Nedir ve Nasıl Nedir ve Nasıl Yapılır
Jeodezi Nedir
Dünyanın şekli ve ölçüleri ile ilgilenen ilim. Modern jeodezi; kullanma maksadına göre geometrik, fiziksel, astronomik ve uydu jeodezisi olarak kollara ayrılmıştır. ilk üç kol klasik jeodezi olarak sınıflandırılır. Uydu jeodezisi ise ilk uydunun 1957 senesinde uzaya fırlatılması ile başlamış oldu. Jeodezi etüt, haritacılık, jeoloji, astronomi ve teorik fizik konularından kaynaklanmış ve bunların gelişmesine katkılarda bulunmuştur.
Dünyanın, küre şeklinde olduğunu söyleyen ilk düşünür milattan önce beşinci asırda yaşamış Parmenides’li Elea isimli bir Eski Yunanlıdır. Pisagoras ve Plato da dünyanın yuvarlak olduğunu iddia etmişlerdir. Aristo ise yuvarlak olduğu hakkında deliller göstermeye çalışmıştır. Ay tutulmasında arzın ay üzerindeki gölgesinin şekli, arzın çeşitli yerlerinde farklı yıldızların görülmesi arzın düz değil yuvarlak olduğuna delil olarak gösterilmiştir.
Özel aletlerle jeodezi ilmine en çok katkıda bulunanlar ortaçağda islam alimleridir. El-Birüni jeodezi ilminin kurucusu olarak bilinir. Müslümanlar şehirlerin enlem ve boylamlarını, dağların yüksekliğini, dünyanın çapını matematiksel olarak bulmaya çalıştılar. Dokuzuncu ve on ikinci yüzyıllar arasında 36° kuzey enleminde boylam derecesini, yani 36° kuzey enlemindeki iki boylam arasındaki mesafeyi 8759 metre olarak ölçtüler. El Birüni jeodezi ve matematiksel coğrafya üzerine on beş cilt kitap yazmıştır. Bilhassa enlem ve boylam çalışmalarında ibn-i Yünus adeta El-Birüni’nin tamamlayıcısıdır. Suriye’de Müsa bin Şakir’in oğullarıAhmed, Mehmed kardeşler Sincar Sahrasında dünyanın çapını bulmak maksadı ile enlem boyunu ölçtüler. Aynı tür çalışmaları astronom El-Bettani ve El-Fergani de yaptılar.
Jeodezi konusunda yine de El-Birüni en sağlıklı çalışmaları yapmıştır. Hindistan’da yapmış olduğu ölçümlerden dünya çevresini 40.000 km olarak hesaplamıştır. Dünyanın Elipsoit değil de Geoit
şeklinde olduğunu da bulmuş olsaydı; hesap, bugünkü hesaplanan değere çok yakın olacaktı. El-Birüni’nin dağların yüksekliklerini hesaplamaktaki çalışmaları da küçümsenemeyecek ölçüdedir. Müslümanların dünya ile ilgili çalışmaları ve buluşlarından sonra Kristof Columbus 1492 senesinde çıktığı seyahatini dünyanın yuvarlak olduğunu ispat etmekten çok, yeni ülkeler bulmak için yapmıştı. Dünyanın şekli ile ilgili olarak başta bilim adamlarından isaac Newton 1687’de dünyanın dönüşü sebebiyle ekvator kısmının merkezkaç(santrifüj) kuvvet etkisi ile şişkin bir hal aldığı ve kutupların
basıldığını ileri sürmüştür. Bunu 1740’ta iskoçyalı bilim adamı Colin Maclaurin ispat etti. Dünya çapı hesabında rönesans devrinde Fransız astronomu Jean Fernel 128 km hata yaparak neticeye yaklaşmıştır. Doğru değer 12.762 kilometredir. 1671’de Fransız Jean Picard ilk hassas ölçümü yaparak doğru değeri buldu. Ölçümlerdeki metod El-Birüni’nin tatbik ettiği iki boylam arasında kalan enlem parçasını ölçmekti. Bir grup bilim adamı Peru’ya, bir kısmı da Lopland’e giderek on sene süren ölçümler sonunda 1737’de Lopland’daki boylamın Peru’da dünyanın tam yuvarlak olmayıp ekvatordan şişkin elipsoit olduğunu anladılar.
