08.09.2015 Views

(2 2 3) (2010-2011 Bahar Dönemi) Ders Sorumlusu - Jeoloji Bilgi ...

(2 2 3) (2010-2011 Bahar Dönemi) Ders Sorumlusu - Jeoloji Bilgi ...

(2 2 3) (2010-2011 Bahar Dönemi) Ders Sorumlusu - Jeoloji Bilgi ...

SHOW MORE
SHOW LESS
  • No tags were found...

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

JEO 498<br />

JEOLOJİDE COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ<br />

VE<br />

UZAKTAN ALGILAMA UYGULAMALARI<br />

(2 2 3)<br />

(<strong>2010</strong>-<strong>2011</strong> <strong>Bahar</strong> Dönemi)<br />

<strong>Ders</strong> <strong>Sorumlusu</strong>: Doç. Dr. Murat Ercanoğlu<br />

H.Ü. <strong>Jeoloji</strong> Mühendisliği Bölümü<br />

Uygulamalı <strong>Jeoloji</strong> Anabilim Dalı<br />

E-posta: murate@hacettepe.edu.tr<br />

Web: http://yunus.hacettepe.edu.tr/~murate<br />

DERSĐN ĐÇERĐĞĐ<br />

• CBS’nin ve UA’nın tanımı, içeriği, yararları ve amaçları<br />

• CBS’nin ve UA’nın jeolojideki kullanımı<br />

• Katman kavramı<br />

• Veri tabanı<br />

• CBS ve UA ile planlama<br />

• Sayısal haritalar<br />

• Sayısal arazi modeli<br />

• Veri toplama ve üretimi<br />

• ……………<br />

• Uygulamalar


TEORĐK KESĐM<br />

CBS ve UA’ya ilişkin temel bilgiler (-)<br />

+<br />

Temel <strong>Jeoloji</strong>k <strong>Bilgi</strong> (+)<br />

=<br />

JEO 498’in kapsamı<br />

Türkçe ~ Đngilizce<br />

<br />

UYGULAMA<br />

Temel uygulamalar<br />

Veri üretimi ve işlemesi<br />

Map algebra<br />

…………….<br />

Problem tanımlama<br />

Çözüm üretimi<br />

DERS DEĞERLENDĐRME ÖLÇÜTLERĐ<br />

- Ara sınav (1 adet)<br />

- Teori + Uygulama<br />

- Belirli bilgisayarlar, belirli dizinler<br />

-- Flash Disk; RW CD; RW DVD<br />

-- Mümkün olursa → <strong>Ders</strong> dışı uygulama yapma olanağı ?<br />

-- <strong>Ders</strong>e devam + katılım → ÇOK ÖNEMLĐ<br />

SORULAR ?


DERS KAPSAMINDA YARARLANILABĐLECEK KAYNAKLAR<br />

<br />

Bolstad, P., 2002. GIS Fundamentals. Eider Press,<br />

Minnesota.<br />

<br />

Yomralıoğlu, T., 2000. Coğrafi <strong>Bilgi</strong> Sistemleri Temel<br />

Kavramlar ve Uygulamalar. Akademi Kitabevi, Trabzon.<br />

<br />

<br />

Mather, P.M., 2004. Computer Processing of Remotely-<br />

Sensed Images. 3rd Edition, John Wiley & Sons,<br />

Notthingham.<br />

……..<br />

<br />

Kütüphaneler<br />

<br />

INTERNET<br />

BAZI FAYDALI LĐNKLER<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

http://www.geoplace.com/<br />

http://www.esri.com/<br />

http://www.giscafe.com/<br />

http://www.urisa.org/<br />

http://www.gita.org/<br />

http://www.cdc.gov/<br />

http://www.gis.com/<br />

http://gislounge.com/<br />

http://www.usgs.gov/<br />

http://cgia.cgia.state.nc.us/cgia/<br />

http://www.gisuser.com/<br />

http://yasulab.iis.u-tokyo.ac.jp:16080/~wataru/rsgis/


1. GĐRĐŞ<br />

BĐLGĐ VE BĐLGĐ SĐSTEMLERĐ<br />

<br />

<br />

Mevcut bilgilerin etkin bir şekilde kullanılması<br />

Sağlıklı veriye ulaşmada yaşanan bazı sıkıntılar<br />

Mevcut verilerin organize edilmesi YOĞUN BĐLGĐ TRAFĐĞĐ<br />

<br />

Hızlı karar verme süreci<br />

KAOS<br />

BĐLGĐ SAVURGANLIĞI<br />

Günümüz<br />

<strong>Bilgi</strong> ve<br />

Teknoloji<br />

Çağında<br />

• <strong>Bilgi</strong>yi etkin kullanmak<br />

• Çağdaş hizmetlerden en üst düzeyde yararlanmak<br />

• Ekonomik, sosyal, kültürel açıdan üst düzeyde yaşamak<br />

TEMEL AMAÇ


BĐLGĐ-TEKNOLOJĐ ĐLĐŞKĐSĐ<br />

<strong>Bilgi</strong> + Teknoloji ĐNSANLIĞA HĐZMET Milyarlarca dolar yatırım (Örn. Doğal<br />

Afetler)<br />

Yer ve konuma dayalı bilgi CBS (Coğrafi <strong>Bilgi</strong> Sistemi)<br />

<br />

<br />

UA (Uzaktan Algılama)<br />

GPS (Global Positioning System)<br />

Veri toplama Kolaylık<br />

Zaman Kazanç<br />

Karar verme Hız<br />

BĐLGĐ-VERĐ ĐLĐŞKĐSĐ<br />

• <strong>Bilgi</strong> Veri ( hammadde )<br />

BĐLGĐ: Kullanıcı tarafından anlaşılabilir<br />

formlara dönüştürülmüş veri grubu<br />

Veri<br />

<strong>Bilgi</strong><br />

• <strong>Bilgi</strong> sistemi <strong>Bilgi</strong>nin toplanıp işlenmesi<br />

ve kullanılabilir hale getirilmesi, bir sistemin var<br />

olmasını gerektirir. Bu açıdan bilgi sistemi “ sorunlara<br />

çözüm üretebilmek amacıyla bilgiyi toplayan,<br />

depolayan, üreten ve dağıtan bir mekanizma” olarak tanımlanabilir.<br />

<strong>Bilgi</strong>ye kolay erişim<br />

<strong>Bilgi</strong>nin verimli kullanımı


BĐLGĐ-SAYAR ĐLĐŞKĐSĐ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Farklı türdeki bilgilerin sıkıştırılarak depolanması, iletilmesi ve analiz edilmesi<br />

<strong>Bilgi</strong>nin sayısal şekli<br />

0 ve 1<br />

8 bits = 1 byte<br />

Sayısal veri (graphical data) ile gerçekte neyi temsil ettikleri (attributes)<br />

Coğrafi bilgi girişi<br />

Coğrafi bilginin otomatik olarak analizi<br />

Farklı senaryolara bağlı olarak sonuç üretimi<br />

Farklı harita, tablo, görüntü vb. sunumu<br />

Sonuç ve planlama<br />

BĐLGĐ - SĐSTEM<br />

• Veri toplama<br />

• Veri depolama<br />

• Analiz etme<br />

Doğru karar verme<br />

• Çıktı alma<br />

• Planlama<br />

• Konumsal olmayan bilgi sistemleri: yönetimsel amaçlı (non-spatial information<br />

systems ) (bankacılık, muhasebe, kütüphane, ulaşım, iletişim vb.)<br />

• Konumsal bilgi sistemleri (spatial information systems): Çevresel, altyapı, kadastral,<br />

sosyo-ekonomik vb. coğrafi nesnelerin sadece koordinatlarla değil, aynı zamanda<br />

öznitelik bilgileri ile de tanımlanmasını konu alır.


CBS ?<br />

COĞRAFĐ BĐLGĐ SĐSTEMĐ<br />

(GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)<br />

Çeşitli Tanımlar:<br />

• Where maps, databases, and computers come together (D.F.<br />

Hemenway, GeoWORLD).<br />

• An organized collection of computer hardware, software, geographic<br />

data, and personnel designed to efficiently capture, store, update,<br />

manipulate, analyze, and display all forms of geographically referenced<br />

information (Dr. J. Dangerman, ESRI)


CBS TANIMLAR (devam ediyor)<br />

• An information and decision support system that incorporates the<br />

following three concepts:<br />

• …….<br />

• …….<br />

• …….<br />

• …….<br />

• A GIS deals in an explicit fashion with SPATIAL DATA<br />

• A GIS stores information about SPATIAL RELATIONSHIPS<br />

• A GIS is capable of SPATIAL ANALYSIS<br />

(Dr. D. Marble, OSU)<br />

• Guaranteed<br />

Income<br />

Stream<br />

CBS<br />

“Konuma dayalı bilgilerin toplanması, saklanması, işlenmesi ve kullanıcıya sunulması<br />

işlevlerini, bir bütün dahilinde gerçekleştiren bilgi sistemidir”.<br />

GEOGRAPHIC : Yeryüzü üzerindeki konuma sahip veri (spatial data).<br />

INFORMATION : Konumsal verileri ilişkilendirilmiş nitelik verisi (attiribute data).<br />

SYSTEM<br />

: Sözü edilen verilerin saklanması, analiz edilmesi ve kullanıcıya<br />

sunulması için gereken yazılım ve donanım.<br />

- Coğrafi bilgileri bilgisayar ortamına aktarmak<br />

- Analiz etmek<br />

- Ortak veri tabanlarını birleştirmek<br />

- Karar verme süreçleri, konumsal sorgulama<br />

- Đstatistik<br />

- Sınıflama<br />

- Harita üretimi<br />

- Görüntüleme ve görüntü işleme


COĞRAFĐ BĐLGĐ NE ĐŞE YARAR?<br />

<br />

Bir bölgeyi, özelliği, objeyi vb. diğerinden ayırt etme, analiz etme ve<br />

karar verme<br />

<br />

Genel kural ve ilkelerin, özel koşullara ve olaylara uygulanması<br />

<br />

Senaryolar üreterek tahmin yapmak<br />

<br />

Sınıflama<br />

<br />

Sonuç ve/veya ikincil harita üretimi<br />

<br />

<br />

Sorgulama, konumsal analiz<br />

…………..<br />

CBS BĐLEŞENLERĐ<br />

1. Donanım (Hardware)<br />

2. Yazılım (Software)<br />

3. Veri (Data)<br />

4. Đnsan (People)<br />

5. Yöntem (Methods)


CBS BĐLEŞENLERĐ (devam ediyor)<br />

1. Donanım : CBS’ nin işlemesini sağlayan BĐLGĐSAYAR ve buna bağlı<br />

YAN ÜRÜNLERĐN (yazıcı, tarayıcı, sayısallaştırıcı vb.) tümüdür.<br />

2. Yazılım : Coğrafi bilgilerin depolanması, analiz edilmesi ve görüntülenmesi<br />

gibi konularda, kullanıcı gereksinimlerini karşılayan bilgisayar programlarıdır.<br />

ticari ve üniversite kökenli yazılımlar<br />

Arc/Info, MapInfo, Idrisi, Grass<br />

CBS BĐLEŞENLERĐ (devam ediyor)<br />

3. VERĐ : Sayısal türdeki coğrafi veriler ile tanımlayıcı nitelikteki öznitelik verileri<br />

en önemli unsurlardır. Elde edilmesi en zor ve zahmetli bileşendir. Bu<br />

durumun temel nedeni veri kaynakların dağınıklığı, çokluğu ve farklı yapılarda<br />

olması ve bunların toplanması için gereken zaman ve maliyettir (~% 50-80).<br />

4. ĐNSAN : Kullanıcı<br />

5. YÖNTEM : Konuma dayalı verilerin, kullanıcı gereksinimine göre üretilmesi ve<br />

sunulması, belirli bir yöntem dahilinde gerçekleştirilmektedir.


