Koordinat Nedir - Koordinat Sistemleri

Arazi veya harita üzerindeki bir noktanın kabul edilen bir başlangıç sistemine göre yerini bulmak için haritalara çizilen çizgilere koordinat sistemi denir

Bu sistemde noktanın yerini belirlemeye yarayan elemanlara da koordinat denir

KOORDİNATLARIN KULLANIM YERLERİ :

• Yeryüzünde bir noktanın ya da bir bölgenin yerinin tarifinde,

• Harita üzerinde bir noktanın yerini belirtmekte,

• Koordinatları hesaplanmış noktaları haritaya geçirmekte,

• Koordinatları belli noktalar arasındaki kenar uzunluğu ve bu kenarın kuzeyden olan açıklığını (istikamet açısını) hesaplamakta,

• İki nokta arasındaki yerel saat farkının hesaplanmasında, kullanılır

BAŞLICA KOORDİNAT SİSTEMLERİ :

• Coğrafi Koordinat Sistemi

• Dik koordinat Sistemi,

• Kutupsal Koordinat Sistemi

• Uzay Koordinat Sistemi

COĞRAFİ KOORDİNAT SİSTEMİ

Yer belirlemede kullanılan en eski yöntemlerden bir tanesi coğrafi koordinat sistemidir Bu sistem paralel (enlem dairesi) ve meridyen (boylam dairesi) dairelerinden oluşur

Paraleller Meridyenler

Enlem ve Boylam Daireleri : Dünyayı kuzey ve güney yarım küre diye ikiye ayıran ekvatora paralel dairelere paralel ya da enlem daireleri denir Ekvatorun kuzeyindeki paraleller kuzey paraleli, güneyindekiler ise güney paraleli olarak adlandırılır Paralel daireleri kuzey ve güneyde 1° aralıklı 90'ar tane olmak üzere toplam 180 tanedir

Ekvatora dik ve kutuplarda birleşen dairelere de meridyen ya da boylam daireleri denir Londra'da Greenwich'teki gözlem evinden geçen meridyen,başlangıç meridyenidir Başlangıç meridyeninin doğusundaki meridyenler doğu, batısındaki meridyenler ise batı meridyeni olarak adlandırılır Meridyenler 1° aralıklı 180 doğu ve 180 batı meridyeni olmak üzere toplam 360 tanedir

Bu koordinat sisteminin başlangıcı Greenwich meridyeni ile ekvatorun kesim noktasıdır Koordinat eksenleri de Greenwich meridyeni ve ekvatordur

Bir noktadan (örneğin P ) geçen enlem dairesinin ekvatora olan uzaklığına, diğer bir deyişle bir noktanın ekvatora olan uzaklığını yerin merkezinden gören açıya o noktanın enlemi denir Bir noktadan geçen meridyen dairesi ile başlangıç meridyeni arasındaki açıya, diğer bir deyişle bir noktanın meridyeni ile başlangıç meridyeni arasındaki uzaklığı yerin merkezinden gören açıya o noktanın boylamı denir

Haritaların dört köşesinde, o köşelere ait enlem ve boylam değerleri yazılıdır Ayrıca haritaların kitabelerinde enlem ve boylamlara ait siyah beyaz işaretlenmiş birer dakikalık dakika çizgileri vardır

Enlemler ve Boylamlar Paralel ve Meridyen Daireleri

COĞRAFİ KOORDİNAT İLE YER BİLDİRİMİ :

GRİD KOORDİNATLARI (Grid Referans Sistemleri)

1 GRİDLERİN KULLANILMASI:

Gridler (koordinat çizgileri) genel olarak 1/250000 ve daha büyük ölçekli haritalarda bulunur Büyük ölçekli askeri haritalar için kullanılan UTM projeksiyonuna bakıldığında, enlem ve boylam çizgilerinin eğri çizgiler olduğu görülür Bu eğri enlem ve boylamların kesişmelerinden meydana gelen dörtgenlerin boyutları ve şekilleri farklıdır

Bu durum nokta tariflerini zorlaştırır Bunu kolaylaştırmak üzere, projeksiyonun üzerine grid referans sistemi denilen bir kareler ağı uygulanır Bu grid sistemi haritayı kullanacaklara büyük kolaylıklar sağlar Daha küçük ölçekli haritalarda nokta tarifi (bildirimi) coğrafi koordinatlar yani enlem ve boylam değerleri yardımıyla yapılır Büyük ölçekli haritalarda (normal olarak) grid aralıkları aşağıda gösterilmiştir

