UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ TEKNİKLERİNİN JEOLOJİ, MADENCİLİK, ÇEVRE ARAŞTIRMALARINDA VE İNŞAAT SEKTÖRÜNDE KULLANILMA ÖRNEKLERİ

Transkript

1 UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ TEKNİKLERİNİN JEOLOJİ, MADENCİLİK, ÇEVRE ARAŞTIRMALARINDA VE İNŞAAT SEKTÖRÜNDE KULLANILMA ÖRNEKLERİ

2 ÖNSÖZ Yıl 1976; Hacettepe Üniversitesinden Maden Jeolojisi Yüksek Mühendisi unvanını alıp, Yurt dıģı sınavını da kazanıp Ġngiltere ye gittim. Doktoramı yurt dıģında yapacaktım ama Doktora arazisi olarak seçeceğim arazi kendi ülkeme hizmet için mutlaka kendi ülkemden olmalıydı. Öyle de oldu. ÇalıĢma alanı olarak Kayseri- PınarbaĢı bölgesini seçtim ve 1978 yazında araziye çıkmak için PınarbaĢı ilçesine geldim. O kadar rahattım ki! Üniversite öğrenimim esnasında dokuz ayrı yerde staj yapmıģtım. Olaylı yıllara rağmen Üniversiteyi ĠYĠ derece ile bitirecek kadar hırslıydım. Arazi ne kadar zor olabilirdi ki? Ben iyiydim! Ġlk birkaç günüm, kalacak yer bulma, jip bulma, arazide ihtiyacım olacak malzemelerin temini gibi problemleri halletmekle geçti. Nihayet dağlara gidecektim. En yüksek zirveye araç ile çıkıp etrafa büyük bir gururla bakacak, dağlara diz çöktürecek ve sonraki günlerde gereken her ne varsa rahatlıkla yapacak, mutlu mesut bir Ģekilde doktorayı tamamlamak için Ġngiltere ye geri dönecektim. Ama Dağın zirvesindeki halim hiç de ümit ettiğim gibi baģlamadı. Ben dağlara baktım, dağlar bana! Ayaklarımın yeni doğmuģ danalar gibi titrediğini bugün bile hatırlıyorum. Allah ım her Ģey ne kadar da karıģık görünüyordu gözüme. Tamam! ĠĢleri yapacaktım ama hangi sırayla? Araziye nereden ve nasıl baģlamalıydım? Ya örnekler ne olacaktı? Aldığım örnekler ortamdaki kaya cinslerini gerçekten temsil edecek miydi? Ve daha birçok soru. Sorular kafamda dizildikçe bacaklarım daha çok titremeye baģlamıģtı. Artık etrafta soru soracağımız ne bir asistan, ne bir kamp Ģefi, ne de bir hoca vardı. Dağlar, ben ve gökyüzü. Diz çöktüreceğim dağlar karģısında daha birinci dakikada ben diz çökmüģtüm. Sonra, çok Ģükür ki zor da olsa dağlarla cebelleģmeyi öğrendim. Doktorayı bitirip Üniversiteye intisap ettikten sonra bile dağda dizlerimin titreyiģini hiç unutmadım. Sadece bu sebeple, genç araģtırıcılara yardımcı olmak için çeģitli madenlerin ve endüstriyel hammaddelerin nasıl ve hangi usul ve sırayla aranması konusunda çeģitli Mühendislik Projeleri hazırladım ve WEB sayfama koydum. Genç araģtırmacıların adresindeki sitemden bu projeleri indirerek incelemeleri kendi yararlarına olur. Yıllar sonra, 2001 yılında Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemi programları ile tanıģtım. Bugün geldiğim noktada, arazide tükettiğim gereksiz zamanlara ne kadar üzüldüğümü kelimeler ile anlatamam. Ġlerleyen sayfalarda da göreceğiniz gibi, her Ģey ne kadar kolaylıkla yapılabilirmiģ! Doktora çalıģmalarım esnasında, 1978 ve 1979 yaz aylarında, altı aya yakın arazide çalıģmıģtım. Uzaktan Algılama(UA) ve Coğrafi Bilgi Sistemi(CBS) kullanarak daha sonra PınarbaĢı nda yaptığım araģtırma ise sadece on beģ gün sürmüģtür. Ġnanması zor ama sadece on beģ gün! Ġnanılması belki yine zor olacak ama, on beģ gün içinde büroda elde ettiğim sonuçlar hem daha fazla, hem de daha güvenilir bir durumdaydı. Ancak bu çalıģmalar arkadaģlar araziye hiç çıkmadan bu iģleri yapabilirsiniz anlamı da taģımamalıdır. Bu çalıģmalar, kayalardan incekesit çıkarma, jeokimyasal analiz yapma, sıvı kapanım, izotop çalıģmaları yapma gibi klasik ek iģlemleri yapma mecburiyetimizi ortadan kaldırmamaktadır. 1