CBS ÇALIŞMA PRENSĐBĐ<br />

• <strong>Bilgi</strong>, birbirleriyle ilişkilendirilmiş harita katmanları gibi kabul<br />

edilerek saklanır.<br />

• Coğrafi referans<br />

• Veri<br />

• Vektörel veriler<br />

• Hücresel (raster) veriler<br />

Veri Toplama<br />

Analiz & Modelleme<br />

F( xyz =f(p1) xyz +f(p2) xyz +…+f<br />

+f(pN) xyz<br />

Biraraya Getirme<br />

SONUÇ<br />

RAPOR<br />

Veri Toplama<br />

Veri Düzenleme<br />

Analiz & Modelleme<br />

F( ) =Layer1+Layer<br />

+Layer2+ … + LayerN<br />

SONUÇ<br />

RAPOR


COĞRAFĐ REFERANS<br />

• Enlem-Boylam<br />

• UTM<br />

• Adres<br />

• Yol ismi vb.<br />

Objelerin konumlandırılması<br />

Koordinatları bilinen bir<br />

pozisyona yerleştirilmesi<br />

VEKTÖREL VERĐLER<br />

• Nokta<br />

• Çizgi<br />

• Poligon<br />

Nokta<br />

Poligon<br />

Coğrafi objelerin kesin konum<br />

tanımlamasında<br />

Çizgi<br />

Yüzey


HÜCRESEL (RASTER) VERĐLER<br />

Görüntü<br />

Grid<br />

Daha çok süreklilik özelliğine sahip<br />

coğrafi objelerin ifade edilmesinde<br />

kullanılmaktadır. Hücrelerin her biri<br />

piksel olarak da bilinmektedir.<br />

CBS’DE HEDEF VE AMAÇLAR<br />

GĐRDĐ<br />

YÖNETĐM & ANALĐTĐK ĐŞLEMLER<br />

ÇIKTI<br />

VERĐ TOPLAMA<br />

• Konumlandırma<br />

• Uzaktan Algılama<br />

• Arazi<br />

çalışması/Örnekleme<br />

• Tarama<br />

• Sayısallaştırma<br />

YÖNETĐM<br />

• Veri depolama<br />

• Veri üretimi,<br />

güncelleme<br />

• Sorgulama<br />

ANALĐTĐK<br />

ĐŞLEMLER<br />

• Veri dönüşümü<br />

• Veri işleme<br />

• Modelleme<br />

ÜRÜN/SONUÇ<br />

• Görsel sunum<br />

• Harita üretimi<br />

• Raporlar<br />

• Planlama<br />

• Karar verme süreçleri<br />

………………………………<br />

………………………………<br />

………………………………


BAKIŞ AÇISI<br />

Bir mühendis olarak CBS ve UA tekniklerini<br />

JEOLOJĐK SORUNLARA YAKLAŞIMDA<br />

ÖNEMLĐ BĐR ARAÇ OLARAK KULLANMAK<br />

ÇÖZÜM ÜRETMEK<br />

2. VERĐ KAVRAMI


CBS ZĐNCĐRĐ (GIS CHAIN)<br />

Deneyim<br />

VERİ<br />

Organizasyon<br />

Donanım<br />

Yazılım<br />

VERĐ<br />

• CBS uygulamalarının gerçekleşebilmesi<br />

• Sayısal/Sayısal olmayan<br />

Grafik/Grafik olmayan<br />

UYGUN YAPIDAKĐ VERĐ<br />

BĐRBĐRĐNDEN ÇOK FARKLI VERĐ KAYNAKLARI<br />

DÖNÜŞÜM<br />

ANALĐZ<br />

• Yeryüzünde ve uzayda<br />

konumlanmış nesne ve olaylar<br />

• CBS’ nin uygulanabilmesi<br />

• Tüm detaylar<br />

Grafik Veri<br />

Grafik Olmayan Veri<br />

COĞRAFĐ VARLIK<br />

coğrafi varlıklar arasındaki doğal ve yapay ilişkilerin<br />

gerçekte olduğu gibi bir sistem içinde modellenebilmesiyle<br />

mümkündür.<br />

coğrafi özellik ve aralarındaki ilişkilerle birlikte koordinat<br />

referanslı olarak tanımlanması gerekir.<br />

konum ve şekil hakkında bilgi<br />

öznitelik hakkında bilgi


VERĐ BĐLEŞENLERĐ<br />

<br />

Konum → lokasyon; tüm veriler coğrafi olarak konumlandırılmış olmalı<br />

(georeferencing)<br />

Örn.: lat/long, UTM (The Universal Transverse Mercator)<br />

<br />

Nitelik → nitelik özelliği, coğrafi objenin özellikleri<br />

Örn: yükseklik, toprak nemi, sıcaklık, yamaç eğimi<br />

<br />

Özellikler arası ilişkiler<br />

Örn.: üstüste çakıştırma, yakınlık, komşuluk<br />

<br />

Zaman → ek boyut<br />

VERĐ ???<br />

Toplama & doğrulama<br />

Derleme<br />

Depolama<br />

Güncelleme<br />

Yönetim & dönüştürme<br />

Đşleme (manipulation)<br />

Analiz & birleştirme<br />

Üretim & sunum


Sayısallaştırma<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Harita<br />

Uydu<br />

Hava fotoğrafı<br />

Video filmler (alçak uçuş yapan uçaklar)<br />

Đstatistiksel veriler<br />

Fotoğraf<br />

Arşiv/Internet<br />

GPS<br />

SAM (Sayısal Arazi Modeli)<br />

Ölçme<br />

Veri Girişi & Doğrulama<br />

Veri Tabanı<br />

Yönetim Sistemi<br />

Sorgulama<br />

Topoloji<br />

(Varlıkların<br />

birbiriyle<br />

olan ilişkisi)<br />

Coğrafi Veri Tabanı<br />

Konum<br />

Zaman<br />

Nitelik<br />

Görüntüleme/Çıktı/<br />

Sonuç/Rapor<br />

Dönüşüm/İletim


JEO498 26.02.2008<br />

COĞRAFĐ VERĐLER<br />

Ne kadar<br />

özellik<br />

????<br />

Doğal : Nehir, orman, vadi vb.<br />

Yapay : Yol, bina, boru hatları vb.<br />

Sınırlandırılmış : Ülke, kent, ada/parsel vb.<br />

HARĐTALAR<br />

Sayısal<br />

Sembol+Etiket<br />

+<br />

Đlave gözlem, ölçüm,<br />

konum bilgisi+kartografik gösterim<br />

VERĐ SAYISI, TÜRÜ VE KALĐTESĐ ↑<br />

HARĐTALAR<br />

• Yeryüzünün bir kısmını veya tamamını belli bir ölçekte gösteren gerçek modeller.<br />

• Koordinat sistemi üzerinde oturtulur.<br />

• Uzaklık, alan, yükseklik vb. (sayısal)<br />

• Đsim, adres, numara (tanımlayıcı sayısal olmayan özellikler)<br />

• Ölçek: harita üzerindeki uzaklık / doğadaki gerçek uzaklık<br />

harita üzerindeki x objesinin boyutu:<br />

1/1.000.000 < 1/25.000<br />

(küçük ölçek) (büyük ölçek)<br />

daha büyük alan<br />

daha az detay<br />

• 1/250 - 1/2.500<br />

• 1/5.000 - 1/25.000<br />

• 1/50.000 - 1/100.000<br />

• 1/200.000 - 1/500.000<br />

• 1/1.000.000 - ve daha küçük<br />

daha küçük alan<br />

daha fazla detay<br />

çok büyük ölçekli harita ve planlar<br />

büyük ölçekli haritalar<br />

orta ölçekli haritalar<br />

küçük ölçekli haritalar<br />

çok küçük ölçekli haritalar<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

Ercanoğlu (2005)<br />

Ercanoğlu (2005)<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

Ercanoğlu vd. (2006)<br />

Ercanoğlu vd. (2006)<br />

JEODEZĐ, DATUM, KOORDĐNAT SĐSTEMĐ<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

yüzeyler<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

YERĐN ŞEKLĐ ?<br />

YIL a(m) b(m) BASIKLIK<br />

1830 6377276 6356075 300,8<br />

(Everest)<br />

1909 6378388 6356912 297,0<br />

(Hayford)<br />

1967 6378160 6356775 298,25<br />

(IUGG)<br />

Hayford (uluslararası elipsoit)<br />

Denizler, kara parçaları, yerkürenin altındaki diğer katmanlar<br />

Homojen dağılım göstermez<br />

Geometrik bir şekille ifade edilemez<br />

Dönel elipsoit : küçük eksen etrafında dönmesi<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

± h farkı : dönel elipsoit – geoid<br />

Basıklık : (a-b)/a<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

KOORDĐNAT SĐSTEMLERĐ<br />

1) COĞRAFĐ KOORDĐNAT SĐSTEMĐ<br />

•Tüm dünyayı saran koordinat ağı Paralel/Meridyen<br />

•Ekvator K/G<br />

•Paralel 90+90 180<br />

•Meridyen 180+180 360<br />

•Enlem(φ) bir noktanın ekvatora olan uzaklığını yer<br />

merkezinden gören açı (meridyen düzlemi<br />

üzerinde)<br />

•Boylam(λ) bir noktadan geçen meridyen düzlemi ile<br />

başlangıç meridyeni arasında kalan açı<br />

•N, S, E, W mutlaka verilmeli<br />

(φ) , (λ) coğrafi koordinat dünyanın merkezi<br />

başlangıç noktası<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

Coğrafi Koordinat Sistemi (devam ediyor)<br />

•Derece ( o ) / dakika (‘) / saniye (“)<br />

•Enlem<br />

o<br />

1 ~111 km<br />

1” ~30 m<br />

o<br />

•Boylam 1 ~111 km<br />

N/S kutupta 0<br />

Örn: 1” boylam Ekvator ~30 m<br />

Washington DC ~24 m<br />

2) Kartezyen Koordinat Sistemi<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

3) PROJEKSĐYON KOORDĐNAT SĐSTEMĐ<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

HARĐTA PROJEKSĐYONLARI<br />

• Harita projeksiyonları yeryüzünün tamamının<br />

veya bir kesimin bir yüzeyde yansıtılması için<br />

kullanılır. Ancak, bu işlem sapma (distortion)<br />

olmadan gerçekleşmez.<br />

• Diğer bir deyişle, dünyanın şeklinden<br />

kaynaklanan eğriselliğin, söz konusu düzleme<br />

DOĞRUDAN geçirilmesi olanaksızdır.<br />

• Matematiksel ve geometrik ilişkilerle eğri bir<br />

yüzey üzerindeki bilgilerin bir düzleme(haritaya)<br />

geçirilmesine HARĐTA PROJEKSĐYONU adı verilir.<br />

• Dönel Elipsoit olarak kabul edilmekteyken → KÜRE<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

• Hiçbiri için, en iyi Harita Projeksiyondur denilemez.<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

PROJEKSĐYON TÜRLERĐ<br />

•Normal Projeksiyon : Projeksiyon noktasının değme<br />

noktasındaki normali (projeksiyon yüzeyinin ekseni)<br />

orijinal yüzey ekseni ile çakışıyorsa<br />

•Transversal Projeksiyon : Yüzeyin değme<br />

noktasındaki normali yada yüzeyin ekseni 90 derece<br />

açı yapıyorsa<br />

•Eğik Projeksiyon : Orjinal yüzey ekseni ile herhangi<br />

bir açı yapıyorsa<br />

•Uzunluk, alan, şekil gibi parametrelerden biri TEMEL<br />

alınmalıdır<br />

DEĞĐŞĐM KAÇINILMAZ<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

PROJEKSĐYON TÜRLERĐNE ÖRNEKLER<br />

• Uzaklık<br />

sadece Ekvator<br />

MERCATOR<br />

• Alan, şekil distortion→ ekvatordan<br />

kutuplara doğru → farklılaşma<br />

• Silindirik<br />

ROBINSON<br />

• Uzaklık<br />

• Alan, şekil<br />

ekvator ve diğer<br />

enlemlerde sabit,<br />

ölçeği değişir<br />

daha iyi yansıtır.<br />

• Pseudosilindirik<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

PROJEKSĐYON TÜRLERĐNE ÖRNEKLER<br />

ALBERS EQUAL AREA CONIC<br />

• USGS, 48 eyalet<br />

• Uzaklık<br />

• Alan<br />

seçilen 2 enlemde gerçektir.<br />

gerçek alanla orantılı<br />

• Konik<br />

UTM Koordinat Sistemi<br />

•Gauss – Krüger projeksiyonu<br />

temel alınarak geliştirilmiştir<br />

•2. dünya savaşından sonra<br />

dünya ülkeleri<br />

• Referans yüzeyi<br />

elipsoit<br />

•6 derecelik dilim genişliğinde<br />

o<br />

60 dilim (3 sağ; 3 sol)<br />

o<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

M.E.