ÖLÇEK GRİD ARALIĞI HARİTA UZUNLUĞU

1:25000 1000 m 4 cm

1:50000 1000 m 2 cm

1:100000 5000 m 5 cm

1:250000 10000 m 4 cm

Haritalarda mesafe ölçü birimi metre ya da feet olabilir Genellikle askeri haritalarda mesafe ve rakımlar metredir Sadece müşterek harekat (hava) haritalarında yükseklikler feet olarak gösterilir Bir harita üzerinde birden fazla grid bulunabilir Bu takdirde esas grid belirli bir renkte (siyah) ve tam çizgiler halinde gösterilir Diğer grid ise pafta kitabesi kenarında ve pafta içine doğru çizilen küçük çizgilerle ve değişik renkte (mavi) belirtilir Bunların değerleri de değişik renkte yazılır Bu durum dilim kenarlarına düşen paftalarda söz konusudur

1995 yılından itibaren üretilen 1/25000 ölçekli haritalarda ise ayrıca WGS 84 datumunda hesaplanarak oluşturulan grid koordinat çizgileri ve değerleri, aynı ikinci grid çiziminde olduğu gibi, ancak bu defa kırmızı olarak belirtilir Pafta üzerinde yer alan grid koordinat rakamları ile ilgili açıklamalar, kitabe dışı bilgilerde, pafta alt orta kısmında yer alır

2 GRİD ÇİZGİLERİNİN NUMARALANMASI:

Haritadaki yatay grid çizgilerinin değerleri, sağ ve sol pafta kitabesi içinde ve hemen çizginin uzantısında; dikey grid çizgilerinin değerleri İse alt ve üst pafta kitabesi içinde ve yine çizgilerin uzantısında yazılıdır Bunun dışında, grid çizgilerinin değerleri, pafta içinde grid çizgilerinin üzerinde de yazılır

Yatay gri'd çizgilerinin numaraları ekvatordan kuzeye doğru büyüyerek gider Dikey grid çizgilerinin numaralan ise başlangıç meridyenine göre değerlendirilir Bu değerlendirmede dilim orta meridyenin solunda kalan gridlerin eksi değer almamaları için dilim orta meridyenine 500000 metre değeri verilir Bu duruma göre dilim orta meridyeni sağındaki dikey grid çizgilerinin değeri 500000 m'den büyük, solundaki dikey grid çizgilerinin değeri 500000 m'den küçük değer alırlar Böylece bütün haritalarda grid numaraları soldan sağa ve aşağıdan yukarıya doğru büyür Grid numaraları çok hanelidir Okumayı kolaylaştırmak için, grid çizgilerinin üzerine binler ve onbinler hanesi yazılır Ancak paftanın dört köşesindeki yatay ve düşey grid çizgilerine tüm değerler yazılmıştır

Ölçeği 1/250000'den büyük haritalarda grid değerlerinin sağındaki üç sıfır, 1/250000 ölçekli haritalarda ise grid değerlerinin sağındaki dört sıfır yazılmaz 1/250000'den daha büyük ölçekli haritalarda binler ve onbinler hanesi haritalardaki grid çizgileri üzerine yazılır Bu hanelere esas haneler denir 1/250000 ölçekli haritalarda ise sadece onbinler hanesi yazılır

3 DİLİM KENARI PAFTALARDA GRİDLERİN DURUMU:

Her pafta, üzerinde bulunduğu dilime ait gridi içerir İki ayrı dilime ait komşu iki pafta üzerindeki grid hatları ise birbirinin devamı olamazlar Bu gibi iki pafta bölgesinde yapılacak herhangi bir harekatta işbirliğinin sağlanabilmesi amacıyla her dilimin 30 dakikalık doğu ve batı bölgesi dahilinde noktaların koordinat değerleri komşu dilime göre de hesaplanır Böylece dilim kenarındaki 30 dakikalık saha içindeki noktalar, ait olduğu dilim ile komşu dilime göre de değer almış olurlar Dolayısıyla topçu atışları, yer ölçmesi gibi hizmetlerde meydana gelecek yanlışlar ortadan kalkar ve ayrı iki dilime ait komşu paftaların müşterek kullanılması sağlanır

