39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen...

19
6. KAYNAKLAR Augath,W. 1976 : Untersuchungen zum Aufbau geodatischer Lagenetze. Dissertation. Hannover 1976. Ayan,T. ' 1981 : Jeodezik Ağlarxn Optimizasyonu Doçentlik Tezi, 1981 Bronstein- Semendiyeu 1967 : Taschenbuch der Hathematik Franfurt, 1967, Ninkov.T. 1980 : Global Accuracy criteria af Ge'odeti.c Net- vorks As possible objective Functions for Mathematic optimisa'tion of Desing Second Order. İntern. Kurs für Ingenieurvermessung Zürich 1980. Pelzer, H. 1980 : Optiraierung vori Netzen:' Aufwand, Genauigkeit Zuverlasligkeit, Geodatiche Metze in Landes und Ingenieurvermessung» Stuttgart 1980. Schmitt, G. 1977 : Monte-carlo Desing geodatischer Netze AVM 197 7 S.87 Schmitt, G. 1979 : Zur Humerik des Desing zweiter Ordnung DGK Heihe C Wr.256 Schmitt, G. 1981 : Optimal Desing Geodetic Metwork's Symposium on Geodetic Networks and Computations Münich 1981. Wimmer, H. 1981 : Ein Beitrag zur Gev;ichtsoptimierung geodatischer Netze DGK. Reihe C.Nr.269. 37

Transcript of 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen...

Page 1: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

6. KAYNAKLAR

Augath,W. 1976 : Untersuchungen zum Aufbau geodatischer Lagenetze. Dissertation. Hannover 1976.

Ayan,T. ' 1981 : Jeodezik Ağlarxn Optimizasyonu Doçentlik Tezi, 1981

Bronstein- Semendiyeu 1967 : Taschenbuch der Hathematik

Franfurt, 1967,

Ninkov.T. 1980 : Global Accuracy criteria af Ge'odeti.c Net- vorks As possible objective Functions for Mathematic optimisa'tion of Desing Second Order. İntern. Kurs für Ingenieurvermessung Zürich 1980.

Pelzer, H. 1980 : Optiraierung vori Netzen:' Aufwand, Genauigkeit Zuverlasligkeit, Geodatiche Metze in Landes und Ingenieurvermessung» Stuttgart 1980.

Schmitt, G. 1977 : Monte-carlo Desing geodatischer Netze AVM 197 7 S.87

Schmitt, G. 1979 : Zur Humerik des Desing zweiter Ordnung DGK Heihe C Wr.256

Schmitt, G. 1981 : Optimal Desing Geodetic Metwork's Symposium on Geodetic Networks and Computations Münich 1981.

Wimmer, H. 1981 : Ein Beitrag zur Gev;ichtsoptimierung geodatischer Netze DGK. Reihe C.Nr.269.

37

Page 2: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

UYÜŞÜMSÜZ ÖLÇÜLER TESTİ

Tevfik AYAN

1. Giriş

Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliğinde bir yandan

ölçülerin ve ölçülerden elde edilecek sonuçlarxn güvenilir-

liğini sağlamak bir yandan da ölçülerin ve bunlardan türe-

tilecek sonuçların doğruluğunu artırmak için yeterinden faz-

la ölçü yapmak temel bir ilkedir. Gereğinden fazla sayıda

gerçekleştirilen ölçü elemanlarından türetilecek sonuçlar

ise en küçük kareler yöntemiyle dengeleme hesabı ile elde

edilirler. Dengeleme hesabının en küçük kareler yöntemi ise

rastlantısal bir olay olan her bir ölçünün oluşturduğu ölçü-

ler kümesinin normal dağılımlı olduğu varsayımına dayanır.