JEO498 26.02.2008<br />

UTM Koordinat Sistemi (devam ediyor)<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

UTM Koordinat Sistemi (devam ediyor)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

3. COĞRAFĐ VERĐ ELEMANLARI<br />

VE<br />

KATMAN KAVRAMI<br />

SAYISAL VE SAYISAL OLMAYAN VERĐLER<br />

•Coğrafi Veri<br />

•Grafik Veri<br />

Sayısal (grafik veri)<br />

Sayısal olmayan (grafik olmayan veri) (sözel, tanımsal)<br />

Coğrafi varlığın konumu, büyüklüğü, şekli<br />

•Grafik Olmayan Veri<br />

Aynı coğrafi varlığın sahip olduğu yapısal özelllikler<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Sayısal Veriler<br />

• Belli bir koordinat sistemini referans kabul ederek koordinatlarla ifade edilirler.<br />

•x, y, z<br />

•O, λ<br />

kartezyen<br />

enlem,boylam<br />

• Nokta<br />

•Çizgi<br />

•Haritalar<br />

tek bir koordinat değeri<br />

koordinat dizisi<br />

koordinat bilgisine dayalı, coğrafi detayların<br />

ölçeklendirilmiş şekli GRAFĐK VERĐ<br />

Sayısal Olmayan Veriler<br />

• Coğrafi varlıkların öznitelik bilgileri<br />

• Şekilden bağımsız, alfa sayısal (alfa numeric), metinsel ifade<br />

Örn. 1) Uzayda bir noktanın koordinatlarıyla tanımlanmış olmasıyla; nokta adı,<br />

numarası, işlevi gibi özelliklerinin de tanımlanmış olması gerekir.<br />

2) Bir çizgi yol grafik veri<br />

yolun cinsi, yapım yılı, şerit sayısı, boyutları<br />

grafik olmayan veri<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

COĞRAFĐ VERĐ ELEMANLARI<br />

• Coğrafi veriler Sayısal Karmaşık Sınıflandırma<br />

• Coğrafi Veri Elemanları<br />

Üç temel unsur<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

VERĐ MODELLERĐ<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

VEKTÖR VE RASTER MODELLER<br />

• Coğrafi <strong>Bilgi</strong> Sistemleri iki farklı<br />

coğrafi veriyle çalışırlar.<br />

• Vektör veri modeli<br />

• Raster (hücresel) veri modeli<br />

• Vektör modelde nokta, çizgi ve<br />

alanlar hakkındaki bilgiler x,y<br />

koordinatları olarak toplanır ve<br />

depolanır.<br />

Şeker (2003)<br />

VEKTÖR VE RASTER MODELLER<br />

• Sondaj çukuru gibi bir noktanın konumu, tek bir “x,y” koordinat çifti ile<br />

ifade edilebilir.<br />

• Yol, nehir gibi lineer özellikteki objeler noktalar kümesi olarak<br />

depolanabilir.<br />

• Satış bölgesi, nehir havzaları gibi çokgen özellikteki objeler ise nokta<br />

döngüleri şeklinde saklanabilir.<br />

• Ancak toprak cinsi veya hastanelere ulaşım maliyeti gibi süreklilik ifade<br />

eden durumlarda yeterince elverişli değildir. Raster model, bu gibi<br />

süreklilik ifade eden durumlar için geliştirilmiştir.<br />

• Raster bir görüntü, taranmış bir harita veya resim gibi grid hücreleri<br />

içerir. Vektör ve tarama modellerin her ikisinin de ayrı ayrı avantaj ve<br />

dezavantajları vardır. Modern CBS’ler her ikisini de idare edebilecek<br />

yapıdadırlar.<br />

Şeker (2003)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Vektörel Veri Modeli<br />

• Coğrafi veri harita görünümüne benzer şekilde ifade edilir. Ancak, konumlar<br />

sayısal formata dönüştürülmüştür.<br />

• Nokta, çizgi, poligon (alan)<br />

• Konum (x,y)<br />

• Elektrik direği (nokta) [(90,32)]<br />

yol (çizgi) [(35,5) ; (50,45) ; (45,89)]<br />

bina (alan) [(10,60) ; (40,60) ; (40,80) ; (10,80) ; (10,60)]<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

Vektörel Veri Modeli (devam ediyor)<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Hücresel (Raster) Veri Modeli<br />

•Coğrafi elemanların<br />

FOTOĞRAFI<br />

•Farklı renklere sahip birimler (hücreler)<br />

PĐKSEL, HÜCRE, GRĐD<br />

•Aynı boyut, farklı renk ve tonlar (farklı özellik)<br />

•Coğrafi varlık<br />

Farklı renk değerleri ve renk skalası<br />

•Haritada gösterilen coğrafi varlığın gerçeği yansıtma gücü (hassasiyet), harita<br />

ölçeğine veya görüntünün elde edilme kalitesine bağlıdır (çözünürlük).<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

Hücresel (Raster) Veri Modeli (devam ediyor)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Piksel-Çözünürlük-Renk Đlişkisi<br />

•Piksel boyutu<br />

•Piksel boyutu<br />

•Yüksek çözünürlük<br />

Çözünürlük<br />

Görüntü kalitesi , bellek<br />

Yüksek bellek<br />

•1 byte = 8 bit<br />

Görüntü türü<br />

Renk<br />

Siyah-beyaz (2 1 bit = 2 renk) 0-1<br />

Gri ve tonları (2 8 bit =256 renk) 0-255<br />

Renkli (2 16 bit=65536 renk) 0-65.536<br />

Renkli (2 24 bit=16777216 renk) 0-16.777.215<br />

Gerçek renk (2 32 bit=4294967296 renk) 0-4.294.967.295<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Piksel-Çözünürlük-Renk Đlişkisi (devam ediyor)<br />

2 bit→ 2 2 = 4 renk 8 bit→ 2 8 = 256 renk<br />

Vektör~Raster<br />

•Vektörel verilerin sahip olduğu konumsal hassasiyeti,<br />

raster veri ile yakalamak zaman alıcı + bellek<br />

•Genel olarak :<br />

Raster<br />

Vektör<br />

Raster<br />

Vektör<br />

Süreklilik gösteren veri grupları<br />

Noktasal, konumsal veri grupları<br />

Analize yönelik<br />

Veri tabanına yönelik<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Vektörel Veri Yapısı<br />

•Coğrafi varlıklar farklı özellik Ayırt edilebilmesi<br />

Gerektiğinde verilere ulaşılabilmesi<br />

<strong>Bilgi</strong>sayar belleği<br />

Tanımlayıcı kod, ID<br />

Coğrafi varlığı tanımlayan koordinat serisiyle<br />

ilişkilendirilip, hangi coğrafi varlığın hangi<br />

koordinatlarla bulunduğuna işaret eder.<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Vektörel Veri Yapısı (devam ediyor)<br />

•Vektörel veriler bilgisayar ortamında saklanırken, veri hacmiyle orantılı olarak, bellek<br />

kullanımında da artış veya azalma söz konusudur. Bellek kullanımı, coğrafi varlığın<br />

çokluğu ve çeşitliliği ile de orantılıdır.<br />

•Örn. 1)Grafik çizimde, birbiriyle komşu iki arazinin ortak sınırı yapışık<br />

1 kez çizilir.<br />

•Örn. 2)Sayısal gösterimde, koordinatlarla tanımlama<br />

yapıldığından alansal koordinatlar ayrı ayrı<br />

verilmekte ve tekrarlanmak zorundadır.<br />

•Örn. 3)Çözüm<br />

Çizgi-düğüm(arc-node) veri yapısı<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

Vektörel Veri Yapısı (Çizgi-Düğüm)<br />

•Çizgi-düğüm yapısı<br />

Düğümler, çizgileri;<br />

Çizgiler de poligonları oluşturur.<br />

•Düğüm<br />

•Çizgi<br />

•Verteks<br />

Bir çizginin başlangıç ve bitişindeki uç noktalardır.<br />

Tek başına bir nokta da, düğüm olarak adlandırılabilir.<br />

Đki düğüm noktası<br />

arasındaki sürekli hat.<br />

Çizgiyi oluşturan her bir<br />

doğru parçasının kesim<br />

noktası olup, çizgiye<br />

şeklini verir.<br />

(Yomralıoğlu, 2000)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Raster Veri Yapısı<br />

(Bernhardsen, 1999)<br />

Raster Veri Yapısı (devam ediyor)<br />

(Demers, 2003)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

Raster Veri Yapısı (devam ediyor)<br />

(Bernhardsen, 1999)<br />

Vektör-Raster Veri Dönüşümü<br />

(Bernhardsen,<br />

1999)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

4. VERĐ TOPLAMA<br />

GENEL BAKIŞ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Gerçek Dünya → Sayısal Ortam<br />

Veri Toplama<br />

Sayısallaştırma<br />

Tarama<br />

Hava Fotoğrafları<br />

Uzaktan Algılama<br />

Ölçme<br />

GPS<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

GĐRDĐ VERĐLERĐ (Input Data)<br />

<br />

CBS → Girdi Verisi<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

60-80 % proje maliyeti<br />

Zaman alıcı, zahmetli, bazen sıkıcı ☺, hataya açık<br />

Maliyeti düşürmek ve doğruluğu artırmak → ÖNEMLĐ<br />

Veri Yönetimi → ÖNEMLĐ → Sorun yaratabilir<br />

Güncelleme<br />

Konumsal bilgi → ÖNEMLĐ<br />

Öznitelik verisi → ÖNEMLĐ<br />

VERĐ KAYNAKLARI<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Gerçek dünya<br />

Sayısal<br />

Mevcut vektör ve/veya raster bilgiler<br />

Veri tabanları/Đstatistiksel bilgiler<br />

Uydu<br />

Yarı-sayısal<br />

Hava fotoğrafları, ölçme verileri, GPS<br />

Sayısal olmayan<br />

Haritalar, fotoğraflar, diyagramlar-grafikler<br />

Bilimsel raporlar<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

VERĐ TOPLAMA SINIFLAMASI<br />

<br />

Birincil ve Đkincil Veriler<br />

Birincil<br />

Raster<br />

Sayısal uzaktan algılama<br />

verileri<br />

Sayısal hava fotoğrafları<br />

Vektör<br />

GPS Ölçümleri<br />

Ölçme bilgisi<br />

Đkincil<br />

Taranmış harita ve/veya<br />

fotoğraflar<br />

Sayısal arazi modelleri<br />

(Digital Elevation<br />

Models, DEM)<br />

Topoğrafik haritalar<br />

Veri tabanları<br />

SAYISAL BĐLGĐYĐ OLUŞTURMA<br />

1. Mevcut haritaları sayısallaştırma<br />

2. Mevcut haritaları tarama<br />

3. Sayısal fotogrametrik harita üretimi<br />

4. Arazi ölçümlerinin veri girişi<br />

5. Mevcut sayısal bilgi transferi<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

HARĐTALARIN SAYISALLAŞTIRILMASI<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Harita tabanlı bilgi → MEVCUT<br />

Vektörel sunum<br />

Veri üretimi<br />

<br />

<br />

Sayısallaştırılacak özelliklerin<br />

belirlenmesi<br />

Organizasyon<br />

Sayısallaştırma<br />

<br />

<br />

<br />

Koordinat sistemi<br />

Kontrol noktaları<br />

Nokta, çizgi, poligon<br />

Dikkat Edilecek Hususlar<br />

<br />

<br />

Haritalar<br />

Eski, yıpranmış<br />

Hata olasılığı<br />

Güncellenememe<br />

Koordinat sistemi<br />

<br />

Doğruluk ve kesinlik<br />

<br />

Đnsan etkisi<br />

Deneyim<br />

Kişisel algılama<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

TARAMA<br />

<br />

Harita tabanlı bilgi → MEVCUT<br />

Geçmişe dayalı bilgi ⇒ diğer haritalar ile destek<br />

<br />

Otomatik sayısal veri üretimi<br />

<br />

Raster sunum<br />

<br />

Oluşturulurken:<br />

Yüksek kalite<br />

Temizlik<br />

Binary<br />

Grid ağı<br />

Dikkat Edilecek Hususlar<br />

<br />

<br />

Ölçek ve çözünürlük<br />

Vektörizasyon<br />

Raster-vektör dönüşümü<br />

Hata<br />

Özelliklerde değişim<br />

Formatta değişim<br />

Veri-kalite-amaç ???<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

SAYISALLAŞTIRMA-TARAMA<br />

Sayısallaştırma (Üstünlük)<br />

Malzeme, ekipman ucuz<br />

Tecrübe ↡<br />

Yüksek kalitede harita gereksinimi ↡<br />

Sayısallaştırma (Sınırlama)<br />

Zahmetli<br />

Zaman alıcı<br />

Tarama (Üstünlük)<br />

Kolaylık<br />

Sayısal bilgi elde etme → KOLAY<br />

Tarama (Sınırlama)<br />

Raster veri dosyaları → Yüksek boyut, bellek<br />

Nitelik verisi doğrudan çizgi ve poligonla ilişkilendirilemez<br />

Veri kalitesinin yükseltilmesi zahmetli<br />

Altlık kalitesi ↑<br />

Malzeme, yazılım → Pahalı<br />

TECRÜBE<br />

HAVA FOTOĞRAFLARI<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Yeryüzeyinin üzerinden<br />

Balon, uçak, helikopter<br />

Düşey açı, her zaman mümkün değil<br />

Deneyim, yorumlama<br />

Yollar, göller, nehirler, binalar, ormanlar vb.<br />

Bitki örtüsü, jeolojik oluşumlar<br />

Nesnelerin şekilsel özellikleri<br />

Boyut, renk, yapı vb.<br />

Çözünürlük<br />

0.025 mm +<br />

Sapma olası<br />

Koordinatlandırma<br />

Geo-referencing<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

UZAKTAN ALGILAMA<br />

<br />

Güneş enerjisinin uydular yardımıyla nesneler üzerindeki etkileşimi<br />

(electromagnetic radiation)<br />

Pasif optik (yansıtılan güneş ışığı ve yayılan termal radyasyon)<br />

Mikrodalga (Radyo frekans spektrumunda enerji iletimi ve<br />

yansıması)<br />

<br />

Landsat (US)<br />

Yükseklik: 705 km (4-5,7)<br />

16 günlük periyot<br />

<br />

SPOT (French)<br />

Yükseklik: 832 km<br />

26 günlük periyot<br />

Đki sensör (Pankromatik ve Multispektral)<br />

Üç boyutlu görüntü yeteneği<br />

UZAKTAN ALGILAMA (devam ediyor)<br />

Katrina Kasırga’sı öncesi ve sonrası New Oerleans (USGS)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

ÖLÇME (SURVEYING)<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Arazi verisi toplama<br />

Nesnelerin yatay ve düşey konumlarını belirlemeye yönelik<br />

Referans noktaları gerekir<br />

Koordinatlar bilgiyi tamamlamak ve güncellemekte kullanılır<br />

Ölçümler:<br />

Uzaklık<br />

Yönelim (Direction)<br />

Konumsal doğruluk<br />

±1-10 cm<br />

En az iki kişi<br />

Zaman alıcı<br />

Konumsal ölçümlere öznitelik bilgilerinin eklenmesi gerekir<br />

GPS<br />

Uydular aracılığıyla konumlandırma<br />

1973 → Askeri amaçlı (US)<br />

Konumları belli 21+3 uydu<br />

Yükseklik: ~20200 km, ~ dairesel yörünge<br />

Farklı koordinat sistemlerinde bilgi alımı<br />

Milimetre-metre duyarlılık → Maliyet ↑<br />

Kodlanmış uydu sinyalleri-GPS alıcısı<br />

4 veya daha fazla sayıda uydu → (x, y, z)<br />

M.E.