3 Bütün bu gerçekleri ve onlarca farklı arazide yaptığım UA-CBS çalıģmalarının olumlu sonuçlarına bakıp bu bilgileri kendime saklayamazdım. Bu dosyanın sizlere ulaģma sebebi de budur. Malum olduğu üzere Üniversitemiz, Üniversite-Sanayi iģbirliği çerçevesinde sanayi ile çözüm ortağı olabilmekte, bilgilerini belli maddi usuller çerçevesinde paylaģabilmektedir. ġimdi soru Ģu: Hala klasik yollar ile arazi araģtırmasına devam edip ZAMAN VE PARA kaybetmek istiyor musunuz? Cevap hayır ise, sonraki sayfalara lütfen dikkatli bakın. ÇÖZÜM, SANDIĞINIZDAN DA BASĠT VE YAKININIZDA. 30 Ağustos 2012 ĠLETĠġĠM Fakülte Tel: Cep Tel: E. Mail 1: E.Mail 2: WEB: ADRES: Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Maden Yataklar ve Jeokimya ABD BeĢevler-ANKARA 2

4 ĠÇĠNDEKĠLER UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ TEKNĠKLERĠNĠN JEOLOJĠ, MADENCĠLĠK, ÇEVRE ARAġTIRMALARINDA VE ĠNġAAT SEKTÖRÜNDE KULLANILMA ÖRNEKLERĠ.5 UZAKTAN ALGILAMA(UA) NEDĠR?...5 COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ (CBS)NEDĠR?...6 JEOLOJĠK ARAġTIRMALAR VE MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE CBS VE UZAKTAN ALGILAMA NIN KULLANIMI.8 UA VE CBS ĠLE YAPILACAK BAZI ĠġLEMLERĠN GÖRSEL SUNUMLARINA ÖRNEKLER.. 8 Haritaların Rektifikasyonu.9 SayısallaĢtırma iģleminin madencilik açısından faydaları Haritaların sayısallaģtırılması.9 POTANSĠYEL MADEN ALANLARININ CBS VE UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMLERĠYLE BELĠRLENMESĠ 10 MEVCUT JEOLOJIK HARITALARININ UYDU GÖRÜNTÜSÜ ILE KARġILAġTIRILMASI.10 OLUġTURULAN RENKLĠ KOMPOZĠTLERĠN LĠTOLOJĠK BĠRĠMLERĠN SINIRLARINI NET OLARAK GÖSTERMESĠ 11 YÖNLENDĠRĠLMĠġ VE YÖNLENDĠRĠLMEMĠġ SINIFLANDIRMA.13 ÇALIġILAN ARAZĠNĠN ÜÇ BOYUTLU MODELLEMESĠ VE UYDU GÖRÜNTÜSÜNÜN GĠYDĠRĠLMESĠ 15 RUHSAT ALANLARININ ÜÇ BOYUTLU GÖRÜNTÜLERĠNĠN ELDE EDĠLMESĠ 19 MADEN SAHASINA AĠT DEĞĠġĠK KONULU HARĠTALARIN HAZIRLANMASI 19 Bölge Jeolojik haritasının ve topografik yükseltilerinin uydu verisi üzerine konumlandırılması 19 EĞĠM(SLOPE) HARĠTASI VE ÖNEMĠ.23 BAKIġ-YÖN (ASPECT) HARITASI VE ÖNEMĠ 24 GÖLGELEME (SHADĠNG) HARITASI VE ÖNEMĠ.25 3