Aynı pafta üzerinde, yan yana iki dilime ait gridlerin çiziminde ise şu hususlara dikkat edilir

a Paftanın, üzerinde bulunduğu dilime ait grid çizgileri ve değerleri pafta içinde siyah renkte tam olarak çizilir

b Komşu dilime ait grid çizgileri ise pafta kitabesinden, pafta içine doğru 5 mm boyunda mavi çizgiler halinde çizilir ve değerleri de mavi olarak yazılır

DİK AÇILI KOORDİNAT SİSTEMİ İLE YER BİLDİRİMİ

Harita üzerindeki noktaların bildirimi o harita üzerindeki grid sistemi yardımıyla sağlanır Ekvator ve dilim orta meridyeninden itibaren, uzunluk biriminden olmak üzere, noktaların uzaklıklarına Dik Açılı Koordinat (Düz Koordinat) denir

Bir noktanın bulunduğu yerin doğruluk derecesi, koordinatların basamak sayısı ile belirlenir Ne kadar fazla basmak varsa, doğruluk derecesi o kadar yüksektir

3351 1000 mlik Grid Karesi

338516 100 m Doğrulukta Koordinat

33785157 10 m Doğrulukta Koordinat

3378051570 1 m Doğrulukta Koordinat

Koordinatlar aralıksız, parantez, tire işareti, virgül veya nokta kullanılmaksızın devamlı bir sayı olarak yazılırlar

ASKERİ GRİD BİLDİRİM SİSTEMİ

Askeri grid bildirim sistemi, UTM ve UPS projeksiyonlarına göre yapılan gridli haritalarda, silahlı kuvvetler tarafından nokta tayini için kullanılan özel bir bildirim sistemidir Bu sisteme göre yeryüzü grid bölgesi adını alan büyük coğrafi bölgelere bölünür ve her bölge özel bir tanıtma işareti alır

1 GRİD BÖLGE İŞARETİ :

UTM projeksiyonuna göre dünya 180° boylamından (uluslararası gün dönümü hattı) itibaren doğuya doğru 6° lik 60 dilime ayrılmıştır Her dilim batıdan doğuya doğru 1'den 60'a kadar numaralandırılmıştır Bu dilimler ekvatordan kuzey ve güneye doğru 8° lik 20 bölgeye ayrılmış ve her yatay bölgeye güneyden kuzeye "C" harfinden başlamak üzere bir harf verilmiştir (O ve l harfleri sıfır ve bir ile karışmasın diye, A, B ve Y, Z harfleri de Polar Stereogratik Projeksiyon bölgelerinde kullanıldığından burada kullanılmamıştır) Böylece meydana gelen 6° x 8° lik alanlara grid bölgesi adı verilmiştir Her grid bölgesi bir rakam ve bir harf ile ifade edilir Bunun için önce grid bölgesinin bulunduğu sütun numarası, sonra yukarı doğru satır harfi okunur (18T gibi)

2 100000 MLİK KARELER :

6° x 8° ebatlarındaki grid bölgeleri çok geniş bir alanı kaplamaktadır Askeri grid bildirim sisteminde alanı daraltmak için her grid bölgesi kendi içinde ekvatordan başlayarak kuzey ve güneye doğru; ayrıca her 6° lik dilim, dilim orta meridyeninden başlayarak doğuya ve batıya doğru 100000 metrelik karelere ayrılmış ve her bir kare iki harfle gösterilmiştir Bu harflerden biri sütuna, diğeri satıra aittir Sütunları harflendirme 180° batı boylamından itibaren sağa doğru 3 grid dilimini (18 °) kapsar ve "A" harfinden başlayıp "Z" harfinde biter Bundan sonra yeni bir üç dilimin harflendirilmesi başlar Satırlara ait harflendirme ise ekvatorda A harfinden başlayıp 18 ° uzakta V harfi ile biter Bundan sonra yeni bir 18° lik bölümün harflendirilmesi başlar

3 UTM ASKERİ GRİD REFERANS SİSTEMİNE GÖRE NOKTA TARİFİ :

Haritaların sol alt köşesinde haritanın hangi grid bölgesi ve hangi 100000 m'lik kareye düştüğünü gösteren bir grid bildirim kutusu vardır

UTM askeri grid referans sistemine göre noktaların tarifinde, noktanın bulunduğu haritanın grid bölge işareti, 100000 m'lik kare tanıma işareti ve haritadaki grid koordinat değerleri kullanılır