Bir fonksiyonel model ve stokastik modelden oluşan

dengeleme hesabının matematik modelinin en yaygın biçimde

kullanılanı?

biçiminde tanımlanan Gauss=-Markof modelidir ve dolaylı ölçü-

ler dengelemesi olarak da anılır. Bir diğer matematik model

ise koşullu ölçüler dengelemesi olarak da anılan Gauss-Hel-

mert modelidir. 1.1 ile verilen fonksiyonel modelde E(£), &İ

ölçülerinin ümit değerleri vektörünü,, x koordinatlar veya

yükseklikler gibi 2£ ölçülerinden hesaplanacak bilinmiyenleri

A ise ^ ile x arasındaki fonksiyonel ilişkiyi gösteren

38

Page 3: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

39

Page 4: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

40

Page 5: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

ifade biçimiyle normal dağılım (çok boyutlu) da olduğu kabul edilir. x parametrelerinin tahmin değeri olan x de x» ümit değeri ve aoQxx varyans kovaryans matrisi ile normal dağılım-dadır.

2 x - w(x# oo QxXî 2.10

2 Keza _v düzeltmeleri de sıfır ümit değeri ve ao Qvv varyans kovaryans matrisi ile

2 2 ~ N (0*ao Qvv) 2.11

normal dağılımlıdır.

Düzeltmelerin karesel formu?

0 = vTP98v 2.12 2

ve birim ölçünün varyansının tahmin değeri cro ise |n-u) serbestlik dereceli x~ dağılımındadır (wolf 1968) .

-!-~%2 (n-u), (n-"j, q^-=x2 (n-u) 2.13

2

Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve ao nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları varsayımının ge-çerli olması ile mümkündür.

3. Uyuşumsuz ölçü ve Saptanması

Dengeleme hesabı bilinmiyenlerinin tahmin değeri olan S.j. lerin ve bunlardan türetilecek tüm fonksiyonların doğruluğu hakkındaki tüm ifadelerin doğruluğu* 1,1 ve 1.2 de ifadesini bulan matematiksel modelin geçerli olmasına bağlıdır. Diğer bir deyişle fiziksel bir olay sonucu olan ölçü ile geometrik ve/veya fiziksel büyüklükler olabilen x parametreleri arasındaki bağıntıların doğru, olarak ifade edilmesine ve ayrıca ölçülerin stokastik özelliklerinin tam ve doğru olarak 1*2 içinde ifade edilebilmiş olmasına bağlıdır. Eğer ölçüler 1.1 ve 1*2 de verilen fonksiyonel ve stokastik modele uymazsa* dengeleme sonuçlarından beklenen 2-10* 2.11

41

Page 6: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

42

Page 7: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

elde edilir (Ayan 1981). 3.4 eşitliğinde Pj^O ve QVİVİ£0

olduğundan sıfırdan farklı her düzeltme değerinden bir A^

nin hesaplanabileceği görülmektedir. Kaba hata olarak işleme

katılan Â^ nin gerçekten bir kaba hata mı yoksa rastlantısal

nitelikte bir büyüklükmü olduğunun ayırımının yapılabilmesi

için istatistik testlere başvurulur. Test büyüklüğü olarak

elde edilir. w^ birimsiz bir büyüklük olup ümit değeri sıfır

ve varyansı l'e eşittir bu nedenle de normlandırılmış ya da

standartlaştırılmış düzeltme denir. Eğer &İ gerçekten bir

kaba hata ise.

™i~ N{0# 1)

dağılımında olmaz. İstatistik test sıfır hipotezi Ho olarak

w^ nin ümit değerinin sıfır olduğu ve alternatif hipotezi H&

olarak da ümit değerinin sıfırdan farklı bir Ğİ ye eşit

olduğu ileri sürülerek,

43

Page 8: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

Baarda (1968) tarafından "data snooping" olarak ad-

landırılan iki taraflı istatistik test |WJJ nin bir sınır

değeri k ile karşılaştırılmasından ibarettir. Sınır değer

ise standartlaştırılmış normal dağılım tablosundan seçilen

bir yanılma olasılığı a için alınacak Yj_- ^ değeridir.

