MADEN İŞLETMELERİNDE YÜZEY DEFORMASYONLARININ YAPAY AÇIKLIKLI UYDU RADAR GÖRÜNTÜLERİYLE İZLENEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BEKİR POYRAZ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Yavuz Gül

Eş Danışman: Fatih Poyraz

Özet:

Maden açık işletmelerinde gerekli tedbirler alınmadığında özellikle büyük kütlesel yer değiştirmeler (heyelan) nedeniyle çok ciddi kazalar ve can kayıpları ile karşılaşılmaktadır. Bu durum hem maddi hem de manevi açıdan önemli kayıplara sebep olmaktadır. Bu yüzden maden sahalarındaki deformasyonların önceden tespiti ve gerekli önlemlerin alınması son derece önemlidir. Son yıllarda özellikle çok geniş alanlarda, yüzey deformasyonlarını ve hareketlerini belirlemeye olanak sağlayan ve uydu verilerini kullanan interferometrik yapay açıklı radar (InSAR) yöntemi ön plana çıkmaya başlamıştır. Bu yöntem, üretilen yüksek kaliteli topografya bilgisi ile deformasyonların belirlenmesi esasına dayanmaktadır. Mevcut yöntemlerden farklı olarak istenilen büyüklükte alanın izlenmesine imkan sağlamakta ve santimetre/santimetre altı hassaslığında sonuç vermektedir.

Bu tez çalışması kapsamında, bölgede deformasyon alanlarının belirlenebilmesine yönelik olarak LiCBAS yazılımı ile bir ön değerlendirme yapılmıştır. Belirlenen deformasyon alanındaki hem deformasyonların gelişiminin hem de periyodik bir etkinin araştırılması amacıyla üç yıllık zaman aralığı periyotlara bölünerek PSInSAR tekniği ile incelenmiştir. Sabit saçıcı (PS) oluşumlarına etkilerini belirlemek amacı ile de  bazı lokasyonlara Köşe reflektörler (CR) tesis edilmiş ve sonuçları değerlendirilmiştir.  Avrupa uzay ajansı uydularından (Sentinel-1A/B) ücretsiz düşük çözünürlüklü ve Alman uzay ajansı uydusundan (TerraSAR-X) ücretli yüksek çözünürlüklü SAR görüntüleri elde edilerek deformasyonların ve olası kütlesel yer değiştirmelerin izlenebilirliği ve izleme hassasiyetleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Sahaya tesis edilen 2 adet GPS ile Sentinel-1A ve TerraSAR-X uydu radar verilerinden elde edilen sonuçların uyumu değerlendirilmiştir. Bununla birlikte, her üç yaklaşımla elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Çalışma sonucunda, uzun dönem verilerinden PSInSAR tekniği ile belirlenen sonuçlarına göre, deformasyon alanı içerisinde yatay/düşey yönlü deformasyonların azalmış olsa dahi hala devam ettiği, aynı zamanda mevsimsel bir etkinin de olduğu görülmüştür. CR tesisi ile yeni PS adaylarının oluştuğu ve bu sayede noktasal değerlendirmelerinde yapılabileceği ortaya konulmuştur. Yaklaşık aynı tarih aralığına denk gelen, Sentinel-1A uydusu tabanlı LOS hızları ile TerraSAR-X uydusu tabanlı LOS hızları %5’lik bir farkla yaklaşık aynı seviyelerde bulunmuştur. Uyduların açı değerleri (incidence ve heading) dikkate alınarak GPS verilerinden elde edilen dönüştürülmüş LOS yönündeki hızlarda ise yaklaşık %20’lik bir fark ortaya çıkmıştır. GPS tabanlı LOS hız değerleri, uydu tabanlı hız değerlerine göre yüksek bulunmuş ancak  yönelimlerinin (benzer hareket davranışları) uyumlu olduğu görülmüştür. Benzer şekilde GPS noktalarından tesbit edilen yatay ve düşey hız değerleri de Sentinel-1A tabanlı hızlara göre yüksek bulunsa da sonuçları uyumlu olup aynı yönelimi göstermişlerdir.