JEO 498 04.03.2008<br />

OPTĐMUM VERĐ<br />

HIZ<br />

KALĐTE<br />

FĐYAT<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

5. VERĐ KALĐTESĐ<br />

VE<br />

HATA KAVRAMLARI<br />

GENEL BAKIŞ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Doğruluk ve kesinlik<br />

Konumsal doğruluk ve kesinlik<br />

Öznitelik doğruluğu ve kesinliği<br />

Mantıksal tutarlılık<br />

Bütünlük ve uygunluk<br />

Verinin yaşı<br />

Ulaşılabilirlik<br />

Hata kaynakları<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

DOĞRULUK VE KESĐNLĐK<br />

<br />

<br />

<br />

Doğruluk (accuracy): Bir harita veya sayısal veri tabanındaki bilginin<br />

gerçeğe ne derece yaklaştığının ölçüsüdür.<br />

<br />

Örn.: Atış poligonunda, hedefin orta noktasının ne derecede vurulduğunun ifadesi.<br />

Veri grubundaki hata ve veri kalitesi → ÖNEMLĐ<br />

↑ doğruluk → ↑ para<br />

100 ±1cm<br />

<br />

<br />

Kesinlik (precision): Benzer koşullar altında yapılan tekrarlı ölçümlerin<br />

birbirlerine olan yakınlığıdır.<br />

<br />

Örn.: Konumsal → virgülden sonra kaç hane geldiği<br />

Öznitelik → nesne hakkında ne derecede bilgi verildiği<br />

↑ kesinlik → ↑ para<br />

100.346<br />

DOĞRULUK VE KESĐNLĐK (devam ediyor)<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

VERĐ KALĐTESĐ<br />

Veri Kalitesi → Verinin doğruluğu ve kesinliği ile ilgili<br />

Hata → Doğru olmayışlık, kesin olmayışlık, yanlışlığın bir ifadesi<br />

HATAYI nasıl en aza İNDİREBİLİRİZ? → TECRÜBE (DENEYİM)<br />

Maliyet<br />

$<br />

Kalite<br />

KONUMSAL DOĞRULUK ve KESĐNLĐK<br />

<br />

<br />

Gerçeğe ne kadar yakın koordinat değeri<br />

<br />

<br />

Belirsizlik<br />

Çözünürlük<br />

Örn.: Harita → ÖLÇEK → 0.5 mm<br />

ÖLÇEK<br />

Gerçek Uzunluk<br />

1:1250 62.5 cm<br />

1:5000 2.5 m<br />

1:25.000 12.5 m<br />

1:100.000 50 m<br />

1:1.000.000 500 m<br />

<br />

<br />

<br />

Haritadan kaynaklanan hata → MEVCUT<br />

Zoom → ÇÖZÜM DEĞİL<br />

Ham veri kalitesi → ÖNEMLİ<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

ÖZNĐTELĐK DOĞRULUĞU VE KESĐNLĐĞĐ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Detaylı bilgi → doğruluk ↑<br />

Veri detaylarının sıralanmasında yanlışlık → HATA<br />

Verilerin DOĞRU özniteliklerle ilişkilendirimesi → doğruluk ↑<br />

Veri kaynaklarında DETAY → kesinlik ↑<br />

Location may not change with time, but attributes often do<br />

MANTIKSAL TUTARLILIK<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Kullanıcı → Gerçek dünyaya ilişkin veriler → NE KADAR??? NASIL???<br />

Yanlış sınıflandırma → yanlış ve tutarsız sonuç<br />

<br />

Örn.: Deprem bölgesi olmayan bölge → depreme dayalı analiz → GEREKSĐZ DETAY<br />

Zaman ve maliyet ↑<br />

Kullanılabilir veri + karşılaştırma yapılabilir veri → ÖNEMLĐ<br />

Sorunun çözümüne yönelik en pratik, en hızlı ve en uygulanabilir işlemler<br />

% 100 temsil edici veri → YANLIŞ<br />

Güncelleme → ÖNEMLĐ<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

BÜTÜNLÜK VE UYGUNLUK<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Veri tabanı yeterli mi?<br />

Sorunun çözümüne yönelik veri?<br />

Ölçek?<br />

Đşleyiş, uygulama?<br />

Veri formatı?<br />

Maliyet?<br />

……<br />

……<br />

……<br />

VERĐNĐN YAŞI<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Veri → ÖNEMLĐ bir CBS elemanı<br />

Veri → Temsil edici ve kullanılabilir<br />

Yaşlı veri → Mevcut projede → ANLAMSIZ/GEÇERSĐZ<br />

Yaşlı veri → Şekil ve özellikler → DEĞĐŞMĐŞ<br />

Yaşlı veri → Güncel koşulu yansıtmayabilir<br />

…………<br />

…………<br />

SONUÇ: VERĐ KULLANIMINDA DOĞRU VE AKILCI SEÇĐM<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

ULAŞILABĐLĐRLĐK<br />

<br />

<br />

<br />

Veriye ulaşmak → Her zaman mümkün olmayabilir<br />

Güvenlik, yasalar, ekonomik nedenler, veri formatı vb. → KISITLAMALAR<br />

Veride duyarlılık ~ sınırlama → Örn.: GPS koordinatları<br />

HATA KAYNAKLARI<br />

1. Orjinal materyal<br />

• Ölçme ve veri kaynağı<br />

– Aletsel hatalar<br />

– Uydu sensörleri<br />

– Kamera<br />

– GPS<br />

• Doküman<br />

– Harita yapımı sırasında<br />

– Ölçek<br />

• Arazi, özellik değişimi<br />

– Nesnelerin özellikleri değişebilir<br />

– Yeni süreç, olay vb.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

HATA KAYNAKLARI (devam ediyor)<br />

2. CBS’de veri girişinde<br />

• Konumlandırmada<br />

• Veri girişi<br />

– Ekipmanda<br />

– Kullanıcı<br />

• Depolamada<br />

• Veri işlemede<br />

• Sunumda<br />

3. Yöntemlerde<br />

• Örneklemede<br />

• Tasarımda<br />

ÖLÇÜM HATALARI<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Kişisel hatalar<br />

Sistematik<br />

Model ~ gerçek<br />

Yanlış projeksiyon<br />

Rasgele<br />

Ölçüm işleminde<br />

Đstatistiksel kavram<br />

Hata → DEĞERLENDİRİLEBİLİR + HESAPLANABİLİR<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6. SAM (SAYISAL ARAZĐ MODELĐ)<br />

6.1. SAM (SAYISAL ARAZĐ MODELĐ) ?<br />

Yer yüzeyine ilişkin sayısal modellerin üretilmesi → SON DERECE ÖNEMLİ (farklı<br />

disiplinler)<br />

SAM → DTM (Digital Terrain Model)<br />

MIT (Massachusetts Institute of Technology)<br />

1950’lerin sonunda, iki Amerikalı mühendis<br />

SAM → Çok sayıda ve bilinen X, Y, Z değerlerinin, bir koordinat sistemi dahilinde, yerin<br />

yüzeyine ilişkin verilerle ifade edilip, istatistiksel olarak değerlendirilmesi ve<br />

sunulmasından oluşur (Miller ve LaFlamo, 1958).<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.2. ĐLGĐLĐ TANIMLAMALAR<br />

DEM: The word elevation emphasizes the measurement of height above a datum and<br />

the absolute altitude or elevation of the points in the model. DEM as a term is in<br />

widespread use in the US, generally refers to the creation of a regular array of<br />

elevations, normally squares or a hexagon pattern over the terrain.<br />

DHM: This is a less commonly used term with the same meaning as the DEM since<br />

the word elevation and height are normally regarded as synonymous. The term seems<br />

to have generated in Germany.<br />

DGM: This term seems to lay its emphasis on a digital model of the solid surface of<br />

the Earth. The term seems to have generated in UK.<br />

DTM: A more complex concept involving not only height and elevations but also<br />

other GIS features such as rivers and ridge lines. Moreover, DTM may also include<br />

derived data about the terrain such as slope, aspect, and visibility. In a narrow sense, a<br />

DTM represents terrain relief. In its general form, a DTM is considered by most people<br />

to include both planimetric and terrain relief data.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

DTED: A term used by the US Defence Mapping Agency (DMA). It describes<br />

essentially data produced by the same process although it specifically uses grid-based<br />

data.<br />

.............<br />

Birçok tanım mevcut<br />

En çok kullanılan iki terminoloji → DEM ve DTM<br />

Çoğunlukla eş anlamlı kullanım<br />

DTM → sadece yerin yüzeyine ilişkin yükseklik özelliklerini ifade eder<br />

DEM → yerin yüzeyi ve üzerinde bulunan her yüksekliğe (örn.: binalar, ağaçlar vb.)<br />

ilişkin özellikleri ifade eder<br />

Topoğrafik haritaların sayısallaşrılması sonucunda → DTM<br />

Çoğunlukla uydu görüntülerindan yararlanarak ürelen modeller → DEM<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.3. SAM’nin ÖNEMĐ ve GEREKLĐLĐĞĐ<br />

A) İnşaat Mühendisliği<br />

Yol<br />

Demiryolu<br />

Barajlar<br />

Rezervuarlar<br />

Kanallar<br />

İyileştirme çalışmaları<br />

Madencilik uygulamaları<br />

B) Yer Bilimleri<br />

Yerkabuğuna ilişkin bilgi<br />

Arazi modelleme, analiz ve yorumlanması<br />

<strong>Jeoloji</strong>k ve hidrojeolojik modelleme<br />

Jeomorfolojik analiz<br />

Biyofiziksel modelleme ve analizi<br />

Genel jeolojiye ilişkin çalışmalar<br />

Drenaj özellikleri<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

B) Yer Bilimleri (devam ediyor)<br />

Çizgisellik<br />

Hidrojeolojik modelleme<br />

<strong>Jeoloji</strong>k haritalama<br />

Eğim, bakı, eğrisellik haritalamaları<br />

Kabartı, eğim profili oluşturulması<br />

C) Planlama ve Kaynak Yönetimi<br />

Doğal kaynakların yönetimi<br />

UA<br />

Tarım<br />

Toprak bilimleri<br />

Meteoroloji<br />

<br />

<br />

<br />

Klimatoloji<br />

Çevre ve kentsel<br />

planlama<br />

Ormancılık<br />

C) Planlama ve Kaynak Yönetimi (devam ediyor)<br />

Yer seçimi<br />

Görüntü sınıflaması<br />

Uydu görüntülerinin geometrik ve radyometrik düzeltmesi<br />

Erozyon<br />

Tarımsal ürün seçimi ve modellemesi<br />

Rüzgar hızı/yönü değerlendirmesi<br />

Atık depolama/değerlendirme<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

D) UA ve Haritalama<br />

<br />

<br />

<br />

CBS Kullanımı<br />

Görüntü düzeltme<br />

Tematik harita üretimi ve bilgi çıkarımı<br />

Coğrafi konumlandırma<br />

3D görüntüler<br />

Uydu görüntüleri, fotogrametrik çalışmalar ve radar uygulamaları<br />

E) Askeri Uygulamalar<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Hemen hemen her türlü askeri uygulama, güvenilir ve doğru arazi<br />

bilgisi gerektirir.<br />

Muharebe yönetimi<br />

Silah knumlandırma<br />

Uçuş simülasyonu<br />

6.4. SAM BĐLEŞENLERĐ<br />

Oluşturma aşamaları<br />

İşleme<br />

Yorumlama<br />

Gösterim<br />

Uygulama<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.4.1. SAM Oluşturulması<br />