Test büyüklüğü olarak kullanılan w^ nin hesabında

gerekli olan birim ölçünün varyansına ümit değeri oo2 teorik

bir kavramdır ve çoğunlukla bilinemez. Bunun yerine tahmin

değeri olanS^ dengeleme sonunda hesaplanır. Test büyüklüğü

olarak,

olmak Üzere | T jj nin kullanılma zorunluğu vardır, t^ de

student'leştirilmiş düzeltme adını alır, ancak T^ W^ gibi

normal dağılım da değildir (Aksoy 1984). Popeye göre |TjJ» T-

dağılımındadır. ?± test büyüklüğü yine T- dağılım tablosundan

bir yanılma olasılığı a için alınacak Cı-.^değeri ile

karşılaştırılır» T^>Cj._a ise %j_ ölçüsü kaba hatalı (uyuşum-

suzjdur denir.

Test büyüklüğünün 3.8 ile hesaplanması sırasında da

teorik olarak küçük bir ihmal söz konusudur» Eğer bir l^ öl-

çüsü içinde bir Aj_ kaba hatası varsa* geçerli olmayan bir

dengeleme modelinden o§ yerine hesaplanan tahmin değeri So

kullanılması da doğru değildir» Tam doğrusu yapılmak iste-

nirse s| 3.3 bağıntısında yer alan, model hatalarından arın-

dırılmış v değerlerinden hesaplanmalıdır. S2 nin model hata-

larından arı v_ değerlerinden hesabı dengelemeyi yenilemeden

mümkündün bu şekilde tanımlanan varyans §£ ile gösterilir-

se,.

44

Page 9: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

olmak üzere 1- ^ istatistik güven ve f-1 serbestlik derece-

si ile t- darılıra tablosundan alınacak t traktil değeri ile

karşılaştırılır (Pelzer 1985) .

4. Sonuç

Model hataları genellikle ölçüler içinde bulunan kaba

hatalar nedeniyle ortaya çıkar ancak söz konusu yukarıda

açıklanan testlerle, normal dağılımda olan bir kaynak kümenin

örnek kümesi olduğu varsayılan ölçüler örnek kümesine uymayan

ölçüler ayıklanmaktadır. Konunun anlatımı için kaba hata

sözcüğü kullanılmışsa da, uyuşumsuz ölçüler deyimi daha

yerindedir. Dengeleme modeli üzerindeki bir varsayımın

kontrolü anlamına gelen uyuşumsuz ölçüler testi için geliş-

tirilmiş yöntemler açıklanmıştır. Açıklanan her üç yöntemde de

ana fikir aynı olmakla birlikte farklı dagılımlardaki test

büyüklükleri kullanılmaktadır.

Uyuşumsuz ölçüler testinde, temel veri ölçünün dü-

zeltmesidir» Bir ölçü düzeltmesi ise tüm ölçülerden etki-

lenmektedir, bu nedenle bir test ile ancak bir ölçünün uyu-

şumsuz olduğuna karar verilebilir. Bu nedenle ise en büyük

test büyüklüğü ile başlamalıdır» Sınır değeri aşan en büyük

test büyüklüğünün ait olduğu ölçü ölçme planından çıkarıl-

dıktan sonra, dengeleme yenilenerek test yinelenmelidir®

Çok büyük serbestlik derecelerinde test duyarsızlaş-maktadır, bu nedenle dengeleme problemi parçalara ayrılarak uyuşumsuz ölçülerin ayıklanması yoluna gidilmelidir.

45

Page 10: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

5» Kaynaklar

Aksoy*A. |1984) s üyuşumsuz ölçüler Testi Harita Dergisi 93, 1984 s,1-27 Ankara

Ayan^T» (1981) % Jeodezik Ağların Optimizasyonu Doçentlik Tezi 1981. İTÜ İnşaat Fakül-tesi

Ayan#T. s Jeodezik Ağlarxn Analizi Ders Notları İTÜ İnşaat Fakültesi

Baarda#W. (1968) % A Testing Procedure for use in Geodetic Metworks Netherlands Geodetic Commission 2-5 Delft-1968

Baarda,W. (1976) % Reliability and Precision of Networks VII,int. Kurs für Ingenieurvermessungen Hoker Prozision Darmstadt-1976

Heck#B. (1981) s Der Einfluss einzelner Beobachtungen auf das Ergebnis einer Ausgleichung und die suche nach Ausreissern in den Beobachtungen Avn 88, 1981 s. 17-34

Pelzer (1980) % Statistische Test verfahren Geodatische Neîze in Landes -und İnaenieurvermessung Konrad Wittwer Verlag Stuttgart. 1980

