayede gereken birimlerde (genellikle her
saniye için metre) doğrudan okumalar elde edilir.
155
Derinlik Ölçümünde Güncel Teknoloji

Tek hüzmeli klasik akustik iskandillerin yanında uygulamaya
konan çok sayıda umut verici diğer teknikler çok hüzmeli
sistemler ve yandan taramalı sonarlardır. Çok hüzmeli
(Multibeam) echo sounder sistemleri, etkin çözümlemeyi
geliştirmek için çoklu paralel hüzmeler üretmektedir. Bu
sistemler genellikle su derinliğinin 7 misline kadar bir yanal
tarama yapabilmektedirler. Her taramada gemi rotasına dik
yönde 64 adet derinlik ölçümü yapılabilmektedir.
156
157
158
159
160
161
162
Yandan taramalı sonar; deniz altı resimlendirmelerde olağanüstü detaylar
üreten ve gemi enkazı, dipteki özelliklerin ortaya çıkarılmasında gerçekçi
görüntüler veren ışık yerine ses dalgası kullanan modern bir yöntemdir.
Batimetrik haritalandırma aletleriyle yapılan harita solda,
Yandan taramalı sonar kullanılarak elde edilen görüntü sağda
İki şekil arasındaki en önemli fark;
1. sinde çok önemli özelliklerin kaydedilmesi için yeterli hassasiyetin
olmamasıdır. Yandan taramalı sonarlar elde edilen sertlik/yumuşaklık
derecesine göre ayrılmış pek çok alan var ama resim üzerinde şeklini
belli eden derinlik eğrileri yok.
163
Sol tarafta görülmeyip sağ taraftaki resimde görülen
özellikler:

Yandan taramalı resimde özellikler belirgin olarak ortaya
çıkmaktadır. Açıkça görülen volkanik kraterler ile küçük
volkanik tümsekler gibi bazı detaylar Batimetrik haritada fark
edilememektedir. Açık renk veya beyaz renkli olan kısımlar
deniz tabanından güçlü olarak dönen akustik sinyalleri ifade
etmektedirler. Beyaz çizgilerin anlamı ise sonarın küçük
hatalarla geri dönmesi veya yaklaşık düşey,sarp duvarlardır.
Volkanik deliklerin orta kısımları hakkında ise tam bir sonuç
alınamaz çünkü bu kısımlarda hiçbir akustik sinyal; ses
enerjisinin buradan alınamamasından dolayı kraterlerden geri
dönmemektedir.
164
 200 metre derinliğe kadar sularda en fazla 15 cm olan teorik
derinlik hatası, algılayıcılardan gelen bilgilerle, sistem içinde ve
ölçme anında yapılan düzeltmelerle teorik olarak 2 cm ye
kadar
indirgenebilir.
Son
yıllarda
derinlik
ölçme
çalışmalarındaki ölçüm profil aralıklarının sıklık derecesini en
ekonomik şekilde belirlemek ve araştırıcının yorumuna gerek
kalmadan yalnızca enterpolasyon yöntemiyle derinlik eğrili
haritaların çiziminde gerekli olan ölçüm devamlılığını optimum
düzeyde sağlamak için, yandan taramalı sonar görüntülerinden
yararlanılmaktadır.
165

Alışılmış akustik derinlik ölçme yöntemlerinde düşey
doğrultuda yayılan akustik ışın demeti kullanılır. Buna karşılık
yandan taramalı sonar yönteminde, ana ekseni yatayın biraz
altında olan eğik bir akustik ışın demeti kullanılır. Sistem
akustik enerji yansımalarını kaydederek, deniz dibinin oldukça
geniş planda sürekli bir görüntüsünü verir. Sonar verileri isteğe
bağlı olarak çeşitli şekillerde kayıt edilebilirler. Genellikle
kalitatif (nitel) yorumlanan ve son zamanlarda kantitatif (nicel)
neticeler üretilebilen bu yöntem, deniz tabanı jeolojisi ve
jeoteknik araştırmalarda kullanılmaktadır
166