Yapılacak herhangi bir uygulamanın temeli<br />

İki önemli aşama<br />

Arazi verisi toplama (orjinal arazi gözlem ve verilerine ilişkin ölçüm ve<br />

sayısallaştırma)<br />

Model oluşturma (veriler arasındaki ilişkiler temel alınarak, uygun model seçimi)<br />

Birçok yöntem mevcut<br />

İstenen doğruluk + maliyet → ÖNEMLİ<br />

DENGE<br />

Düşük çözünürlüğe sahip, ücretsiz (örn.: GTOPO_30)<br />

Küresel sayısal yükseklik modeli<br />

Orta çözünürlüklü ürünler (uydu verilerinden türetilen)<br />

Yüksek çözünürlüklü – yüksek doğruluktaki ürünler (LIDAR, fotogrametrik yöntemler<br />

vb. ile)<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

Konturlardan (eş yükseklik eğrilerinden) üretilen SAM → Son derece YAYGIN<br />

En önemli nedeni → Düşük maliyet, uzun süredir kullanılıyor olması<br />

Analog → Digital dönüşümü<br />

Elle<br />

Yarı otomatik<br />

Otomatik<br />

ÖNEMLİ → Coğrafi Konumlandırma (Georeferencing) ve Yükseklik Değerlerinin<br />

Girilmesi<br />

Fotogrametrik veri toplama<br />

Hava fotoğrafları<br />

Sayısal uydu görüntüleri<br />

Her iki yöntem, yüksek çözünürlüklü ve güvenilir topoğrafik veri üretiminde sıklıkla<br />

kullanılmaktadır.<br />

Yeni teknolojiler → RADAR + LAZER ALTİMETRE + SAR (Synthetic Aperture Radar)<br />

İnterferometri → Topoğrafik veri üremi<br />

Maliyet YÜKSEK<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

Araziden elde edilen ölçümler, yüksek doğruluk oranına sahip olup, amaç mümkün<br />

olan en fazla bilgiyi elde etmeye yönelik olmalıdır.<br />

Çok sayıdaki noktada yapılacak ölçümler ile mümkün olabilmekte<br />

Ancak, bu derecede yüksek bir doğruluğa ULAŞMAK → ZAMAN + PARA<br />

Arazide doğrudan yapılan ölçümler → Küçük Alanlar + Özel Amaçlı Projeler<br />

SAM’in temel yapısı→ Temsil edici ve güvenilir olmalı<br />

SAM → Görüntü veya matemaksel olarak ifade edilebilir<br />

En yaygın olarak kullanılanlar<br />

Grid veya yükseklik matris yapısı<br />

TIN (Triangulated Irregular Network) yapısı<br />

Her iki yapıda temel unsur → NOKTA<br />

Grid veya yükseklik matrisi, SAM oluşturulmasındaen çok kullanılan modeldir.<br />

Temel gerekçe → <strong>Bilgi</strong>sayarın veri saklama tekniğine benzer bir şekilde veri<br />

saklama<br />

Her bir nokta, satır ve sütunla ifade edilir<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

TIN→ Düzensiz olarak konumlanmış noktaların / gözlem noktalarının / referans<br />

noktalarının, üçgenler oluşturularak; X,Y koordinatlarına sahip “Z” değerlerinin elde<br />

edilmesine dayanmaktadır.<br />

En önemli ÜSTÜNLÜK → Karmaşık topoğrafyalara ilişkin daha gerçekçi bilgi sunabilme<br />

yeteneğidir.<br />

6.4.2. SAM’de Veri Đşleme<br />

Veri işleme süreçleri<br />

Değiştirme / Dönüştürme<br />

Kalibrasyon<br />

Yenileme / Güncelleme<br />

Diğer bir deyişle, veriyi alma, güncelleme, filtreleme, birleştirme gibi işlemlerle<br />

SAM’nin ürelmesi ile farklı veri yapılarının birbirine dönüştürülmesi (Grid → TIN; TIN<br />

→ Grid)<br />

Ayrıca, hata giderme / azaltma, görüntü kalitesinin artırılması (smoothing,<br />

enhancement vb.) gibi işlemleri de içerir.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.4.3. SAM’nin Yorumlanması<br />

SAM’nin kalitesi<br />

İçerdiği / sunduğu bilgi<br />

Arazi özelliklerinin ne derecede doğru tanımlanabildiğine bağlıdır.<br />

CBS uygulamaları için temel / altlık oluşturur.<br />

Jeomorfolojik sayısal analizlere olanak sağlar<br />

Genel → yamaç eğim, yamaç şekli vb.<br />

Özel → yüzeysel hidrolojik özellikler<br />

6.4.4. SAM Gösterimi<br />

SAM’nin görsel olarak sunumu ve bilgi içeriği<br />

Kullanıcılar arası ortak iletişim<br />

Görsel yorumlama → KARAR VERME<br />

Konturlar<br />

Kabartı<br />

3D<br />

Animasyon<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.4.5. SAM Uygulamaları<br />

Mevcut teknoloji / veri / yazılım / donanım vb. ile etkin ve yeterli çözüm üretmek<br />

Birbirinden çok farklı amaçlara yönelik → farklı disiplin uygulamaları<br />

Çoğu kez → İNTERDİSİPLİNER<br />

Tüm uygulamalar → COĞRAFİ VERİ<br />

YÜKSEKLİK DEĞERİ<br />

SAM<br />

6.5. SAM’DE VERĐ MODELLERĐ<br />

Yeryüzüne ilişkin veri toplama süreci boyunca, sonsuz sayıda ve düzensiz olarak<br />

dizilmiş veri mevcut<br />

Anlaşılabilir, güvenilebilir ve kullanılabilir bir SAM oluşturmak için, veri elemanları<br />

arasındaki gerekli topolojik ilişkileri ve yüzeyi en iyi yansıtacak ara değerleme<br />

(interpolation) modelinin kullanılması gerekli<br />

Bununla birlikte, yer yüzeyi gibi yüzeyler, sonsuz sayıda noktadan oluşmakta ve her bir<br />

noktayı saklamak ve / veya değerlendirmek → OLANAKSIZ<br />

TEMSİL EDİCİ VERİ KULLANIMI<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

SAM<br />

Araştırılan ve / veya çalışılan yüzeyi en iyi şekilde temsil etmeli<br />

İkincil veri üretimleri için yeterli olmalı<br />

Veri boyutu ve veri saklama açısından sorun yaratmamalı<br />

Analizler için uygun yapıda olmalı<br />

Sayısal formatta SAM üretilmesinde, genelde üç farklı yöntem kullanılmaktadır:<br />

Kontur<br />

Grid<br />

TIN<br />

6.5.1. Kontur<br />

Araziye ilişkin bilgilerin sunulmasında / değerlendirilmesinde en çok kullanılan kontur<br />

veya eş yükseklik (isolines) eğrileridir.<br />

Farklı ölçeklerde, dünya üzerindeki hemen hemen her bölgenin kontur haritaları<br />

mevcuttur.<br />

Kontur haritalarının doğruluğu, ilksel veya üretimi yapılan veri türünün, ne şekilde<br />

türetildiğine bağlıdır.<br />

Hava fotoğraflarından stereoplotter ile toplanan ve üretilen kontur haritalarının<br />

doğruluğu son derece yüksektir.<br />

Noktasal verilerden itibaren ara değerleme ile oluşturulabilir.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.5.2. Grid<br />

Veri noktaları arasındaki topolojik ilişkiler ile ifade edilebilen bir matris yapısı olarak<br />

tanımlanabilir (ElSheimy vd., 2005).<br />

Veri yapısı, bilgisayarlardaki veri saklama yapısına benzemekte olup, veri kullanımı ve<br />

yönetimi son derece kolaydır.<br />

Bununla birlikte, karmaşık yüzeylere ilişkin gridleme işlemi için, son derece fazla<br />

noktaya gereksinim duyulmaktadır.<br />

Eşit aralıklı örnekleme noktalarının, ortak bir orijine sahip ve X-Y olarak ifade edildiği,<br />

bir referans düzleminde sunulmasını temel alır.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

Yüzeyi tanımlayan bir dizilimin doğruluğu, örnekleme noktalarının arasındaki uzaklığa<br />

bağlıdır.<br />

Uzaklık fazla → Yüzeye ilişkin önemli yapılar GÖSTERİLEMEZ<br />

Uzaklık az → Gereğinden fazla veri<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

Grid Veri Yapısının:<br />

ÜSTÜNLÜKLERİ<br />

1. SAM’ni doğrudan ifade eder.<br />

2. Arazinin genel yönelimi<br />

hakkında fikir verir.<br />

3. Veri saklama ve işleme<br />

kolaydır.<br />

4. Raster veri tabanlarıyla<br />

birleştirmek kolaydır.<br />

5. Arazi özelliklerinin “doğal”<br />

görünümüne yakın gösterim<br />

yeteneği vardır.<br />

SINIRLAMALARI<br />

1. Yetersiz / Fazla örnekleme<br />

noktası (her zaman mevcut)<br />

2. En yüksek / En düşük arazi<br />

noktası, nadiren örnekleme<br />

grid noktaları içinde bulunur.<br />

3. Karmaşık yüzeylerin ifadesinde<br />

yetersiz kalabilir.<br />

6.5.3. TIN<br />

1970’lerin sonları (Peucker v.d., 1978)<br />

Farklı, dağınık, düzensiz noktalardan → Yüzeysel bilgi elde edilmesi<br />

CBS yazılımlarının hemen hemen hepsinde mevcut<br />

Daha çok nokta → Karmaşık yüzey<br />

Daha az nokta → Yumuşak yüzey<br />

Noktalar arası ÜÇGENLER → Yüzeyi ifade etmede / oluşturmada kullanılmaktadır.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

TIN Veri Yapısının:<br />

ÜSTÜNLÜKLERİ<br />

1. Yüzeyi farklı çözünürlüklerde<br />

tanımlayabilme<br />

2. Veri saklamada etkinlik<br />

3. En yüksek / En düşük<br />

noktaların ifade edilmesi<br />

4. Arazinin genel yönelimi<br />

hakkında fikir vermesi<br />

SINIRLAMALARI<br />

1. Görsel yanılgılara açık<br />

2. Kontrol → Elle<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.6. SAM OLUŞTURULMASI<br />

Genel olarak SAM,<br />

Yer ölçümleri<br />

Fotogrametrik yöntemler<br />

Topoğrafik veriler (kontur verileri) ile oluşturulur.<br />

Talep artışı → Yüksek doğrulukta yer yüzeyi bilgisi → YENİ TEKNOLOJİLER<br />

Son 20 yılda → UA ürünleri ile ürem ↑ → Maliyet ↓<br />

En yaygın olarak kullanılan → Kartografik veri, opk, lazer ve mikrodalga (MD) UA<br />

ürünleri<br />

6.6.1. Kartografik Veri Kaynakları<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Sayısallaştırma (manual digitization)<br />

Yarı otomatik kontur izleme (semi-automated line following)<br />

Otomatik görüntü tarama ve vektörleştirme (automatic raster scanning and<br />

vectorization)<br />

Kağıda basılı bir kartografik veriyi (haritayı) sayısal hale dönüştürmek için:<br />

a) Tarama<br />

b) Düzeltme<br />

c) Sayısal değere dönüştürme işlemleri yapılmaktadır.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.6.2. Ara Değerleme<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Resampling / Interpolation<br />

Yüzeye ilişkin elde edilen verilerin yeniden yapılandırılması<br />

Noktalara ilişkin “değer” tahmini<br />

Dış değerleme (extrapolation) → ZIT<br />

<br />

Özellikle SAM’ne ilişkin uygulamalarda<br />

<strong>Jeoloji</strong><br />

<br />

İnşaat<br />

Planlama<br />

<br />

Kaynak değerlendirme / Yönetimi<br />

Ölçme<br />

Fotogrametri<br />

Çevre<br />

Askeri<br />

“EN İYİ” ara değerleme algoritması → SÖZ<br />

EDEMEYİZ<br />

SAM’nin kalitesi ve doğruluğu, orjinal veri<br />

dağılımı ve doğruluğu ile bunların yeterli<br />

derecede olup olmamasına bağlıdır.<br />

M.E.


JEO 498 11.03.2008<br />

6.6.3. Kriging<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Birçok yöntem mevcut. Ancak bunlarda, yapılan ara değerlemenin kalitesine<br />

yönelik değerlendirme → EKSİK<br />

Kriging<br />

<br />

<br />

Hata hakkında bilgi<br />

Örneklem hakkında bilgi<br />

Referans noktalarından itibaren ağırlıklı ortalama değerlerinin hesaplanıp, “z”<br />

değerlerinin belirlenmesi<br />

Kullanım → Diğer yöntemlere göre daha fazla<br />

6.6.4. Temel Uygulamalar<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Kabartı<br />

Eğim<br />

Bakı<br />

Eğrisellik<br />

Amaca yönelik UYGULAMALAR<br />

M.E.


