Uçuş Rotalarının ve En Kısa Yolların Karşılaştırmalı Mekânsal Analizi ve Görselleştirilmesi

(Comparative Spatial Analysis and Visualization of Flight Routes and Shortest Paths)

Özet

Uçaklar bir havalimanından diğerine belirli uçuş rotaları kullanarak ulaşırlar. Rotaların planlanmasında dikkate alınan en önemli ölçütlerden biri, mümkün olan en kısa yolun izlenmesidir. Fakat rotalar, çeşitli nedenlerle (meteorolojik koşullar, hava trafiği vb.) en kısa yollarla çakışmaz ve bir miktar saparlar. Bu çalışmada, sivil havacılıkta kullanılan bazı rotaların, jeodezi ve kartografya disiplinlerinin sunduğu farklı yaklaşımlar kullanılarak hesaplanan en kısa yollar ile karşılaştırılması uzunlukları (yer mesafesi cinsinden) yaklaşık 400 ile 4000 km arasında değişen 14 adet rota incelenmiştir. Uçuş güzergâhları ve en kısa yollar, referans yüzeyler üzerinde ve üç boyutlu (3B) uzayda hesaplanmıştır. Ayrıca havacılıkta kullanılan yer mesafesi ve hava mesafesi kavramları da kısaca irdelenmiştir. Ek olarak bir rota örneğinde iki ve üç boyutlu görselleştirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Bulgular, otalik küre ve genel küre üzerinde hesaplanan kalkış ve varış noktaları arasındaki büyük daire yayı uzunluklarının jeodezik eğri uzunluğuna göre sırasıyla maksimum %0.06 ve %0.26 oranlarında değiştiğini göstermiştir. Uçuş güzergâhı ve jeodezik eğri karşılaştırıldığında, elipsoit yüzeyinde %0.3 ile %12.8 (medyan %6.1), 3B uzayda ise %0.3 ile %12.7 (medyan %6) oranları arasında değişen uzunluk artışları olduğu görülmüştür. Güzergâh boyunca sapmalar ise elipsoit yüzeyinde 11.4-185.4 km (medyan 42.7 km) ve 3B uzayda 11.4-185.7 km (medyan 42.8 km) aralığında olmuştur.

Abstract

Airplanes arrive from one airport to another using specific flight routes. One of the most important criteria taken into account in the planning of the routes is to follow the shortest possible route. However, the routes do not coincide with the shortest paths for a variety of reasons (meteorological conditions, air traffic, etc.) and deviate a little. In this study, it was aimed to compare some of the routes used in civil aviation with the shortest paths calculated using different approaches offered by geodesy and cartography disciplines. In experimental study, 14 routes ranging from about 400 to 4000 km in length (in terms of ground distance) were investigated. Flight routes and shortest paths were calculated on reference surfaces, and in three-dimensional (3D) space. Besides, the concepts of ground distance and air distance used in aviation were also briefly discussed. Furthermore, a two- and three-dimensional visualization