Nicel derinlik bilgilerinden ziyade yansıma görüntülerini
veren yandan taramalı sonarlar, 1 m den daha küçük bir
çözümleme ile birkaç yüz metre genişlikteki bantlar halinde
taban kaplaması verirler. Son yıllarda derin sular için
üretilen sistemler ise daha büyük ve pahalı olup, büyük
tonajlı araştırma gemilerinde kullanılmaktadır. Derin sularda
daha yüksek çözümleme, transduceri dibe yakın çekerek
sağlanabilir. Bu şekilde birkaç metre çözümleme ile 2-5 km
genişlikli taramalar yapılabilirse de, gemi hızı saatte 1-2 mil
ile sınırlı olduğundan, etüt süresi çok artmaktadır.
167

Tekniği yandan taramalı sonarlar gibi olan interferometrik
yandan taramalı sonarlarda eko geliş yönünün tespiti için ikinci
bir alıcı kullanılmaktadır. Böylece nicel derinlik verileri elde
edilebilmektedir. Derin sularda 10 m çözümleme ile 10 km,
orta derinlikteki sularda, 0.5 m çözümleme ile 1 km ve 60 m
den sığ sularda
0.5 m çözümleme ile 200 m tarama
yapılabilmektedir. Tek veya çok kanallı akustik iskandil
sistemleri ile birleştirilen yandan taramalı sonar sistemleri çok
başarılı olmakta ve klasik sonograflara benzer çıktılar elde
edilebilmektedir.
168

Sığ sularda sonar hatları, deniz biriminin altında ve en az 50 m
yanal menzilli deniz tabanını tarayacak şekilde düzenlenirler.
Bununla birlikle deniz tabanındaki herhangi bir cismin sonograf
üzerinde görüntü verebilmesi için ardışık en az 5 eko alması
gerektiğinden, incelenen cisim ya da yapıların büyüklüğüne
göre gemi hızı ve iki ardışık puls arası zamanın doğru
ayarlanması gerekir. Sonar görüntülerinin düzeltilebilmesi için
kayıtları etkileyen gürültü ve bozulmaların bilinmesi gereklidir.
Sonograflarda karakteristik desenler oluşturan başlıca üç ana
akustik girişim kaynağı vardır.
169
Sürekli girişim deseni : Yandan taramalı sonar ile aynı anda
çalışan çeşitli sismik ve akustik aletler mevcutsa, sonograf
üzerinde sürekli bir girişim deseni oluşur.
Su sütunundaki yoğun asılı maddelerin oluşturduğu girişim :
Bu maddeler yeteri kadar yoğun olduğunda sonar ışınları
dağılıma uğrar veya deniz tabanına ulaşamadan geri yansır.
Sonograflarda bu maddeler koyu görüntüler verirken, akustik
ışın alamayan bölgeler beyaz boşluklar gösterir. Balık sürüleri
ise aynı şekilde keskin kenarları olan, fakat bu kez dağınık
siyah lekecikler oluştururlar.
Diğer gemilerin ultrasonik dalgalarının yarattığı girişim : Sık
rastlanan bu olay, ayrık bir desen oluşturduğundan diğer
girişimlerden kolaylıkla ayrılabilir.
170
Deniz tabanı sonar haritası deniz tabanının akustik imajı yani plan
görüntüsüdür. Bu harita pixel adıyla bilinen ve tek renkten oluşan
doku elemanlarının iki boyutta dizilmesiyle oluşmuştur. İki boyutta
dizilmiş bu pixellerin her birinin yoğunluğu değişik olup, o
noktadaki hedef noktacığının yansıtma şiddetinin genliğini temsil
etmektedir. Sert cisimler ve objeler kayıtlarda koyu, çöküntü
alanları ve cisimlerin gölgeleri ise açık renklerde gözlenirler.
171