UZAKTAN ALGILAMA<br />

Doç. Dr. Murat Ercanoğlu<br />

GĐRĐŞ<br />

1


UA ??<br />

<br />

<br />

Uzaktan Algılama (UA) → Teknolojik olarak 19. yüzyıl başı → FOTOĞRAF<br />

Coğrafi <strong>Bilgi</strong> Sistemi (CBS) ~ UA → Birbirini tamamlayan iki önemli<br />

TEKNĐK+ARAÇ<br />

CBS+UA → • Birbirinden çok farklı disiplinlerde kullanım alanı<br />

• CBS’nin önemli bir veri kaynağı → UA<br />

• JEOLOJĐ’de son derece yaygın<br />

<br />

Hava fotoğrafları, arazi çalışmaları ve mevcut haritalar → ÇOK FARKLI<br />

VERĐ KAYNAKLARI<br />

UA ??<br />

<br />

Uydu Görüntüleri → • Hızlı → En geç 1 hafta<br />

• Ucuz<br />

• SAYISAL<br />

• Global → Sınırlardan ve sınırlamalardan bağımsız<br />

• Güncelleme<br />

• Ayrıntılı<br />

Uydu görüntüleri ile çalışmak → • Geniş alanlar → DETAYLI ĐNCELEME<br />

• Kaçınılmaz bir veri kaynağı<br />

EKONOMĐ + ZAMAN<br />

• Ön çalışmalar → Arazi çalışmaları ile<br />

koordinasyon<br />

2


UA ??<br />

<br />

<br />

UA → Geniş anlamıyla, bir nesne, alan veya olguya ilişkin TEMAS OLMADAN<br />

alınan bilgi, veri, vb. (EM, ses vb.)<br />

GÖZ → • UA’ya ÇOK ĐYĐ BĐR ÖRNEK<br />

• Güneş veya bir ışık kaynağından yayılan görünür ışık enerjisinin<br />

yansıması<br />

• Termometre → TEMAS halinde → UA tekniği olamaz<br />

<br />

<br />

UA → Dünya üzerindeki nesneler ile elektromanyetik<br />

enerji arasındaki ilişki UA’nın temel konusudur.<br />

Remote sensing (RS) is the science (and to some<br />

extent, art) of acquiring information about the Earth's<br />

surface without actually being in contact with it. This<br />

is done by sensing and recording reflected or emitted<br />

energy and processing, analyzing, and applying that<br />

information (NRC, 2000).<br />

UA ??<br />

<br />

UA → Bir nesneye fiziksel olarak temas etmeden, o nesneye ilişkin bilgi<br />

edinilmesi UA olarak tanımlanabilir.<br />

Belirli bir uzaklığa yerleştirilmiş bir cihaz<br />

ile bilgi toplanması<br />

Elde edilen bilginin<br />

yorumlanması<br />

<br />

<br />

<br />

UA → Alıcı → Algılanan nesne<br />

Birkaç km ~ yüzlerce km<br />

EM dalgalar ile alıcılar yardımıyla veri elde edilmesi<br />

3


HAVA FOTOĞRAFLARI<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Havadan Tarama (multispektral algılayıcılar + Uçak) → MALĐYET ↑<br />

Film → Işığa duyarlı kimyasallar içeren bir tabaka<br />

Siyah-beyaz<br />

Renkli → Normal veya Yalancı renk (pseudo color)<br />

RGB (Red, Green, Blue) dalga boylarının farklı film tabakalarında<br />

kullanımı<br />

Renkli Infrared film → Đnsan gözü kızıl ötesini algılayamaz<br />

Daha yüksek dalga boyuna dönüştürme<br />

Mavi → Siyah<br />

<br />

<br />

<br />

Yeşil → Mavi<br />

Kırmızı → Yeşil<br />

IR → Kırmızı<br />

Siyah-Beyaz<br />

Normal<br />

Normal Renkli<br />

Yapay IR<br />

4


Tek kanal (bant)<br />

Çoklu kanal (bant)<br />

VERĐ TÜRLERĐ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Uydu teknikleri ile elde edilen veri → DEĞĐŞĐK YAPILARDA OLABĐLĐR<br />

Gravite veya manyetik alan gibi kuvvet dağılımları<br />

Ses dalgaları gibi akustik yayılımlar (Derinlik~Ses dalgası~Batimetri)<br />

Đnsan görme sisteminin KISMEN algılayabildiği EM (Elektromanyetik) enerji<br />

yayılımları<br />

EM ışınımların fotoğraf filmi veya sayısal ortamda GÖRÜNTÜ olarak<br />

kaydedildiği UYDU GÖRÜNTÜLERĐ → YERBĐLĐMCĐLER için çok nemli bir<br />

VERĐ KAYNAĞI<br />

5


UA BĐLEŞENLERĐ<br />

<br />

<br />

Çoğu UA uygulaması → Işınım ~ hedef arasındaki etkileşimi içeren süreçler<br />

7 ana bileşen → Görüntü (imaging) veya görüntüsüz (non-imaging)<br />

1. Enerji Kaynağı (A) → Hedefi<br />

aydınlatacak veya EM enerji<br />

sağlayacak enerji kaynağı →<br />

GÜNEŞ<br />

2. Işınım ve Atmosfer (B) → EM<br />

enerji kaynaktan hedefe doğru<br />

hareket ederken, atmosferle<br />

etkileşim içine girecektir. Bu<br />

etkileşim, hedeften kaynağa<br />

dönerken de ikinci kez<br />

gerçekleşebilir.<br />

UA BĐLEŞENLERĐ<br />

3. Hedefle Etkileşim (C) → Atmosferi<br />

geçen enerji, ışınım ve hedefin her<br />

ikisinin de özelliklerine bağlı olarak,<br />

hedefle etkileşim içindedir.<br />

4. Alıcı~Kayıt (D) → Hedef tarafından<br />

soğurulan, iletilen veya yansıtılan<br />

enerji, bir alıcı tarafından kaydedilir.<br />

5. Veri iletimi, alımı ve işlenmesi (E) →<br />

Alıcı tarafından kaydedilen veri iletilir<br />

ve sayısal formatta görüntü olarak<br />

kaydedilir.<br />

6


UA BĐLEŞENLERĐ<br />

6. Yorumlama ve Analiz (F) → Hedefe<br />

ilişkin işlenmiş veri yorumlanır ve<br />

analiz edilir (görsel + bilgisayar)<br />

7. Uygulama (G) → Hedeften alınan<br />

bilgiler doğrultusunda, var olan<br />

ve/veya olabilecek bir soruna çözüm<br />

üretmeye yönelik uygulama yapılır.<br />

ENERJĐ KAYNAĞI (GÜNEŞ-DÜNYA)<br />

<br />

GÜNEŞ<br />

8 ışık dakikası (~150 milyon km)→ 8 dakika önceki hali<br />

r= 700000 km<br />

T= 15 milyon K çekirdek sıcaklığı<br />

Manyetik alana sahip, çekirdeğinde enerji üretir<br />

Enerjinin de 1 / 2.2x10 9 ’u yeryüzünde soğurulur<br />

<br />

DÜNYA<br />

~ 4.5 milyar yaşında<br />

Güneş etrafında dolanma hızı 30 km/sn<br />

Ekvator uzunluğu ~ 40000 km<br />

R= 12750 km<br />

7


EM ENERJĐ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

EM enerji terimi, kablosuz iletişim dalgaları, radyo dalgaları, mikrodalgalar,<br />

ısıl veya yansımalı kızıl ötesi ışınlar, görünür ışık, mor ötesi ışınlar, X ışınları,<br />

gama ışınları gibi dalgasal yayılım gösteren her türlü ışınım (radiation)<br />

türünü kapsar.<br />

Herhangi bir büyüklükteki dalga boyu (λ) ve frekansı (f) ile tanımlanabilen<br />

ve bir kaynaktan yayılan enerji şekli Elektromanyetik Işınım<br />

(Electromagnetic Radiation) olarak tanımlanır.<br />

EM ışınım → Elektrik Alan (E) ve Manyetik Alan (M)<br />

E → Işınımın hareket yönüne dik<br />

M → E ile dik yönde<br />

Her ikisi de ışık hızında hareket ederler<br />

λ ve f → ÖNEMLĐ<br />

<br />

Birbirini izleyen iki dalganın tepe noktaları arası uzunluk → DALGA BOYU<br />

NANOMETRE (nm, 10 -9 m)<br />

MĐKROMETRE (µm, 10 -6 m)<br />

<br />

<br />

CM-KM<br />

Birim zamanda belirli bir noktadan geçen dalga sayısı → FREKANS (hertz)<br />

c = λf<br />

c= ışık hızı (3x10 8 m)<br />

<br />

<br />

Kısa dalga boyu, yüksek frekans<br />

Uzun dalga boyu, düşük frekans<br />

<br />

UA'da elde edilecek bilginin yorumlanabilmesinde → ÇOK ÖNEMLĐ<br />

8


c=λxf<br />

E=hxf<br />

E: Kuantum enerjisi (J)<br />

h: Planck sabiti (6.6x10 -34 sn)<br />

E=(hxc)/λ → EM enerji → Güneş<br />

Uzun dalga boyu, düşük enerji; kısa dalga boyu, yüksek enerji<br />

EM enerji bir cisme çarptığında<br />

Yansıtılabilir<br />

Geçirilebilir<br />

Soğurulabilir<br />

Yayılabilir<br />

Saçılabilir<br />

<br />

Yeryüzündeki cisimlerin yansıma özellikleri, gelen enerjinin YANSIYAN bölümü<br />

ölçülerek belirlenebilir. Bu ölçüm işlemi, dalga boyunun bir fonksiyonu olarak<br />

gerçekleştirilebilir ve Rλ (spektral yansıma) adını alır.<br />

Rλ=(E R (λ)/E I (λ)) x 100<br />

<br />

Rλ = (cisimden yansıyan λ dalga boyundaki enerji)/(cisme gelen λ dalga<br />

boyundaki enerji) x 100<br />

9


ELEKTROMANYETĐK SPEKTRUM<br />

<br />

<br />

Gama Işınları<br />

λ


UV (mor ötesi) Işınlar<br />

3


Kızıl ötesi (Infrared, IR)<br />

~ 0.7-1000 µm → Yaklaşık 100 kat daha geniş → görünür<br />

aralıkdan<br />

Đki temel bölge<br />

Yakın kızıl ötesi (yansıma özelliği)<br />

0.7-3 µm<br />

Görünür bant ile hemen hemen aynı amaçlara yönelik<br />

Termal kızıl ötesi (yayma özelliği)<br />

Yeryüzünde ısı şeklinde yayılan ve algılanan kesim<br />

<br />

<br />

Mikrodalga<br />

1 mm- 1 m<br />

UA’da kullanılan en yüksek dalga boyu<br />

Radyo dalgaları<br />

Kısa-orta-uzun gibi alt gruplar<br />

TV radyo yayınları<br />

12


(Köse, 2000)<br />

ATMOSFER ĐLE ETKĐLEŞĐM<br />

<br />

<br />

<br />

% 78 N; % 21 O 2 ; % 1 Diğer (su buharı, CO 2 , metan,<br />

kloroflorokarbon, ozon → Greenhouse gases)<br />

Ozon → UV ışınlarını soğurur → YAŞAM için çok önemli<br />

Kozmik, gama ve UV ışınlarının bir kısmı ATMOSFERDE soğurulur.<br />

13


(Sabins, 1987)<br />

<br />

<br />

Troposfer → ~ 11 km yükseklik, sıcaklık düşer, yeri etkileyen hava<br />

süreçlerinin çoğu bu bölgede gerçekleşir.<br />

Stratosfer → Troposferden sonraki ~ 50 km, sıcaklık artmaya başlar,<br />

OZON tabakası stratosferin üst kesimlerinde bulunur.<br />

Mezosfer → Hava sıcaklığının en düşük olduğu kesim (~ 85 km, -100<br />

0<br />

C)<br />

<br />

Termosfer → Sıcaklığın en yüksek olduğu kesim<br />

14


A: Soğrulma<br />

B: Saçınma<br />

C: Đletilme<br />

<br />

<br />

Güneş ışığı, yeryüzüne ulaşmadan önceki yolculuğunda atmosferle<br />

etkileşim içindedir.<br />

Partiküller + gazlar → saçınım, soğrulma mekanizmaları<br />

Saçınım (Scattering)<br />

Atmosferdeki partikül + gazlar → EM ışınımın orijinal<br />

yolundan sapmasına neden olabilir<br />

Sapmanın miktarı → Işınımın dalga boyu, partikül veya gaz<br />

oranı ve boyutu ve ışınımın atmosfedeki hareket uzunluğuna<br />

bağlıdır.<br />

3 tür saçınım<br />

Rayleigh<br />

Mie<br />

Seçici olmayan (non-selective)<br />

15


Rayleigh saçınımı<br />

Işınımın dalga boyu ile karşılaştırıldığında, atmosferdeki partiküller<br />

(toz halindeki N ve O) çok küçük<br />

Küçük dalga boyu daha çok etkilenir<br />

Üst atmosferde daha baskın<br />

Gökyüzü mavi → Rayleigh saçınımı → Işık atmosferden geçerken<br />

görünür aralığın daha kısa dalga boyları (örn.: mavi) uzun dalga<br />

boylarına göre daha çok saçınıma uğrar<br />

Gündoğumu ve günbatımında güneş ışınları daha çok hareket<br />

ederler. Kısa dalganın saçınımı daha çok olur ve bu da daha uzun<br />

dalga boylarının atmosfere girmesine yol açar.<br />

<br />

Mie saçınımı<br />

Partikül-enerji dalga boyu hemen hemen aynı<br />

Rayleigh saçınımına göre daha uzun dalga boyunda etkin<br />

Atmosferin daha alt kesiminde (daha büyük partiküller, örn.: su<br />

buharı)<br />

Hava bulutlu iken daha etkin<br />

16


Seçici olmayan saçınım<br />

Enerji dalga boyu > partikül boyutu<br />

Su zerreleri, toz vb.<br />

Seçici olmayan → Tüm dalga boyları eşit miktarda saçınır<br />

Sis ve bulutların beyaz görünmesi<br />

RGB → Eşit miktarda saçınır<br />

<br />

Soğurma<br />

Saçınımın tersine, partiküller farklı dalga boylarında enerjiyi farklı<br />

absorbe eder.<br />

Ozon, CO 2 ve su buharı→ Ana nedenler<br />

17


HEDEFLE ETKĐLEŞĐM<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Soğurulmayan veya saçınmayan EM enerji → Yeryüzeyine gelir<br />

