Yükseklik; yeryüzünün şekli, katı ve sıvı yeryuvarının atmosfer ile olan sınırına verilen isimdir.
Katı kısımlar girinti ve çıkıntılar nedeniyle düzgün bir yüzey değildir. Bu yüzden yeryüzündeki noktaların yüksekliklerini tanımlayabilmek için, bir başlangıç yüzeyi ve bu yüzeye dik doğrultuların saptanması gerekir.
Yeryüzünde en kolay belirlenebilen doğrultular, çekül doğrultularıdır. Bilindiği gibi durgun bir sıvı yüzeyi çekül doğrultusuna diktir. Çekül doğrultuları da her noktada denge halindeki deniz yüzeyine diktir.
Yükseklik, yeryüzü noktalarının başlangıç yüzeyine dik ya da eğrisel uzaklığıdır. Başlangıç yüzeyinin altında bulunan noktaların başlangıç yüzeyine olan uzaklıkları da derinlik olarak adlandırılır.
Harita Mühendisliğinde yatay konum belirlenmesinde sadece açı ve doğrultu (mesafe) ölçüldüğünü daha önceki yazılarımızda detaylıca detaylarıyla bahsetmiştik. Yükseklik belirlenmesi işleminde yine doğrultu (mesafe) ölçülürken bu sefer yatay açı yerine düşey açılar ölçülür. Harita mühendisleri asla yükseklik ölçmezler. Harita mühendisleri yükseklik farklarını ölçerler.
Noktalar arasındaki yükseklik farklarının ölçülmesi işine yükseklik ölçmeleri veya nivelman denilmektedir. Uygulamada kullanılan nivelman yöntemleri şunlardır:
• Geometrik Nivelman: Noktaların düşey doğrultuda yatay bir düzleme olan uzaklıkları ölçülmekte ve bu uzaklık farklarından iki nokta arasındaki yükseklik farkları elde edilmektedir.
• Trigonometrik Nivelman: Yükseklik farkları basit olarak, iki nokta arasındaki eğik ya da yatay uzunluk ile düşey açıdan yararlanılarak elde edilmektedir.
• Barometrik Nivelman: Hava basıncı, deniz seviyesinden yukarılara doğru çıktıkça düşmektedir. Hava basıncı ölçülerek barometrik yükseklik elde edilmektedir.
• Hidrostatik Nivelman: Fizikteki birleşik kaplar ilkesinden yararlanılarak geliştirilen hortumlu su düzeci denilen aletlerle, noktalar arasındaki yükseklik farkları ölçülebilmektedir.
• GPS Nivelman: GPS ölçüleriyle elde edilen yükseklik verileri kullanılmaktadır.
Ayrıca bilinmesi gereken kavramlar şunlardır:
Deniz yüzeyi: Yükseklik denildiğinde ilk akla gelen başlangıç yüzeyidir. Global veya yerel ölçekte bir başlangıç yüzeyi olarak kullanılabilir. Her ülke deniz yüzeyini tanımını kendisine göre yapar. Uluslararası kabule göre deniz yüzeyi gelgitin çok seyrek olarak altına inebileceği kadar alçak olan bir düzlemdir.
Jeoit: Fiziksel kuvvetlerin etkisiyle oluşan yeryuvarının gerçek şeklidir. Ortalama deniz seviyesi jeoit kabul edilir. Eşpotansiyel yüzey olması ve her noktada çekül doğrultularının dik kesmesinden dolayı jeopotansiyel kot ve ortometrik yükseklik için idealdir.
Referans Elipsoidi: GNSS uygulamaları bir noktaya ilişkin yükseklik bilgisini yermerkezli referans elipsoidine göre verir.
Yükseklikte, bir başlangıç yüzeyi ile olan ilişki fiziksel ya da geometrik esaslara göre kurulabilir. Uygulamada genellikle yerin gravite alanına göre tanımlanmış yükseklik sistemleri kullanılır. Gravite alanı ile ilişkili yükseklik türleri şunlardır:
• Jeopotansiyel Yükseklik: Bir B noktasından geçen nivo yüzeyinin WB potansiyeli ile jeoidin W0 potansiyeli arasında kgal*metre biriminde verilen potansiyel farka o noktanın jeopotansiyel yüksekliği denir.
• Normal Yükseklik: Yeryüzünün gerçek gravite alanının normal gravite alanı olduğu, yani W=U, g=γ, T=0 olduğu kabul edilirse bu varsayıma karşılık gelen ortometrik yüksekliklere normal yükseklik adı verilir.
• Ortometrik Yükseklik: Yeryüzündeki bir noktanın çekül eğrisi boyunca jeoide olan uzaklığıdır.
• Dinamik Yükseklik: Geometrik nivelman ölçülerine dinamik düzeltme getirilerek dinamik yükseklik farkları elde edilebilir.
Gravite alanı ile ilişkisi olmayan geometrik esaslara göre belirlenen yükseklik türü denildiğinde ise genellikle GNSS ile elde edilen elipsoidal yüksekliktir.
Elipsoidal yükseklik, seçilen bir referans elipsoidine göre, yeryüzündeki bir P noktasının elipsoit normali boyunca elipsoit üzerindeki izdüşümü ile arasındaki uzaklıktır. Elipsoit yüksekliği, kullanılan elipsoit parametreleri ve üzerinde tanımlanan jeodezik koordinat sistemiyle yakından ilişkilidir. Yeryuvarının gravite alanı ile hiçbir ilişkisi yoktur.
Kaynakça: GTÜ Yükseklik Ölçmeleri Dersi – Ders Notları