Pelzer (1985) s Geodatische Melze in Landes -und İngenieurvermessung II- Oberprüfung von Ausgleichungsmodellen Konrad Wittwer Verlag-Stuttgart. 1985

Wolf (1968) ı Ausgleichungsrechnung nach der Methode ^leinsten Quadratre. Ferd. Dümlers Vertag# Bonn-1968

46

Page 11: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

SIKLAŞTIRMA AĞLARINDA DATUM TANIMLAMA VE BAĞLANTI NOKTALARININ TEST EDtLMESÎ

Hüseyin Demire1

1. Giriş

"Büyük ölçekli Haritaların Yapım Yönetmeliği" nde yeni nok-taların ülke nirengi ağına dayalı olarak belirlenmesi zorun-luğu öngörülmüştür. Yeni noktaların bağlandığı üst derece ağ noktalarının koordinatları bu ağda yapılan ölçüler yardımıyla yıllar önce ve aşamalı (hiyerarşik) bir yaklaşımla belirlen-miştir.

Bağlantı noktalarındaki hatalar, ölçüleri ve yeni nokta koor*-dinatlarını etkileyerek yeni ağ geometrisinin bozulmasına neden olur. Bu hataların kaynağı, üst derece ağda ayıklanma-mış kaba ölçü hataları, yanlış nokta seçimi, sıklaştırma ağında bağlantı noktalarına ilişkin uyuşumsuz ölçü hataları verilerin işlenmesi sırasında nokta numaraları ya da koor-dinatlarının yanlış girilmesi, koordinatlar için başka bir referans sisteminin geçerli olması, eksik indirgeme, zarar gören noktaların ihyası ya da sağlamlaştırılmasında yapılan hatalar gibi değişik türde olabilir. Ayrıca bağlantı nokta-larınca belirlenen ağ geometrisi ile yeni ağ geometrisi ara-sında ölçek uyuşmazlığı ile karşılaşılabilir.

Bağlantı noktalarındaki kaba hata etkilerinden sakınmak için yeni nokta koordinatları belirlenmeden önce bağlantı noktala-rı uygun istatiksel yöntemler ile test edilmeli; hatalar ka-nıtlanmalı ve bağlantı için hangi noktaların uygun olduğuna karar verilmelidir.

Aşağıda sıklaştırma ağlarında datum seçimi ve özel datum ta-nımları yardımıyla bağlantı noktalarının testi için doğrusal hipotez testine dayanan bir yöntem üzerinde durulmakta ve konuya ilişkin başka yöntemler açıklanmaktadır.

2. Sıklaştırma Ağlarında Datum Seçimi

Genel olarak yatay kontrol ağlarında (nirengi ağı) yapılan doğrultu ve uzunluk ölçüleri-, ağın bir koordinat sisteminde tanımı için gerekli bilgiyi içermez. Bu eksiklik seçilen bir koordinat sistemine göre ağın konumu, dönüklüğü ve ölçeği saptanarak, başka bir deyişle datum tanımı yardımıyla gide-rilir.

Bir yatay kontrol ağının datumu, x ve y eksenleri doğrultu-sunda iki öteleme, bir dönüklük ve bir ölçek olmak üzere 4 parametre ile belirlenir. Uzunluk ölçüleri ağın ölçeğini be-lirlediğinden kenar ya da doğrultu-kenar ağlarında datum parametrelerinin sayısı 3'e düşer. Seçimi isteğe bağlı olan

47

Page 12: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

bu büyülüklere serbest datum parametreleri ya da dış paramet-reler ada verilir. örneğin, yalnız yatay doğrultulara ölçül-müş olan bir ağda bir noktanın koordinatları, bu noktadaki açıklık açısı ve bir kenar uzunluğu (ya da iki noktanın koor-dinatları) ve kenar/doğrultu-kenar ablarında bir noktanın koordinatları ile bir açıklık açısı (açıklık açısı yerine ikinci bir noktanın koordinatlarından biri) için belli deler-ler öngörülerek ağ için bir datum tanımı yapılabilir.