Bir noktanın askeri grid referans sistemi ile bildirimi yapılırken haritanın sol alt köşesinde yer alan grid bildirim kutusundaki talimatın tam olarak yerine getirilmesi gerekir Bir noktanın bildirimi için her zaman grid bölge işareti, 100000 m'lik kare tanıma işareti ve noktanın koordinatları bir arada bulunmasına gerek yoktur Harekat alanı yalnız bir haritayı kapsıyorsa noktanın sağa ve yukarı değerinin bilinmesi yeterlidir Grid bölge işareti ve 100000 m'lik kare tanıma işaretine gerek yoktur Harekat sahası bir 100000 m'lik kareyi taşıyorsa, aynı koordinatı taşıyan bir noktanın 100000 m'lik karelerde de bulunma olasılığı olduğundan, noktanın koordinatının önüne 100000 m'lik kare tanıma harfleri konulmalıdır Harekat sahası her hangi bir doğrultuda 18° lik bir alanı taşıyorsa noktanın 100000 m'lik kare tanıma işaretinin önüne grid bölge işareti de ilave edilmelidir Örnek 35SOD 5338067920

Askeri grid referans sistemi ile koordinatları verilen bir noktanın haritaya işaretlenmesi dik açılı koordinat sisteminde olduğu gibidir

Haritaların grid bildirim kutusunda bazen birden fazla 100000 m'lik kare tanıma işareti bulunabilir Böyle bir durum söz konusu ise 100000 m'lik kareleri ayıran grid çizgi numaraları grid bildirim kutusunda belirtilir

UTM ASKERİ GRİD REFERANS SİSTEMİNE GÖRE NOKTA TARİFİ

Haritaların sol alt köşesinde haritanın hangi grid bölgesi ve hangi 100000 mlik kareye düştüğünü gösteren bir grid bildirim kutusu vardır

UTM grid referans sistemine göre noktaların tarifinde, noktanın bulunduğu haritanın grid bölge işareti, 100000mlik kare işareti ve haritadaki grid koordine değerleri kullanılır

Bir noktanın bildirimi yapılırken haritanın sol alt köşesinde yer alan grid bildirim kutusundaki talimatın tam olarak, yerine getirilmesi gerekir Bir noktanın bildirimi için her zaman grid bölge işareti, 100000 mlik kare işareti ve noktanın koordinatlarının bir arada bulunmasına gerek yoktur

Harekat alanı yalnız bir haritayı kapsıyorsa noktanın sağa ve yukarı değerlerinin bildirilmesi yeterlidir; grid bölge ve 100000 mlik kare tanıtma işaretine gerek yoktur

Harekat sahası bir 100000 mlik kareyi taşıyorsa, aynı koordinatı taşıyan bir noktanın civar 100000 mlik karelerde de bulunması muhtemel olduğundan, noktanın koordinatlarının önüne 100000 mlik kare tanıtma harfleri konulmalıdır

GEOREF SİSTEMİ İLE NOKTA TAYİNİ

Georef sistemi, coğrafi koordinat esasına dayanan bir bildirim sistemidir Hızlı hareket eden hedeflere ait enlem ve boylam değerlerini; süratli, basit ve kolay anlaşılabilir şekilde ifade edebilmek için geliştirilmiştir 1:250 000 ölçekli müşterek harekat haritaları ile daha küçük ölçekli haritalarda kullanılır

Sistem, enlem daireleri ile boylam dairelerinden ibaret bir gratikül sistemidir GRATİKÜL: Harita üzerindeki bir noktanın veya yerin enlem ve boylamının kolaylıkla alınmasını sağlamak amacıyla harita üzerine çizilmiş olan enlem ve boylamlardan ibaret bir şebekedir

Meridyen başlangıcı Greenwich'in meridyenidir Bu gratikül sistemi genel olarak, deniz ve hava haritaları ile küçük ölçekli haritalarda gösterilmiştir Sisteme göre dünya yüzeyi, kenarları enlem ve boylamlardan meydana gelen dörtgenlere bölünmüştür