5 FAYLARIN ÇATLAK SĠSTEMLERĠNĠN BULUNMASINA YARDIMCI ĠġLEMLER.25 JEOFĠZĠKSEL VERĠLERĠN CBS ORTAMINDA DEĞERLENDĠRĠLMESĠ.27 UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE TEMEL BĠLEġEN ANALĠZLERĠ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS).31 UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE DEKORELASYON GERMESĠ (DECORRELATION STRECHING) ĠġLEMLERĠ 32 CROSTA TEKNĠĞĠ ĠLE KĠLCE VE DEMĠRCE ZENGĠN BÖLGELERĠN BULUNMASI VE CEVHER YATAKLARI ĠLE ĠLĠġKĠSĠNĠN BULUNMASI.35 UYDU VERĠLERĠNDE KĠL ANALĠZLERĠ.37 UYDU VERĠLERĠNDE DEMĠRLĠ MĠNERAL VE DEMĠROKSĠT ANALĠZLERĠ.38 HĠPERSPECTRAL UYDU VE RADAR VERĠLERĠ ĠLE ÇALIġMALAR.41 SONDAJ VERĠLERĠNĠN CBS-GIS ORTAMINA AKTARILMASI.43 DENĠZLERDE VE GÖLLERDE UZAKTAN ALGILAMA ÇALIġMALARI.44 AÇIK ĠġLETMELERDE VE YOL YAPIM ÇALIġMALARI ESNASINDA DEKAPAJ HESAPLARININ CBS ĠLE YAPILMASI..46 CBS ĠLE BARAJ ÇALIġMALARI.50 4

6 UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ TEKNĠKLERĠNĠN JEOLOJĠ, MADENCĠLĠK, ÇEVRE ARAġTIRMALARINDA VE ĠNġAAT SEKTÖRÜNDE KULLANILMA ÖRNEKLERĠ UZAKTAN ALGILAMA (UA) NEDĠR? Geniş kapsamda, nesnelere dokunmadan dolaylı yöntemler kullanarak, onlardan yansıyan bilgilerin Dünya etrafına yerleştirilmiş bulunan Uydular tarafından kaydedilmesidir. Genel (klasik) anlamda ise Uydu dan alınan bu sayısal verilerin ve hava fotoğraflarının, işlenerek analiz edilmesidir. ġekil 1: Uydu verilerinin elde edilmesinin Ģekilsel anlatımı 5

7 ġekil 2: Uydu verileri günümüzde bir metre hatta bir metrenin de altında hassasiyetle görüntü verebilmektedirler. Görüntü, ESKĠġEHĠR_MIHALIÇÇIK da Manyezitce zengin bir alanın IKONOS RGB görüntüsüdür. Ġkinci görüntü ise aynı görüntünün sol alt köģesindeki küçük bir kısmını daha detaylı olarak göstermektedir COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ (CBS) NEDĠR? Coğrafi Bilgi Sistemi, grafik ve grafik-olmayan bilgilerin coğrafi esaslara göre toplanması, saklanması, işlenmesi ve kullanıcıya sunulması işlevlerini bir bütünlük içerisinde gerçekleştiren bir bilgi sistemidir. CBS bünyesinde, coğrafi veri tabanı, yazılım, donanım, personel, standartlar ve yöntemler gibi bileşenleri kapsar. Bu özelliklerinden dolayı CBS, tüm dünyada çok geniş kullanım alanlarına sahiptir. Coğrafi Bilgi Sistemi, sadece haritaları üreten bir program sistemi değildir. Farklı ölçeklerde, farklı projeksiyonlardaki haritaların üretiminin yanı sıra, bu haritaların kullanımına yönelik bir analiz sistemidir. En büyük avantajı, harita üzerindeki grafik bilgilerin, birbirleri ile veya kriterler bazında, mekansal ve mantıksal ilişkilerini vermesidir. 6