Bu biçimde datum tanımında bilinmeyen noktalar ve doğruluk-ları, dengelemeye sabit değerler olarak sokulan datum pa-rametrelerinden etkilenir. Koordinatları sabit alınan nokta ya da noktalardan uzak1aşıldıkça nokta hataları artar; hata elipsleri büyür (Koch, 1983a; Demirel, 1987). Nokta koordi-natları ve doğrulukları datum seçimine bağlı olarak değişir. Ağın tüm npkaları bilinmeyen kabul edilir ve koordinatların kestirimi için normal denklem katsayılar matrisinin Moore-Penrose inversi (N+) kullanılırsa belirtilen sakınca ortadan kalkar. Koordinat bilinmeyenlerinin kovaryans matrisinin izi (varyanslarm toplamı) minimum olur. Buna göre nokta hataları için homojen bir dağılım elde edilir. Ayrıca bu çözüm ile koordinat bilinmeyenleri vektörü normunun minimum olması sağ-lanır. Bu özellik, koordinatların kestirim değerleri ile yak-laşak değerleri arasında benzerlik (Helmert) dönüşümü anlamı-na gelir. Ağın tüm noktalarının datum tanımına sokulduğu ser-best dengelemenin bu türüne tüm iz minimum çözümü adı verilir (Illner, 1985).

Datum tanımı için ağ noktalarından bir bölümü de öngörülebi-lir. Bu durumda bilinmeyenler vektörünün yalnız datum tanımı-na giren nokta koordinatlarını içeren bölümünün normu ve nor-mal denklem katsayılar matrisinin N~ genel inversinin bu bö-lümüne karşılık alt matrisinin izi (datuma giren nokta koor-dinatları varyanslarinin toplama) minimum olur. Burada ben-zerlik dönüşümü, yalnız datum noktaları için geçerli olur. Serbest dengelemenin bu türü kısmi iz minimum çözümü olarak adlandırılır.

Datum parametrelerinin sayısı kadar koordinatın sabit alın-dığı alışılmış dengeleme türü ile tüm iz minimum ve kısmi iz minimum çözümleri (serbest ag dengelemeleri) arasındaki geçişler, S-dönüşümü yardımıyla kolayca gerçekleştirilebilir. Başka bir deyişle, bunlardan birine göre bilinen koordinat bilinmeyenleri vektörü ve bunun kofaktörler matrisinden iste-nen datuma karşılık dengeleme sonuçlarına geçilebilir. Bu tür datum tanımlarında ağın iç geometrisine ilişkin büyüklükler örneğin birim ağırlıkla varyansan kestirim değeri, dengeli ölçüler, koordinatların fonksiyonları, bunların varyans ve güvenirlikleri değişmez. Koordinatlar ve koordinatların ko-faktörler matrisi, varyans1ara, nokta ve bağıl hata elipsleri datum tanımına bağlı olarak değişir (Demirel, 1987).

48

Page 13: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

Sıklaştırma ağ-1arında yeni nokta koordinatlarının ülke niren-gi ağ-ma dayalı olarak belirlenmesi istenir. Sıklaştırma ab-ları için genellikle uygulanan aşamalı dengeleme yönteminde üst derece ag noktaları (bağlantı noktaları) sabit kabul edi-lir ve yeni noktaların konumları datumu tanımlayan bu nokta-lara göre belirlenir. Çözüm kolaylığı sağlamasına karşın bu yöntemin sakıncalı yanları vardır:

- ölçüler ile tanımlanan ag geometrisi, bağlantı noktaları kümesinden kaynaklanan etkiler nedeniyle bozulur.

- Bağlantı noktaları denetlenemez.

- ölçü hataları ile bağlantı noktalarının hatalarını bir birinden ayırmak olanaksızdır. Uyuşumsuz ölçüler ayıklana- maz.

- Doğruluk ve güvenirlik ölçütleri için elde edilen değerler gerçekçi değil, yanıltıcıdır.

- Bağlantı noktalarında sıfır olan nokta konum hataları bağ lantı noktalarından uzaklaşıldıkça artar C^olf, 1984).