Dünyanın çevresi 180° batı meridyeninden başlayarak doğuya doğru 15° lik 24 sütuna bölünmüş ve her sütun A'dan Z'ye kadar bir harf ile (l veya O hariç) belirtilmiştir Ayrıca dünya güney kutbundan kuzey kutbuna kadar yine 15° lik 12 satıra bölünmüştür Her satır güney kutbundan ve A'dan başlamak üzere M'ye kadar bir harf ile işaretlenmiştir Böylelikle yeryüzü 15° x 15° lik 288 tane dörtgene ayrılmıştır Her dörtgen, önce sütun, sonra satıra ait harf ile işaretlenir

Her 15 derecelik dörtgen de birer derecelik sütun ve satırlara ayrılmıştır Sütunlar soldan sağa, satırlar aşağıdan yukarıya doğru A'dan Q'ya kadar birer harf ile belirtilmiştir Kenarları 1° x 1° lik dörtgenler önce sütun, sonra satıra ait harf ile işaretlenir Böylece yeryüzü önce 15°lik, sonra 1°lik dörtgenlere ayrılmış olur Nokta tarifinde ilk iki harf 15° lik bölgeyi, sonraki iki harf 1° lik bölgeyi gösterir

1° lik dörtgenler de batıdan doğuya, güneyden kuzeye doğru birer dakikalık sütun ve satırlara ayrılır ve her sütun soldan sağa, her satır aşağıdan yukarıya olmak üzere 1'den 60'a kadar numaralanır Böylece 1' x 1' alanlara inilmiş olur

Nokta bildiriminde verilen ilk iki rakam noktanın 1° lik dörtgen içinde, batı boylamından itibaren dakika sütununu, son iki rakam ise yine aynı bölgede güney paralel daireden itibaren dakika satırını gösterir Dakikaları gösteren rakamlar 10'dan küçükse soluna bir sıfır konarak bildirim iki rakamla yapılır Örneğin; y yerine 06 şeklinde yazılıp "sıfır altı" olarak okunmalıdır

1' dan daha doğrulukla nokta bildirimi istendiği durumlarda 1' lık dörtgenler batı boylam kenarından doğuya doğru, güney enlem kenarından kuzeye doğru olmak üzere enlem ve boylam dakikaları ondalara ayrılır Böylelikle herhangi bir nokta onda bir enlem ve boylam dakikasına kadar belirtilebilir

GPS ile koordinat belirleme nasıl gerçekleşir?

Kullanıcının elindeki GPS alıcısı anteninin yeryüzünde bulunduğu yerin 3 Boyutlu koordinatlarının { (X,Y,Z) veya (Enlem (), Boylam(), Elipsoid Yüksekliği(h)) veya Askeri Grid Referans Sisteminde (Sağa – Yukarı değerler) } ve yukarıda ifade edilen zaman hatası (ót)’nin belirlenebilmesi için eş zamanlı olarak en az 4 uydudan sinyal alınması gerekmektedir (Şekil 2)

NOKTA KONUMU ( X,Y,Z ) ve ZAMAN T BİLİNMEYENİ

Dört uyduya olan mesafe (pseudo-range), yukarıdaki (1) eşitliğinden faydalanarak 4 adet olarak oluşturulur

Burada Uydu-Alıcı mesafeleri açık olarak, uydu ile alıcı anteni arası mesafe eşitliklerinden yararlanarak,

-Dört ayrı uydunun dik koordinatlarından ,

-Alıcı anteninin dik koordinatlarının (X, Y, Z) çıkarılması ile elde edilir Bunlar, eşitlikler halinde gösterilecek olursa aşağıdaki ifadeler elde edilir

UA eşitliklerinde bulunan uyduların dik koordinatları , uydu sinyali ile gönderilen “uydu almanak” verilerinden elde edilmekte olup, alıcı tarafından sinyalin çözülümü ile bilinir durumdadır Eşitliklerde, hesaplanmak üzere bilinmeyen büyüklükler, sadece alıcı anteninin 3 Boyutlu koordinatları (X Y Z) ve zaman bilinmeyenleri ’dir Ölçülen dört ayrı ile söz konusu dört bilinmeyen için dört eşitlik, alıcıda yapılan hesap ile (kalman filtreleri veya en küçük kareler yöntemi) çözülerek aranan alıcı anteni koordinatları (X, Y, Z) bulunur Elde edilen alıcı koordinatları, yer merkezine göre tanımlı WGS84 Referans Sistemindedir

Bilinen, ölçülen ve bilmeyen konumlarının yerin merkezine göre tanımı