8 ġekġl 3: Coğrafi Bilgi Sistemlerini oluģturan unsurlar CBS nin Yararları CBS teknolojisi, mühendislik ve bilimsel sorunların kendi içerisinde çözümünün çok ötesinde, kamu ve özel kullanıcılara ait hizmetlerin dağıtımının optimizasyonu, istatistiksel verilerin değerlendirilmesi, toplumsal ve doğal kaynakların yönetimi konularında çok etkin çözümler sunmaktadır. CBS in sağladığı katkılar Ģöyle sıralanabilir: 1. İş verimliliğini ve başarısını arttırır; 2. İşlem yapabilme etkinliğini arttırır; 3. Bilgi akışını hızlandırır; 4. Mevcut veriye ulaşımı çabuklaştırır; 5. Mevcut kaynak ve verilerle etkili ve doğru analiz yapılabilir; 6. Veri güncelleştirme kolaylıkla yapılabilir; 7. İşletmenin iş performansını arttırır; 8. Çalışmayı daha kolay ve zevkli hale getirir; 9. Bürokrasiden kaynaklanan iş gücü ve zaman kaybını önler. 7

9 Uzaktan Algılama Teknolojisi ve CBS Ġçinde Kullanımı Uydu görüntüleri işlenerek analizlerinin yapılmasını konu alan uzaktan algılama tekniklerinin son yıllarda çok hızlı bir şekilde gelişmesini takiben, CBS ve UA birbirini destekleyen ve birçok sektörde mükemmel çözümler sunan iki ana dal haline gelmiştir. JEOLOJĠK ARAġTIRMALAR VE MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE CBS VE UZAKTAN ALGILAMA NIN KULLANIMI Öncelikle çok geniş sahalarda araştırma yaparak, potansiyel maden sahalarının bulunmasını amaçlayan madencilik faaliyetleri, bir bakıma, geniş bir balık ağının daraltılarak son aşamada ağ içinde kalan balıkların toplanmasına benzetilebilir; Arama ruhsatı almış olduğunuz binlerce hektarlık alanlarda acaba hangi lokasyonlarda cevherleşme vardır? sorusu geçmişten günümüze tüm madencilerin aklını kurcalar. Jeoloji biliminin gelişmesi ile sistematik kazanan bu alan daraltma çalışmaları, uzaktan algılama yöntemlerinin kullanımı ile büyük bir ivme kazanmış ve özellikle erişilmesi zor bölgelerde madenlere ait yansıma, drenaj ve renk farklılıklarının uydular tarafından görüntülenmesi sonucu başta demir, bakır, kalay, çinko gibi metalik maden yatakları olmak üzere, manyezit, fosfat, dolomit, kil yatakları gibi birçok yeni endüstriyel hammadde yatağı keşfedilmiştir. Günümüzde, uydu görüntülerinin eriştiği hassasiyet (çözünürlük) 1 m. nin altına inmiş durumdadır. Öte yandan, bir ruhsat sahasında ön araştırma yaparken kullanılan verilerin çeşitliliği ve miktarı, CBS kullanımı için ideal bir ortam oluşturmaktadır. Maden sahasına ait jeoloji, tektonik, toprak sınıfı haritaları, topoğrafik haritalar gibi sayısal nitelikte olan veriler ile sondaj, yarma raporları, jeolojik formasyonlara ait raporlar gibi tablo (öznitelik) verileri, bölgeye ait resim ve videolar bu sistem içinde birlikte rahatlıkla kullanılabilmektedir. Bütün bu verilerin birlikte değerlendirilmesi ise cevher oluşumu ile ilgili doğru modelleme yapılmasını sağlar. CBS, bu aşamada klasik yöntemlerle kıyaslandığında eşsiz çözümler üretmektedir; çünkü grafik veriler sözel veriler ile ilişkilendirilmekte ve bu işlem sonucunda oluşan CBS, her türlü verinin sorgulanmasında, analizinde, cevher modellenmesinde, üretim şekline karar verilmesinde ve sunumunda tam bir bilgisayar otomasyonu sağlamaktadır. Coğrafi Bilgi sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri büyük ve küçük ölçekli madencilik faaliyetlerinde maden arama, iģletme ve rehabilitasyon çalıģmalarının her aģmasında kullanılır. UA VE CBS ĠLE YAPILACAK BAZI ĠġLEMLERĠN GÖRSEL SUNUMLARINA ÖRNEKLER Haritaların Rektifikasyonu Ölçekleri 1:25000, 1:50.000, 1: gibi olan haritaların sayısallaştırılmış halleri ilgili kurumlardan satın alınır. Ölçekleri 1:10.000, 1:5000, 1:1000 ve daha büyük ölçekli olan haritalar sayısal halini bulmak nispeten zordur. İhtiyaç duyduğumuz haritalar ise özel digitizerlardan (sayısallaştırıcı cihaz = tarayıcı) geçirildikten sonra kullanılan yazılımlara uygun formatlara(tiff, JPEG vs.) dönüştürülür. Daha sonra kullanılan CBS yazılımına uygun olarak haritadaki bazı köşe koordinat değerleri girilerek verilen bir komutla haritalar, belirlediğimiz projeksiyon sistemini baz alarak dünya koordinat sistemine oturtulur. Böylece harita üzerinde istenilen her noktanın tam koordinat değerine anında ulaşılabilir. 8