Yeni noktalar yanında bağlantı noktaları da dengelemeye bilinmeyen olarak sokulur ve datum tanımı için noktaların tü-mü öngörülür, tüm iz minimum çözümüne göre ag serbest denge-lenirse yukarıda sıralanan sakıncalar ortadan kalkar. Yeni ve bağlantı noktalarının belirlenen koordinatlarına ilişkin kovaryans matrisin izi minimum olur. Söz konusu noktalara ilişkin hata elipsleri homojen büyüklükte çıkar. Ağın orta-sında en küçük olan elipsler, ag kenarlarına doğru giderek büyüyen bir özellik taşır. Sıklaştırma ağlarında doğruluk öl-çütleri için minimum izli kovaryans matrisler (iç hata matri-si) kullanılır (Wolf, 1982; Koch, 1983a).

Sıklaştırma ağının datumu için yalnız bağlantı noktaları seçilirse, ag bu nokta kümesine göre optimal biçimde konum-landırılmış olur (kısmi iz minimum çözümü). Bu çözüm, bağlan-tı noktalarının dengeli koordinatları ile yaklaşık koordinat-ları arasında benzerlik dönüşümü anlamındadır. Datum tanımı için bağlantı noktalarının seçilmesi, ağdaki öteki noktaların etkilerinden arınmış olarak bu noktaları test etme olanağını sağlar.

3. Bağlantı Noktalarının Test Edilmesi

3.1 Global Test

Bağlantı noktaları kümesinde uyuşumsuz nokta bulunup bulunma-dığı sorusu global test yardımıyla yanıtlanır. Bu amaçla bağ-lantı noktalarının verilen koordinatları ile dengeleme sonu-cunda bulunan koordinatları karşılaştırılır.

49

Page 14: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

Burada açıklanan test yönteminde sıklaştırma a$ı ölçüleri ile bağlantı noktaları koordinatlarının da açıkça belirlenebil-digi varsayılıyor.

Bağlantı noktalarının koordinatları (küçültülmüş) xı, yeni noktaların koordinatları, ölçek faktörü vb. bilinmeyenler (küçültülmüş) X2, katsayılar matrisleri Âı ve A2, ölçüler 1, düzeltmeler v, ölçülerin kovaryans matrisi Cıı, alırlık matrisi P, birim ağırlıklı varyans o2, abdaki toplam nokta sayısı p olduğuna göre tüm iz minimum çözümü için

50

Page 15: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

normal denklem katsayılar matrisinin genel inversine ve bu matrisin Qıı alt matrisi normal denklem katsayılar matrisinin bağlantı noktalarına karşılık bölümünün Moore-Penrose inversine eşittir:

(2) modelindeki düzeltme denklemlerinden koşul denklemlerinin sayısı (normal denklem katsayılar matrisinin rank bozukluğu) kadar koordinat bilinmeyenine ilişkin sütun çıkarılır ve ko-şullar gözönüne alınmaksızın normal denklemler oluşturulursa normal denklem katsayılar matrisi düzenli (regüler) olur. Normal denklemlerin çözümünden bilinmeyenler vektörü x ve ko-faktörler matrisi Qxx çıkar. Bu sonuçlar, önceden sabit alınan koordinatlara karşılık yerlerde sıfır ile genişletilerek S-dönüşümü yardımıyla bağlantı noktaları datümuna dönüştürü-lebilir. (1) ve (3) ile oluşturulan dönüşüm matrisi

51

Page 16: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

koşulları biçiminde eklenmeli ve bu koşulların önceki modelin düzeltmelerine olan etkisi incelenmelidir. v?Pv ilk ve VHPVH ikinci modelde düzeltmelerin ağırlıklı kareleri toplamı ise bu etki

R - VHPVH - vTPv = (xı - xı)T Q*n (xx - xı) (13)

çıkar. Buna göre R, ilk dengelemenin sonuçlarına bağlıdır; ikinci modele göre dengeleme gereksizdir.