Ulaşan enerji → Soğurulur (A), Geçer (T), Yansır (R)<br />

UA → Yansıma ile daha çok ilgilenir<br />

Yansıma<br />

Geldiği gibi, tek yönde yansıma (mirror like)→ yumuşak yüzey,<br />

pürüzsüz<br />

Dağılarak→Çok yönde yansıma, pürüzlü yüzey<br />

Gelen ışınımın dalga boyu~yüzeyin pürüzlülüğü ilişkisi<br />

Gelen dalga boyu yüzeyi oluşturan partiküllerden çok küçükse çok<br />

yönlü yansıma<br />

Örn.: Đnce taneli kum → Mikrodalgada pürüzsüz, görünür<br />

dalgaboyunda pürüzlü<br />

18


Yapraklar<br />

Klorofil → Kırmızı ve mavi dalga boyunu absorbe eder, yeşili<br />

yansıtır<br />

Sağlıklı (yeşil) yapraklar→ yakın kızıl ötesi, dağılarak yansıma<br />

Su → Görünür ve yakın kızıl ötesi ışınımın uzun dalga boyları, su<br />

tarafından daha çok absorbe edilir. Bu nedenle:<br />

Su → Mavi<br />

Kırmızı ve yakın kızıl ötesinde koyu renkli<br />

Asılı halde sediman → daha iyi yansıma ~ temiz su ile karışıklık<br />

Yeşil görünen su → Algler → Klorofil →Yeşil rengi yansıtır<br />

19


AKTĐF-PASĐF ALGILAMA<br />

<br />

<br />

<br />

Pankromatik + Multispektral Görüntü → Elektro-optik algılayıcı<br />

Güneşten gelen ve dünya üzerinde yansıyan, soğurulan veya saçılan enerjiyi<br />

ölçer<br />

PASĐF → Kendi enerji kaynağı yok, atmosferik/meteorolojik koşullardan<br />

etkilenir<br />

<br />

<br />

AKTĐF → EM spektrumun mikrodalga kesiminde yer alıp, radar sinyalleri<br />

gönderir, geri gelen sinyal özelliklerine göre veri üretimi yapar.<br />

Sis, bulut, gece-gündüz koşullarından etkilenmez<br />

<br />

<br />

UA cihazları → çoğunlukla EM enerji, son yıllarda aktif → çok yaygın<br />

EM spektrum çok geniş ve UA amaçları için tüm dalga boyları etkin değil<br />

a) Pasif sistem<br />

b) Aktif sistem<br />

(Köse, 2000)<br />

20


UYDU GÖRÜNTÜSÜNÜN ELDE EDĐLMESĐ<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Çalışma prensibi → Dijital kameralara benzer → Film yok<br />

Alıcı (sensor), algılayıcı (detector)<br />

Yeryüzü ve üzerindeki objelerden yansıyan EM enerjinin miktarı ölçülür<br />

Spektral (bantsal) ölçümler<br />

Spektral yansıma → Sayısal olarak kayıt<br />

GÖRÜNTÜ<br />

<br />

<br />

Alıcı → Görüntü üretebilen (imaging)<br />

Alıcı → Görüntü üretemeyen (non-imaging)<br />

Görünür (visible)<br />

Yakın kızıl ötesi (near infrared)<br />

Kısa dalga kızıl ötesi (short wave infrared)<br />

Termal kızıl ötesi (thermal infrared)<br />

Mikrodalga radar<br />

<br />

Yansıma değerleri → GÖRÜNTÜ<br />

1. Konumsal, uzaysal (spatial) içerik → Şekil, büyüklük, renk, genel<br />

görünüm vb.<br />

2. Spektral içerik → Mineral içeriği, toprak nemi, bitki örtüsü, bitki türü<br />

vb.<br />

21


GÖRÜNTÜ TÜRLERĐ<br />

Pankromatik Görüntü<br />

<br />

<br />

<br />

EM spektrumun geniş bir bölümünden yansıyan enerjiyi ölçebilen<br />

algılayıcılar tarafından, genellikle tek bant üzerinde<br />

Genelde görünür ve yakın kızıl ötesi<br />

Siyah beyaz görüntü<br />

Multispektral Görüntü<br />

<br />

<br />

Birden fazla bantta eş zamanlı ölçüm<br />

Çok bantlı<br />

3-7; 14<br />

Hiperspektral Görüntü<br />

Birçok küçük bant aralığı (~ 100)<br />

<br />

<br />

Dalga boyları multispektrale yakın, daha çok detay, sınıflamada çok yararlı<br />

Çevresel ve doğal koşulların değişebilirliği → SINIRLAYICI<br />

NASIL KULLANALIM ?<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Klorofil → Kırmızı ve mavi dalga boyunu çok iyi absorbe eder<br />

Orta IR→ <strong>Jeoloji</strong>k çalışmalarda iyi sonuç<br />

Termal → Toprak nemi, hayvan türlerinin izlenmesi<br />

Mikrodalga → Yerkabuğunun dokusu, gece-gündüz, atmosferik koşullar<br />

etkilenmez<br />

Gündüz → Kayaçlar ısınır, nemli bölge daha soğuk<br />

Gece → Kayaçlar daha soğuk, nemli bölge daha sıcak<br />

.<br />

.<br />

.<br />

22


Farklı dalga boylarındaki farklı yansıma değerleri → YERYÜZÜ özellikleri<br />

hakkında BĐLGĐ<br />

Görünür mavi → Sığ suların haritalanması, toprak/bitki örtüsü ayrımı<br />

Görünür yeşil → Sağlıklı/sağlıksız bitki örtüsü<br />

Görünür kırmızı → Bitki örtüsü türleri<br />

Yakın kızıl ötesi → Bitki örtüsü haritalaması, sağlıklı/sağlıksız bitki örtüsü,<br />

bitki türleri<br />

Orta kızıl ötesi → Kayaç türleri, toprak/bitki nemi, jeolojik yapı, su/kara<br />

sınırları vb.<br />

Bitki örtüsü → Mavi + kırmızı, pigmentler tarafından soğurulur<br />

Yeşil görüntü → Tür ayırt etmek GÜÇ, hepsi hemen hemen aynı<br />

yansıma<br />

Yakın kızıl ötesi → Pigmentler bu bölgede enerjiyi absorbe etmezler.<br />

Daha yüksek yansıma değerleri<br />

SAÇINIM → ÖNEMLĐ → Geniş yaprak/iğne yaprak → TÜR<br />

FARKLILIĞI<br />

Orta kızıl ötesi → Yapraklardaki nem nedeniyle yansımada ani<br />

azalım<br />

…<br />

…<br />

…<br />

23


UYDULAR VE ALICILAR<br />

• Alıcı → Platform gereksinimi<br />

• Yeyüzü üzerinde, uçak, balon, uydu<br />

• Uydu yörüngesi: Uydunun izlediği yol<br />

• ~ 36000 km, dünya ile aynı hızda ve yönde yörünge → GEOSTATIONARY ORBIT<br />

(yersabit yörünge)<br />

• Belirli bir alana ilişkin sürekli veri alımı<br />

• Genelde meteorolojik ve iletişim uyduları<br />

• Polar yörünge → ~ N-S<br />

• Dünya W-E<br />

• Diğer bir deyişle Sun-synchronous (GÜNEŞLE UYUMLU)<br />

• Aynı bölge, aynı zaman, aynı aydınlanma → Change detection<br />

• Alçalan yörünge (descending orbit) → Güneş ışığını alan bölgede görüntüleme<br />

• Yükselen yörünge (ascending orbit) → Karanlık bölgede yükselme<br />

• Elektro-optik uydular (pasif) → Genelde alçalan yörüngede (termal hariç)<br />

• Radar uydular (aktif) → Farketmez<br />

24


• Swath: Uydunun yeryüzü üzerinde gördüğü/algıladığı alan<br />

• Yüksek çözünürlüklü görüntü → Daha küçük alan<br />

• Birkaç cm’den birkaç km’ye<br />

• Nadir point: Uydunun algılamayı yaptığı anda yeryüzüne dik konumda olduğu yer<br />

• Stereo görüntüleme: Üst üste bindirmeli görüntüleme, 3D görüntü elde edilebilir<br />

• Ortorektifiye: Hem düşey, hem de yatay sapmaların düzeltilmesi anlamındadır.<br />

Topoğrafik harita + DEM<br />

• Görüntüleme alanı<br />

• Kutup yörüngeli ise her yer<br />

• Güneş eşlemeli: Elektro-optik uydular güneşle uyumlu hareket ederler.<br />

Tekrar geçişlerini günün aynı zamanında yaparlar<br />

PĐKSEL-ÇÖZÜNÜRLÜK<br />

• Piksel: Algılanan cisme ait tanımlanabilen en küçük görüntü elemanıdır.<br />

• Çözünürlük: Algılanabilen cisimdeki en küçük görüntü detayıdır. Ölçekle birlikte<br />

değerlendirildiğinde cismin boyutu belirlenebilir.<br />

• Spatial<br />

• Spektral (algılayıcının EM spektrumdaki algılama hassasiyeti)<br />

• Radiometric (bitlerdeki gri seviye sayısı)<br />

• Temporal (Algılamadaki zaman aralığı)<br />

25


• Spatial çözünürlük, piksel boyutu<br />

• Detay<br />

• Pasif algılayıcının konumsal çözünürlüğü → IFOV (Instantenous Field of View)<br />

• Đlgilenilen nesnenin boyutu ≥ çözünürlük (homojen özellik)<br />

Yüksek çözünürlük<br />

Düşük çözünürlük<br />

26


• Spektral çözünürlük<br />

• Hassas spektral çözünürlük → daha yakın dalga boyu aralığı<br />

Düşük çözünürlük<br />

Yüksek çözünürlük<br />

4 bit 8 bit<br />

• Radyometrik Çözünürlük<br />

• Radyometrik özellikler → görüntü içeriği<br />

• Görüntü → Kayıt (film, alıcı) (RÇ)<br />

• EM enerjinin büyüklüğündeki hassasiyet<br />

• Alıcı → Veriyi kaydetmede 8 bit kullanıyorsa<br />

• 4 renk kullanıyorsa → 2 4 =16 renk (RÇ ↓)<br />

• 2 8 =256 renk (RÇ ↑)<br />

• Siyah (0)<br />

• Beyaz (255)<br />

27


• Zamansal çözünürlük<br />

• 1 tam yörünge → belirli bir zaman dilimi<br />

• Bazı bölgeler → re-imaged<br />

• ZÇ → Uydu, algılayıcı kapasitesi, swath genişliği, enlem vb.<br />

• Change detection<br />

YERBĐLĐMLERĐNDE KULLANILAN BAZI UYDULAR<br />

• LANDSAT<br />

• USGS<br />

• LANDSAT 5; LANDSAT 7<br />

• 2 multispektral algılayıcı<br />

• MSS (MultiSpektral Scanner) → B, R, G, NIR (4 band); 80 m uzaysal çözünürlük<br />