10 Haritaların sayısallaģtırılması Uzaktan Algılama ve Cografi Bilgi Sistemleri Uygulamaları Belli ölçekteki haritaların( 1:25000, 1:50000 vs. lik topografik veya jeolojik) sayısal halleri HGK veya MTA gibi ilgili kurumlardan satın alınabilir. Herhangi bir kurum tarafından daha once üretilmemiş ve satın alınamayan haritalar ise özel olarak sayısallaştırılır. Rektifiye edilen haritalardaki eşyükselti eğrilerinin herbiri, jeolojik formasyonlar, galeri ve/veya yarmaların tamamı, eğim,doğrultu gibi vektörel veriler bilgisayar üzerinde tek tek çizilip yükseklik değerleri girilir. Böylece paftalar sayısal ortama aktarılmış olur. Sayısallaştırılmış bir paftada kontur değerleri arasına interpolasyonla yükseklik değeri atanmış olur. Böylece harita üzerinde her noktanın yükseklik değerine ulaşılabilir. ġekil 4: HATAY bölgesinde sayısallaģtırılan 1: ölçekli P36-a4 paftası ve aynı bölgedeki jeolojik birimlerin sayısallaģtırılarak gösterilmesi ve aynı bölgede oluģturulan 50 metre farkli münhalilerin renkli modeli. SayısallaĢtırma iģleminin madencilik açısından faydaları Açılacak her türlü açıklığın ( kuyu, yarma, galeri vs ) yerinin tam yükseklik değerine ulaşılabilir Sahaya ait yüzlerce bilgi harita üzerinde gösterilebilir Harita üzerinde istenildiği gibi çalışılabilir (tekrar tekrar yazılıp silinebilir) 9

11 POTANSĠYEL MADEN ALANLARININ CBS VE UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMLERĠYLE BELĠRLENMESĠ Sahaya ait en uygun uydu görüntüsünün temin edilmesi, rektifikasyonu ve farklı kompozitler elde ederek bölgede dikkat çeken unsurların araştırılması ġekil 5: HATAY-KIZILDAĞ bölgesini gösteren Landsat 7 ETM görüntüsünün RGB-542 kompoziti MEVCUT JEOLOJIK HARITALARININ UYDU GÖRÜNTÜSÜ ILE KARġILAġTIRILMASI Daha önce herhangi bir kurum veya kişi tarafından yapılmış jeolojik harita sayısallaştırılarak uydu görüntüsü ile çakıştırılır. Hazırlanan haritanın sahaya uyup uymadığı mutlaka kontrol edilmelidir. 10