Modern Jeodezi Çalışmaları
Dünyanın şekli ve büyüklüğünün tayini jeodezi ilmi açısından geometri konusuna girer. Geometri yanında yer çekiminin de rolü büyüktür. Dünya tam bir küre olarak kabul edilirse, yarıçapı 6.371.023 m civarında ortaya çıkar. Eğer daha gerçekçi olarak dönel elipsoit olarak kabul edilirse, iki asal ekseni mevcuttur. Büyük eksende yarıçap 6.378.160 m, küçük eksende yarıçap 6.356.774 m’dir. Bu değerler milletlerarası jeodezi birliğinin 1967’de yayınladığı değerlerdir.
Dünyanın şeklini tarif eden en güzel geometrik şekil geoiddir. Geoid, dünya yerçekimi sahası dengeli potansiyel düzeyinin okyanus yüzeyi ile çakıştığı en uygun şekle denir. (Dengeli potansiyel yüzeyi, yerçekim kuvvetleri ile dünyanın dönüş kuvvetinin birbirine eşit olduğu noktalardır.) Karaların bulunduğu kıtalarda dünya kütlesi okyanuslardakine nazaran daha fazla olduğu için yerçekim sahası kıtalarda büyüktür. Elipsoidden farklı olarak karaların bulunduğu kısımlarda şekil şişkindir. ideal bir elipsoid ile geoid arasında okyanuslarda ± 1 m; karalarda ortalama ± 100 m fark vardır.
Geometrik Jeodezi
Geometrik jeodezi, jeodezi ile ilgili problemlerin doğrudan doğruya geometrik usullerle çözümüdür. Hesaplamaları yapmadan önce özel aletlerle ölçü yapılır. Yatay ve dikey açılar, çok hassas bir şekilde teodolit ile ölçülür. Mesafe, elektronik mesafe ölçen cihazlarla ölçülür. Yatay mesafeler, üçgenleme metodu ile ölçülerek üçgenin diğer kenarları hesapla bulunur.
Fiziksel Jeodezi
Fiziksel jeodezi, dünyanın çekim kuvvetini esas alarak yeryüzünün elipsoit yapısının muhtelif noktalarındaki düzlük ve yüksekliklerinin ölçülerek bulunması metodlarıyla ilgilidir. Mutlak çekim kuvvetlerinin ölçülmesi çok zordur. Dünyanın belirli noktalarında bu ölçümler yapılabilir. Kaide olarak ölçümler sarkaçlar ile veya serbest düşme deneyleri ile yapılır.
ikinci Dünya Savaşı sıralarında yerçekimi kuvvetini ölçebilen statik gravimetre cihazı geliştirilmiştir. Bu cihaz hem pratik, hem de hassas ölçüm yapacak özelliktedir. Böylece çok noktada alınan ölçülerle dünya geoid yapısının ideal elipsoid yapısından farkı kolaylıkla bulunabilmektedir.
Astronomik Jeodezi
Astronomik jeodezi, gerçek yön jeodezisidir. Yani, dünyanın herhangi bir noktasının dik doğrultusunu ekvator ve Greenwich’den geçen sıfır boylam düzlemine göre konumu esas alınır. Bu yön, o noktanın astronomik enlem ve boylamı olarak ifade edilir.
Astronomik ve jeodezik koordinatlar arasındaki fark dikey sapması olarak tarif edilir ki, bu jeodezik koordinatlardaki elipsoidin o noktadaki eğimlerini verir. Bu eğimlerden geoit haritaları sayısal ve grafik olarak çizilir. Şu ana kadar dünyanın Kuzey Amerika, Avrupa veHindistan bölgelerini içine alan geoit haritaları çizilmiştir.
Uydu Jeodezisi
Uydu aracılığıyla yapılan jeodezik çalışmalar çok yeni olmakla beraber en sıhhatli neticeleri vermektedir.
Uydu dünya etrafında dünya üzerindeki noktalara göre hareketsizmiş gibi kalması için sekiz km saniye hızla döner. incelemeler geometrik ve yerçekimi kuvvetleri ile uydu ve mahalli (lokal) istasyonlar arasında yapılır.
Uydular mesafeleri ya fotoğraflarla veya laser ışınlarıyla tesbit ederler. Uzaydan çekilen fotoğraflarda kırılma etkisi az olur. Yerçekim kuvvetleri uydu aracılığı ile daha hassas tesbit edilebilir. Dünyanın
geoit yapısının elipsoidinden farkları 10 m, hata ile haritalanabilecek şekilde uydu ile ölçülebilmektedir.