• TM (Thematic Mapper) → B, R, G, NIR, 2 mid-IR, 1 thermal; 30 m uzaysal<br />

çözünürlük<br />

• Swath width: 185 km<br />

28


New Orleans, Landsat 7, 30.08.2005<br />

• SPOT<br />

• Fransa<br />

• HRV (High Resolution Visible) → multispektral (20 m) + pankromatik (10 m)<br />

• Swath width: 60 km<br />

29


Rotterdam, MS (20 m)<br />

• IKONOS<br />

• Space Imaging Corporation<br />

• ~ 680 km yükseklik<br />

• 1m pankromatik<br />

• 4m multispektral (B, R, G, NIR)<br />

• Swath width: 10.5 km<br />

30


Tiananmen, Beijing, Çin (4 m)<br />

Beijing, Çin (1 m)<br />

31


• QuickBird<br />

• Digital Globe<br />

• Pankromatik ~ 61 cm<br />

• Multispektral ~ 2.44 m<br />

• Swath width: 16.5 km<br />

Abu Dhabi (2.44 m, MS)<br />

32


Madrid Downtown (61 cm, P)<br />

• ASTER<br />

• 14 band (15-30-90 m)<br />

• Swath width: 60 km<br />

• Stereo görüntü<br />

33


Batı Karadeniz Bölgesi<br />

34


• NOAA-AVHRR<br />

• AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer)<br />

• NOAA (U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration)<br />

• Swath width: 2400 km<br />

• AVHRR (R, NIR, 3 thermal IR)<br />

• 1.1 km<br />

• Meteorolojik çalışmalar, çok geniş alanlar<br />

Güney Avrupa (1 km)<br />

35


RADAR VERĐSĐ<br />

• Radar verilerinin yapısında, bir mikrodalga sinyalini oluşturan iki ana bileşen<br />

mevcuttur:<br />

• Genlik (amplitude)<br />

• Faz değeri<br />

• Genlik: Yeryüzü şekilleri anlaşılabilir ve yorumlama yapılabilir<br />

• Faz: Görsel olarak hiçbir anlam çıkartılamaz. Ancak, cm mertebesinde bilgi<br />

sağlar. Radar alıcısı ile yeryüzü arasındaki uzaklık bilgisi.<br />

• Genlik: Tektonik, arkeolojik vb.<br />

• Faz: Đnterferometrik çalışmalar, özellikle konumsal çalışmalar.<br />

• SAR interferometrisi yapan uydular:<br />

• ERS 1-2<br />

• JERS 1<br />

• RADARSAT<br />

• RADARSAT<br />

• Kanada<br />

• RADAR (RAdio Detection And Rating)<br />

• Başlangıç aşaması, büyük potansiyel<br />

36


• ERS, JERS<br />

• ERS 1-2 (European Remote Sensins Satellite) → ESA (European Space Agency)<br />

• JERS (Japanese Earth Resource Satellite)<br />

Ankara<br />

37


MĐKRODALGA UZAKTAN ALGILAMA<br />

• EMS’da MD kesim → 1cm~1m arası dalga boyu<br />

• Uzun dalga boyu → UA’da son derece önemli<br />

• Bulut, sis, duman, toz vb. geçebilir, atmosferik saçınımdan etkilenmezler<br />

• MD 2 önemli üstünlüğü → Hemen hemen her çevresel ve atmosferik koşulda<br />

kullanılabilir + gece/gündüz<br />

• Pasif MD alıcılar → Termal UA benzer. Farkı anten kullanılmasıdır.Mantık: Her<br />

nesne EM enerji yayar (Radiometers, scanners vb.).<br />

• Aktif MD alıcılar → MD’yı kendileri gönderir ve algılar.<br />

Pasif Aktif Radar<br />

• Pasif MD UA<br />

• Meteoroloji → Atmosferik profil, su, ozon içeriği vb.<br />

• Hidroloji → Toprak nemi<br />

• Okyanus bilimi → Yüzey dalgaları, kirililik (petrol tabakaları vb.)<br />

• Aktif MD UA<br />

• Görüntülü → En yaygın şekli RADAR (RAdio Detection And Ranging)<br />

• Görüntüsüz<br />

• Radar Altimetreleri (doğrudan yükseklik ölçümü)<br />

• Scatterometers (hedeften dönen enerjinin ölçümü)<br />

38


• Radar Bileşenleri<br />

• Verici<br />

• Alıcı<br />

• Anten<br />

• Elektronik sistem (kayıt ve işleme için)<br />

• Radar sistemi esas olarak uzaklık ölçen bir alettir<br />

• R=(cxt)/2<br />

• R: verici ile nesne arasındaki uzaklık<br />

• c: ışık hızı (3x10 8 m/s)<br />

• t: zaman<br />

• MD kesim, görünür ve IR kesime göre daha geniş<br />

• Ka, K, Ku bandı → Eskiden kullanım, günümüzde kullanımı yok<br />

• X bandı → Askeri amaçlar ve yeryüzü haritalaması<br />

• C bandı → ERS1/2; RADARSAT<br />

• S bandı → ALMAZ (Rusya)<br />

• L bandı → JERS-1<br />

• P bandı → NASA<br />

39


• POLARĐZASYON<br />

• Elektrik alanının yönelimi ile ilgilidir.<br />

• Çoğu radar sistemi yatay ve/veya düşey polarizasyonu göndermeye ve<br />

algılamaya yönelik olarak dizayn edilmiştir.<br />

• HH → yatay gönderim, yatay algılama<br />

• VV → düşey gönderim, düşey algılama<br />

• HV → yatay gönderim, düşey algılama<br />

• VH → düşey gönderim, yatay algılama<br />

GÖRÜNTÜ ANALĐZĐ<br />

• UA’nın üstünlüklerini kullanabilmek için, görüntülerden faydalı olabilecek bilgilerin<br />

çıkartılması (elde edilmesi) gereklidir.<br />

• HEDEF → Yapay veya doğal noktasal, çizgisel, alansal nesnelerden bilgi almak<br />

• ĐŞLEM → Görsel veya bilgisayar destekli,<br />

• Önceleri → Görsel (özellikle hava fotoğrafı yorumlamaları)<br />

• Günümüzde → Çoğunlukla bilgisayar destekli, sayısal görüntü analizi<br />

40


Ton<br />

Şekil<br />

• Görsel Yorumlama<br />

• Ton<br />

• Şekil<br />

• Boyut<br />

• Yapı<br />

• Doku<br />

Boyut<br />

Yapı-Doku<br />

• Sayısal Görüntü Analizi<br />

• Yazılım/Donanım<br />

• Đlksel Đşleme<br />

• Görüntü Kalitesinin Artırılması<br />

• Görüntü Dönüşümü<br />

• Görüntü Sınıflaması ve Analizi<br />

41


ĐLKSEL ĐŞLEME<br />

• Genel olarak radyometrik ve geometrik düzeltme işlemlerini içerir.<br />

• 1. RADYOMETRĐK → Elde edilmiş verinin, gerçek yansıma ve yayılma değerleri<br />

gibi değerlerini, ortaya koymak için yapılan düzeltme.<br />

• Radyometrik veri elde edilirken<br />

• Görüntüdeki aydınlanma durumu<br />

• Algılayıcının görüş açısı/geometrisi<br />

• Bilinen bir yansıma değeri varsa → DÜZELTME<br />

• Görüntüsü alınan bölgeye olan uzaklık, güneş ve alıcı arasındaki ilişki temel<br />

alınarak yapılır (aydınlanma durumu + görüş geometrisi)<br />

• Atmosferde EM saçınım → DÜZELTME<br />

PROBLEM yaratabilir<br />

• 2. GEOMETRĐK → Yerkürenin şeklinden ötürü kaynaklanabilecek bazı geometrik<br />

sapmaların düzeltilerek, verinin gerçek koordinatlara dönüştürülmesi işlemidir.<br />

• AMAÇ → Algılanan görüntünün gerçek koordinatlarına yakın olması<br />

• GCP (Ground Control Points)<br />

• RESAMPLING (Orjinal piksel değerlerinin, düzeltilmiş görüntüdeki değerinin<br />

yeniden hesaplanma işlemi)<br />

• Nearest Neighbour → Orjinal görüntüdeki piksel değerinin, düzeltilmiş<br />

görüntüdeki en yakın piksele atanması<br />

• Bilinear Interpolation → Orijinal görüntüdeki 4 pikselin ağırlıklı<br />

ortalamasının, yeni görüntüdeki piksele atanması<br />

• Cubic Convolution → 16 piksellik (orijinal görüntü) grubun ağırlıklı ortalama<br />

uzaklığının, yeni görüntüdeki piksele atanması<br />

42


GÖRÜNTÜ KALĐTESĐNĐN ARTIRILMASI<br />

• Görüntü Kalitesinin Artırılması → Basit olarak, görüntünün GÖRÜLEBĐLĐRLĐĞĐNĐN<br />

artırılması<br />

• Radyometrik + Geometrik Düzeltme → YETERSĐZ kalabilir<br />

• Đşe yarayan veri → Genelde küçük bir aralıkta yoğunlaşabilmektedir<br />

• Orijinal değerlerin değiştirilmesi işlemi<br />

• Görüntü histogramı (8 bitlik görüntü; 0-255)<br />

• a) Linear Contrast Stretch → orijinal görüntüdeki min-max değerlerin → 0-255<br />

• Koyu renkler daha koyu, açık renkler daha açık → 70 - 153 → 0 - 255<br />

• b) Histogram Equalized Stretch<br />

• Homojen dağılım yoksa daha uygun<br />

• Görüntüdeki GENEL DETAYLAR kaybolabilir.<br />

• Amaçlanan ÖZEL DETAYLAR daha iyi görünür → 40 - 76 → 0 - 255<br />

• c) Spatial Filtering → Orijinal görüntüdeki bazı özelliklerin daha iyi ortaya<br />

konulabilmesi için, ilgili özelliğin uzaysal dağılımı temel alınarak yapılır.<br />

• 3x3; 5x5 gibi PENCERELER kullanılarak, yeni piksel değeri, merkezdeki piksele<br />

atanır.<br />

• c1) Low Pass Filters: Genelde, benzer tonlardaki daha büyük ve homojen<br />

özellik gösteren alanlarda, küçük detayların azaltılması şeklinde kullanılır. Örn.:<br />

Average ve median filtreleri (radar imagery)<br />

• c2) High Pass Filters: Detayların daha iyi görülmesi için yapılır. Önce low pass<br />

(genel detayın azaltılması), sonra orijinal görüntünün çıkarılması, esas detayın<br />

daha iyi ortaya konulması.<br />

• c3) Directional/edge detection filters: Doğrusal özelliklerin (örn.: yol, köprü<br />

vb.) belirlenmesinde. <strong>Jeoloji</strong>de çok yaygın.<br />

43


GÖRÜNTÜ DÖNÜŞÜMÜ<br />

• Görüntü kalitesinin artırılmasına benzer.<br />

• Fark → Görüntü kalitesinini artırılmasında tek bir kanal; görüntü dönüşümünde<br />

çoklu kanal kullanılır.<br />

• Đlgilenilen çizgiselliğin vurgulanması/ortaya çıkarılması/değerlendirilmesi için, var<br />

olan verilerden, yeni bir görüntü oluşturulması işlemidir.<br />

• Aritmetik işlemler (+; -; x; /)<br />

• Ormanlık alanların değerlendirilmesi:<br />

• Sağlıklı bitki örtüsü<br />

• NIR → iyi yansıma<br />

• Kırmızı → iyi soğurma<br />

• Toprak ve su → NIR ve Kırmızı → ~ yansıma<br />

• LANDSAT MSS<br />

• Band 7 (0.8-1.1 mm) → NIR<br />

• Band 5 (0.6-0.7 mm) → Kırmızı<br />

• Oranlanırsa (/) → > 1→ bitki örtüsü; ~ 1 → toprak ve su<br />

• Bitki örtüsü ile toprak ve su ayrımı → SON DERECE KOLAY<br />

• Bandlar benzer bilgiler içerebilir → görsel ve veri anlamında<br />

• Đstatistiksel işlemlerle → AZALTMA<br />

• PCA<br />

44


GÖRÜNTÜ SINIFLAMASI VE ANALĐZĐ<br />

• Sınıflama daha çok çoklu bandlar kullanılarak ve piksellere yeni değerler atanarak<br />

yapılmaktadır.<br />

• Aynı yansıma özellikleri → aynı grup özellik<br />

• Denetimli / denetimsiz sınıflama → supervised / unsupervised classification<br />

• Supervised classification<br />

• Homojen özellikler gösteren alanlar belirlenir.<br />

• Bandlardaki bilgiler, belirlenen tarining (eğitme) sınıfları ile benzer spektral<br />

yansıma gösteren alanlar sınıflanır.<br />

• Unsupervised classification<br />

• Spektral sınıflar verilerdeki sayısal bilgileri kullanarak doğrudan gruplanır.<br />

• Kümeleme (clustering) algoritmaları kullanılarak sınıflama yapılır.<br />

Supervised<br />

Unsupervised<br />

45

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!