12 ġekil 6: HATAY Amanos dağlarında yapılan jeolojik bir haritadaki formasyon sınırlarının ve fayların gerçekle örtüģmediğini gösteren çalıģma. Faylar, orman sebebiyle rastgele iģaretlenmiģ, hatta tepelerin üzerinden, yamacından geçirilmiģ ve özellikle gabronun üst sınırı çok daraltılmıģtır. Ġkinci görüntüye dikkat edildiği takdirde ormanla örtülmüģ olsa bile kaya sınırları Uydu verileri ile rahatlıkla ayrılabilmektedir. OLUġTURULAN RENKLĠ KOMPOZĠTLERĠN LĠTOLOJĠK BĠRĠMLERĠN SINIRLARINI NET OLARAK GÖSTERMESĠ Uydu verileri kullanılarak hazırlanan çeşitli RGB kompozitleri (kombinasyonlar) litolojik birimlerin gerçek renklerinin dışında görünmesine sebep olur. Ancak doğru kombinasyon seçilebilirse bölgedeki bütün kayalar ve alterasyon alanları farklı renklerde ve keskin sınırlar ile görülür. Bu da arazide litolojik sınırları ayırtlama, altere olmuş alanları bulmak için harcadığımız zamanı birkaç günlük bir çalışmaya indirir. Ayrıca alınacak numune sayısını da en az düzeye düşüreceğinden oldukça büyük bir tasarruf yapılmasını sağlar. 11

13 ġekil 7: MALATYA-PÖTÜRGE MASĠFĠ ĠLE ELAZIĞ-BASKĠL arasındaki bölgenin litolojik birimlerinin kolayca ayırt edilebildiği Landsat 7 ETM, RGB- 531 kompoziti ġekil 8: KAHRAMANMARAġ-GÖKSUN-BELBAġI Karbonatlı Çinko yataklarının sınırlarını net olarak gösteren RGB 531 Equalize görüntü 12

14 YÖNLENDĠRĠLMĠġ VE YÖNLENDĠRĠLMEMĠġ SINIFLANDIRMA Bu teknik çalışma alanı içinde birbirine benzer birimlerin aynı renkte gösterilmesini sağlar.bir başka deyişle bölgedeki litolojik birimler, hatta alterasyon alanları rahatlıkla ayrılabilir hale gelir. Özellikle yönlendirilmiş sınıflama kullanarak arazide bildiğimiz bir madeni veya endüstriyel hammaddeyi kullandığımız uydu programına pikselleri ile tanıtır, benzeri varsa bulmasını isteyebiliriz. Ancak Uydu aracılığı ile bulunan lokasyonların ve çizilen sınırların sahada da mutlaka kontrol edilmesi ve denetlenmesi beklenir. ġekil 9: Elazığ-Baskil civarındaki altınlı kuvars damarlarının bulunduğu bölgenin haritası ve uydu verilerinden elde edilen yönlendirilmiģ sınıflandırma görüntüsü 13

15 ġekil 10: Adana-Çiftehan bölgesinin Landsat 7TM, RGB 531 kompoziti ve bu görüntüden üretilen YönlendirilmemiĢ sınıflaması DELĠKTEPE KIZILTEPE DELĠKTEPE KIZILTEPE SDD HADD HL KA KĠSECĠK 0 1 km KĠSECĠK ġekil 11: Hatay-Kisecik köyünde, altınlı kuvars ve sülfit damarlarının bulunduğu Kızıltepe ve Deliktepe cıvarında, yönlendirilmiģ sınıflama yapmak için oluģturulan eğitim setleri, sınıflandırma sonucu oluģan görüntü ve elde edilen sınıflama sonucunun gerçeğe uygunluğunu göstermek için, Landsat 7 ETM verisinden elde edilen Birincil bileģen Analizi (PC123) kompozitinin karģılaģtırılması. 14