ölçü sayısı n, toplam bilinmeyen sayısı u, rank bozukluğu sayısı d, serbestlik derecesi f=n-u+d, bağlantı noktalarının sayısı pı, R büyüklüğünün ya da Qıı matrisinin serbestlik derecesi h=2pı-d ve birim ağırlıklı varyansın kestirim değeri

CT2 = VTPV / f (14)

olmak üzere Ho hipotezini test etmek için

T = R / a*h (15)

test büyüklüfü oluşturulur. T büyüklüğü h ve f serbestlik dereceli F-dagılimlidir.

Sıfır hipotezi geçerli ise

P(T > Fh,f.ı-a) = a (16)

olasılık eşitliği geçerlidir, a anlamlılık düzeyi için, ge-nellikle a = 0.05 ya da 0.01 değeri öngörülür. T test büyük-lüğü h, f serbestlik derecelerine ve 1-cc güven olasılığına bağlı olarak F-dağılımma ilişkin Fh,f,ı-a sınır değerinden küçük çıkarsa sıfır hipotezi kabul edilir. Bağlantı nokta-ları kümesinde uyuşumsuz nokta bulunmadığı yargısına varılır. Aksi durumda xı ve xı arasındaki fark anlamlı (signifikant) görülür; Hs hipotezi kabul edilir ve uyuşumsuz noktaların araştırılmasına geçilir.

3.2 Uyuşumsuz Bağlantı Noktalarının Araştırılması

Global test sonucunda, bağlantı noktaları kümesinde uyuşumsuz nokta bulunduğuna karar verilmişse noktaların her biri kuşku-lu görülür. Bağlantı noktalarının xı koordinat^vektörü, araş-tırılan noktanın koordinatları xb ve ötekiler xa içinde olmak üzere iki alt bölüme ayrılır. Bu kez, xa vektörü içinde kalan noktalar datum belirleyicidir, önceki bölümde xı için yapılan test işlemleri, burada xa için yinelenmelidir. k indisi bura-daki datumu tanımlamak üzere (3)' den Bk, (8)' den Sk bulu-nur. (9) bağıntıları yardımıyla k datumuna dönüştürülmüş xk koordinatları ve Qİtx kofaktörler matrisi elde edilir. &•< vek-törünün Xa alt vektörü ve Qxx matrisinin bu vektöre karşılık Qaa alt matrisiyle (13)• den

52

Page 17: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

çıkar. xb alt vektörü içine her defasında yeni bir bağlantı noktası getirilerek bağlantı noktalarının sayısı kadar Ra değeri hesaplanır. Ra değeri en küçük olan noktanın uyuşmsuz olduğuna karar verilir, h yerine h-2 ve (Ra)min ile hesapla-nan (15) test büyüklüğüne göre, başka uyuşumsuz nokaların da bulunduğu sonucu çıkarsa (Ra)min değerli nokta £2 vektörü içine atılarak yukarıdaki işlemler, xı yerine xa vektörü içinde kalan noktalar için yinelenir. xa vektörünün boyutu, normal denklem katsayılar matrisinin rank bozukluğu sayısı d1 den büyük olmalıdır.

4. Bağlantı Noktalarının Test Edilmesine îlişkin Diğer Yöntemler

Nokta kümelerini test etmeye yönelik, doğrusal hipotez testine (Bili, 1984; Aksoy , 1987), benzerlik dönüşümüne (Lenzmann, 1984; Benning, 1985; Yaşayan, 1991) ve dinamik ag dengelemesi modeline (Koch, 1983b; Bili, 1984) dayalı çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan bazıları aşağıda kısaca açıklanmaktadır.

üst derece ag noktalarının hatalı (stokastik değişken) kabul edildiği dinamik ag dengelemesinin bir türünde bağlantı nok-talarının verilen koordinatları, ölçülermiş gibi kabul edile-rek, uyuşumsuz ölçülere benzer biçimde test edilir. Bu yön-temde bağlantı noktalarına ilişkin kovaryans matrisin genel-likle bilinmemesi sorun yaratır. Bu sorun, üst derece ağın özelliklerini olabildiğince gerçeğe uygun biçimde yansıtan yapay stokastik modeller ile çözülür.