Sonograflardan mozaik haritası üretilirken birçok görüntü
bozucu faktörün varlığı görülür. Bu faktörler, alışılagelmiş bir
sonograf kaydında önemli geometrik görüntü bozulmalarına ve
distorsiyonlara neden olurlar. Işınların eğik gelmesinden dolayı
gerçek yanal ölçek doğrusal olmadığından ve deniz biriminin
dipten olan yüksekliği değiştiğinden ende (yanal görüntü
sıkışması), gemi (çekme) hızı sabit tutulamadığından boyda
(görüntü sıkışması ve açısal değişim) ve enerji saçılmasından
dolayı yükseklikte (genlik), kısaca her üç boyutta değişik
distorsiyonlar vardır. Genel olarak kayıt geometrisi ve çekme
hızından doğan hatalar dışındaki nedenlerden oluşan
distorsiyonlar rasgele olduklarından düzeltilemezler. Ancak
deniz biriminin üç boyutlu sapmaları okunup, kayıt ediliyorsa
bazı düzeltmeler daha uygulanabilir.
172
Kayıt geometrisi ve çekme hızından doğan hataları düzeltebilmek
için deniz tabanı haritalama sistemleri kullanılır. Bu sistemler,
sayısal bir sonar işlemcisi olan "access unit", derin sularda
kullanılan mikroişlemcili ve çok algılayıcılı deniz birimleri için güç
ve kontrol sinyalleri üreten "sayısal modem", düzeltmeleri yapan
mikroişlemci kontrollu tam otomatik "haritalama birimi" ile yandan
taramalı sonar alt birimlerinden oluşur. Ayrıca konum belirleme
verilerini elde edip haritalama birimine transfer edecek akustik ve
radyo konum belirleme birimleri ile hız bilgisini sağlayacak
birimlere ihtiyaç vardır. Sistemin uyguladığı üç temel düzeltme;
173






- Genlik düzeltmesi: Sonograftaki bir pikselin genliği, sistem ve
kullanıcıdan bağımsız olarak, deniz tabanındaki materyalin bir
fonksiyonu olmalıdır. Kullanıcının belirlediği zamanla artan bir
genlik kazanç kurtarım fonksiyonu (TVG), gerçekte
uygulanması gereken TVG fonksiyonunu tam olarak temsil
etmeyebilir. İdeal TVG fonksiyonunu belirlemek için deniz
biriminden yayılan akustik dalgaları etkileyen şu faktörler
dikkate alınmalıdır:
- Uzaklık,
- Transduser ışın demedinin şekli,
- Işınların deniz tabanına iniş açıları,
- Deniz tabanının yansıtma şiddeti
Pikselin büyüklüğü, temsil ettiği deniz tabanı noktasının
yansıtma gücünü temsil etmelidir. Kaynaktan olan mesafe ile
oluşan sinyal düşmeleri aktif sonar denklemine göre
tasarımlanmış bir analog TVG devresiyle karşılanır.
174

- Eğik uzaklık düzeltmesi: Her pikselin gidiş-geliş
yansıma zamanına ya da diğer bir ifade ile hedefin
eğik
uzaklığına
göre
sonograf
üzerinde
konumlandırılmalıdır. Burada sözü geçen eğik uzaklık,
deniz biriminden hedefe olan düzgün doğru
parçasıdır. Transdüserin tam altındaki deniz
tabanından gelen yansıma için eğik uzaklık düşeydir.
Profilden yanlara doğru uzaklaştıkça eğik uzaklık
doğrusu yataya doğru yaklaşır. Deniz birimi, deniz
tabanından belli bir H yüksekliğinde çekildiği için
sonograftaki eko imajının konumu ile hedefin gerçek
yanal uzaklığı arasındaki ilişki doğrusal olmayıp,
yanal deformasyon oranları farklıdır.
175

Her sonar transmisyonu için yeni bir deniz birimi
yüksekliği belirlenerek, bilgisayarlar yardımıyla
doğrusal
olamayan
bu
distorsiyon
oranları
saptanabilir ve her piksel,  1 piksel doğrulukla
kendi gerçek konumuna yerleştirilebilir. Uygulamada
her bir kanal için her taramada 800 eğik uzaklık
düzeltmesi yapılabilmektedir. Normal koşullarda bu
düzeltmeler yapılırken deniz tabanının yatay olduğu
kabul edilir. Deniz tabanı eğik ise düzeltme
miktarlarında değişiklik olacaktır. 15 lik deniz tabanı
eğikliğinde bile gerçek konum belirlemedeki hata % 3
kadar olduğundan genellikle yalnızca eğik uzaklık
düzeltmesiyle yetinilir.
176
Hız düzeltmesi: Grafik kayıtçının grafik çıktı hızını, gemi hızına
basit bir şekilde ayarlamakla bu düzeltme tam olarak yapılamaz.
Ancak gemi hızı saatte 2.6 milden az ise bu ayarlama yeterli
olabilir. Çünkü tarama aralığı hız ile değişmektedir. Hız artarken
görüntü yoğunluğu azalır, tarama izleri arasındaki boşluklar
genişler ve kayıt okunamaz hale gelir. Her iki yönde de eşit
ölçekler verebilmek ve distorsiyonları yok etmek için sistem
tarafından, gemi hızına göre veriler otomatik olarak düzeltilir.
Böylece her gemi hızı için sabit bir tarama aralığı sağlanır.
177
Otomasyon Sistemleri
Ölçme anındaki nokta konumunun belirlenmesi, konumu
belirlenen bu nokta ile bir sonraki konum belirleme noktası
arasındaki doğrultu
üzerinde periyodik aralıklarla derinlik
ölçümleri yapılması ve bu bilgilerin sayısal veya grafik olarak
gösterilmesi, derinlik haritalarının yapımında arzu edilen
hususlardır. Deniz haritacılığında otomasyon, 1950 lerin sonunda
radyo seyir sistemlerinin kullanılmasıyla başlar. Bilgisayar ve
mekanik çizicilerin devreye girmesiyle, delikli okuma kartlarına
girilen konum belirleme okumaları, bilgisayar tarafından
çizdirilmeye başlanmıştır.
178
1965 yılında ise, bilgiler serdümenin önündeki ekrana
aktarılmıştır. Klasik çizim aletlerine göre çok daha hızlı bir
elektronik harita gösterimi olan bu ekranlara, bütün seyir bilgi ve
noktaları çizdirilerek, hesapları kolaylıkla takip edilebilmektedir.
1970 lerde okunan veriler, manyetik bant veya kasetlere sayısal
olarak aktarılmaya başlanmıştır. Konum belirlemeden sonra,
etüd sonu çalışmalarında derinlik verilerini otomatik olarak
haritaya dökme işlemlerine de bu tarihlerde başlanılır.
Günümüzde bu sistemler, radyonavigasyon sistemleri ile birlikte,
yönölçer (cayro), parakete (hız logu) ve uydu sistemleri gibi
birçok konum belirleme sistemleri entegre edilebilmekte ve
verilerin kalite kontrolu anlık olarak yapılabilmektedir.
179
Böylece konum belirleme, derinlik ölçme ve haritalama
çalışmaları,
boyutları küçülen
bilgisayarların
araştırma
gemilerine monte edilmesiyle, tek bir sisteme entegre
edilebilmiştir. Böyle bir sistemde, çalışma hatları ve anında
hesaplanan gemi konumları, serdümen önündeki ekrana veya
oto pilota gönderilebilmektedir. Son yıllarda yaygın olarak
kullanılmaya başlanan otomatik konum belirleme, derinlik ölçme,
depolama, veri işleme ve haritalama sistemlerinin klasik ölçme
yöntemleri yerine tercih nedenleri şu şekilde sıralanabilir (Doğan
ve Alpar 1994):
180
Azalan rutin işler ve daha az kalifiye eleman gereksinimi,
• Hızlandırılmış işlem ve hesaplamalar,
• Karmaşık işlemlerin gösterime daha kolay sunulabilmesi,
• Emniyet açısından kritik alarm durumlarının anında tespiti,
• Yorucu rutin işlemlerden doğan kişisel hataların azaltılması,
• Gerekli veri ve koşulların standart bir şekilde uygun kayıt
ortamlarına depolanabilmesi,
• Maliyet giderlerinin azalması,
• Gelişen veri işlem kolaylıkları,
• Kullanıcıların
manevralarına
daha
fazla
zaman