"Açıklamalı-örneklemeli Büyük ölçekli Haritaların Yapım Yö-etmeligi" nde açıklanan başka bir yöntem, tüm iz minimum çözümüne göre serbest dengeleme ile bulunan koordinat bilin-meyenleri vektörünün bağlantı noktalarına ilişkin bölümü ile verilen koordinatlar arasında yapılan benzerlik dönüşümünden çıkan aykırılıkların analizine dayanır. Noktaların x ve y koordinatlarına ilişkin sapmalara (vx,v? düzeltmeleri), uyu-şumsuz ölçü çiftleri için geçerli iki boyutlu test yöntemi uygulanır (Koch, 1985). Bu yöntemde, bağlantı noktalarının verilen ve dengeleme ile bulunan koordinatları eşdeğerli ve korelasyonsuz kabul edilir. Bağlantı noktaları ile birlikte ölçek uyuşmazlığı olup olmadığı da denetlenir. Bölüm 31 de açıklanan yöntemde ise, kullanılan uzunluk ölçer ile bağlantı noktalarınca belirlenen ölçek arasında anlamlı bir uyuşmazlık olup olmadığa, uzunluk ölçer için dengelemeye bilinmeyen ola-rak sokulan ölçek faktörü test edilerek saptanır.

53

Page 18: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

5. Sonuç

Sıklaştırma aşlarında uyuşumsuz bağlantı noktalarının ayık-lanmasında uygulanan test yöntemlerinde datum tanımının bağlantı noktalarına etkileri genellikle gözardı edilmek-tedir. Burada özellikle datumun önemi üzerinde durulmuş ve uygun datum tanımları yardımıyla doğrusal hipotez testine dayalı bir yöntem ile uyuşumsuz bağlantı noktalarının araştı-rılmasında izlenecek yol açıklanmıştır.

KAYNAKLAR

Aksoy, A. (1987): Jeodezik Değerlerin Matematik-îstatistik Testlerle İrdelenmesi, Türkiye I. Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 23-27 Şubat 1987 Ankara, s. 559-592.

Benning, W.; T., Robert (1985): Ausreissertests bei der freien Stationierung, AVN 8-9, s. 283-293.

Bili, R. (1984): Eine Strategie zur Ausgleichung und Analyse von Verdichtungsnetzen, DGK, Reihe C, Nr. 295.

Demireİ, H. (1987a): S-Transformasyonu ve Deformasyon ana-lizi, Türkiye I. Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 23-27 Şubat 1987 Ankara, s. 593-608.

Demireİ, H. (1987b): Jeodezik Ağlarda Datum Tanımları ve Den-geleme Sonuçlarına Etkileri, Prof. Burhan Tansug Foto-grametri ve Jeodezi Simpozyumu, 8-9 Ekim 1987 istanbul s. 269-277.

Illner, I. (1985): Datumsfestlegung in freien Netzen, DGK, Reihe C, Nr. 309.

Koch, K. R. (1983a): Die Wahl des Datums eines Trigonometri-schen Netzes bei Punkteinschaltungen, ZfV 3, s. 104-111.

Koch, K. R. (1983b): Rechenverfahren bei der Einschaltung von Punkten in ein Trigonometrisches Netz, AVN 3, s.99-107

Koch, K. R. (1985): Test von Ausreissern in Beobachtungs-paaren, ZfV 1, s. 34-39.

Wolf, H. (1982): Zur inneren Fehlersituation bei mehrfachan-geschlossenen Netzen und Punkteinschaltungen, Mitteil-ungen d. geod. Instituts d. Technischen Universitât Graz, Folge 40, s. 356-364.

¥olf, H. (1984): Zur Praxis der Punkteinschaltungen, AVN 11-12, s. 432-440.

54

Page 19: 39 · Dengeleme hesabı sonucunda elde edilecek xy _v, ve a o nin yukarıda söylenen dağılımlara uyabilmeleri» 2.9 ile ifade edilen ölçülerin normal dağılımda olmaları

Yaşayan, A.; Atasoy, V. (1991): îki ölçü Kümesinin Birleşti-rilmesinde Uyuşumsuz Noktaların SaŞlam Kestirim Yönte-miyle Ayıklanması. III. Harita Kurultayı, 28 Ocak-1 Şubat 1991 Ankara, s. 450-465.

55