ayırabilmeleri.
•
181
Gerekli durumlarda sahildeki bir gelgit ölçerden su seviyesi bilgileri
telemetrik olarak sisteme sokulabilmekte ve derinlik verilerinden su
seviyesi değişimlerinin etkileri çıkartılarak veriler belli bir datuma
indirgenebilmektedir.
Çevresel birimlerden gelen sayısal veri
sinyalleri
alan ve çevresel birimlere sayısal kontrol sinyalleri
gönderen sistem, gerek radyonavigasyon, gerekse uydu verilerini
kullanan konum belirleme aletleri ile gemideki yön ölçer ve hız
ölçerden yararlanarak sürekli mevki koyabilir. Derinlik ölçme
sistemlerinden gelen sayısal derinlik verileri de sistemde depolanırlar.
Sistem, akustik iskandil, sismik, manyetometre ve yandan taramalı
sonar gibi çevresel birimlere, belli aralıklarla veya istenen bazı özel
anlarda konum markalamaları gönderir. Böylece elde edilen veriler
arasında koordinasyon sağlanır. Sistemin doğru çalışması, yan
birimlerin doğruluğuna bağlıdır. Bu nedenle konum belirlemede
mümkün olduğunca fazla konum belirleme sistemi ve sahil istasyonu
kullanılmasına özen gösterilmektedir. Çalışma sonrası elde edilen
veriler, veri işlem teknikleri uygulanarak haritalanabilir.
182
Derinlik haritalarında dip topografyası birçok değişik biçimde
belirtilebilir. Yaygın olarak kullanılan seyir haritalarında, yoğun
aralıklarla derinlik değerleri belirtilerek belli aralıklarla eş derinlik
eğrileri çizilmektedir. Ülkemizde memleket kara haritaları içinde
kalan kıyı denizlere ait hidrografik çalışmalar Gauss-Krüger
projeksiyonuna göre çizilmektedir. Diğer bir harita şekli ise,
derinliklerin belli aralıklı eş derinlik eğrileriyle belirtildiği
haritalardır. Bunlar kullanıcının dip topografyasını daha iyi
algılayabilmesini sağlar. Diğer batimetri haritaları ise,
renklendirilmiş haritalar, şekillendirilmiş boyamalı haritalar ve
gölgelendirilmiş şekilli haritalar olup, eş derinlik eğrilerinin
çizilmediği yerlerde gerçek derinlikleri gösteremedikleri için pek
kullanışlı değildirler.
183
Hidrografik haritaların yapılması için açılan paftalara önce
jeodezik noktalar işaretlendikten sonra kıyı şeridine ait ayrıntılar
işlenir. Daha sonra her konum noktası için ölçülmüş olan derinlik
değerleri haritaya geçirilir. Profiller, gridler şeklinde alınmışsa,
kesim noktalarındaki derinliklerin birbirleriyle uyuşumu kontrol
edilir. Haritaya geçirilecek değerler, düzeltilmiş ve indirgenmiş
değerler olmalıdır. Otomatik veri toplama, depolama ve işleme
sisteminde ise, haritalama işlemi yapılmadan önce sistem
konfigürasyonu, çalışma hatları, veri tabanları ve gelgit dosyaları
hazırlanmalıdır. Daha sonra kayıt verilerin, işlenebilir XYZ
dosyalarına formatlanması, ölçme noktaları ve yardımcı seyir
istasyonlarının XY koordinatlarının datum indirgemesi yapılır. Bu
çevrimdeki en önemli işlemler, derinlik düzeltmeleri ile ilgili
olanlardır (Doğan ve Alpar 1994):
184
Gelgit Düzeltmesi:
•
•
•
•
Su seviyesi verilerinin hazırlanması,
Temel istasyondan olan zaman farkına göre gelgit hesabı,
Ortalama gelgit seviyesinin girilmesi,
Derinlik dosyalarının düzeltilmesi.
Ses Hızı Düzeltmesi :
 Sudaki ses hızlarının derinliğe göre sisteme girilmesi,
 Bu verilerin dosyalanması,
 Derinlik dosyalarının düzeltilmesi.
Bundan sonra, kaydedilen ham derinlik verilerinin ses hızı, gelgit
ve transdüser derinliği düzeltmeleri, hazırlanan veri dosyalarına
göre sistem tarafından otomatik olarak yapılır
185

V - Geomatik Mühendisliği Bölümü

Transkript

Benzer belgeler

(a) h

El Tipi Beton Radarı

OTS TİPİ PANOLAR

Wavebar® Outdoor

rın sebep olduğu deniz kirliliğinin önlenmesi için kapasite

Çevresel Etkiler her zaman kontrolümüzün altında.