16 ÇALIġILAN ARAZĠNĠN ÜÇ BOYUTLU MODELLEMESĠ VE UYDU GÖRÜNTÜSÜNÜN GĠYDĠRĠLMESĠ Üç boyutlu görüntüler farklı sebepler için oluşturulabilir. Üç boyutlu görüntülere gerçek renkleri ile uydu görüntüsü giydirilebileceği gibi kontrastı arttırmak için yalancı renkler dediğimiz(false colour) yüklenebir. Hatta bölge daha iyi anlaşılsın diye topografya dikey boyda 1,5 veya 2 misli abartılabilir. Bu uygulamalara ait çeşitli örnekler aşağıda görülmektedir. ġekil 12: ESKĠġEHIR-MĠHALIÇÇIK bölgesinde elde edilen 3 boyutlu bir görüntünün uydu görüntüsü giydirilmiģ hali ġekil 13: ESKĠġEHIR-MĠHALIÇÇIK bölgesindeki bazı kromit ocaklarının konumlarının uydu görüntüsü giydirilmiģ üç boyutlu ortamda gösterilmesi. Kromit merceklerinin tespih tanesi gibi izlenmesi ve kimyasal kalitelerinin yanısıra kotlarının kontrolu açısından önemli bir çalıģmadır. 15

17 ġekil 14: ESKĠġEHĠR-MĠHALIÇÇIK Bölgesine ait bir metre çözünürlüklü- hassasiyetli IKONOS uydu görüntüsü ġekil 15: SĠVAS- SARIKAYA bölgesinde tabakaların ve yönlerinin bile rahatlıkla görülebildiği 60 cm çözünürlüklü-hassasiyetli QUICKBIRD uydu görüntüsü 16

18 ġekil 16: ELAZIĞ-BASKĠL güneyine ait topografyanın abartılarak gösterilmesi ve birimlere abartılı renkler atanarak (false colour) litolojik sınırların belirgin hale getirilmesi ġekil 17: BOLU da Granitoidlerin çevresindeki Demirli mineraller (kırmızı) ve Demiroksitli (sarı) bölgelerin abartılmıģ topografya ve kontrastı arttırmak için yalancı renkler (false colour) ile oluģturulmuģ üç boyutlt görüntü üzerinde gösterilmesi. 17

19 ġekil 18: SĠVAS_KAYSERĠ arası HINZIR dağlarının iki ve üç boyutlu görüntülerinin birlikte sunumu 18

20 ġekil 19: Herhangi bir bölgedeki ruhsat alanları üç boyutlu görüntüler üzerine yerleģtirilip incelenebilir. MADEN SAHASINA AĠT DEĞĠġĠK KONULU HARĠTALARIN HAZIRLANMASI Bölge Jeolojik haritasının ve topografik yükseltilerinin uydu verisi üzerine konumlandırılması CBS ile bir maden sahasına ait; eğim haritası, bakı haritası, drenaj ağı, arazi kullanım haritası, bitki örtüsü haritası, kil, demir analizleri, jeokimyasal veri haritası, yol ağı haritası vb haritalar oluşturulur. Kağıt ortamda mevcut olan haritalar sayısal ortama aktarılarak, coğrafi veri tabanı oluşturulur. Çalışmalar esnasında da bu haritalardan sadece ihtiyaç duyduklarımız görüntü alanine getirilerek çeşitli yorumlar yapılır. Program bütün verileri şeffaf hale getirebilmektedir. Bu önemli bir özelliktir. Önemli gördüğümüz her alanine uydu verisi veya harita üzerinde nereye düştüğünü kolaylıkla sorgulayabiliriz. 19

21 ġekil 20: NIĞDE-BOR-ÇĠFTEHAN arası bölgenin 1: ölçekli jeolojik haritasının uydu verisi üzerindeki konumu ve Niğde-Bor çevresinin topoğrafik konturlarının sorgulanması. ġekil 21: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait jeolojik haritanın CBS ortamında sorgulanması 20

22 ġekil 22: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait jeokimyasal verilerin sorgulanması ġekil 23: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait jeolojik haritanın topoğrafik konturlar ile birlikte sunumu 21

23 ġekil 24: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait numunelerdeki Bakır değerlerinden oluģturulan TIN (Triangulated Irregular Network) görüntüsü. Bu çalıģma ideal sondaj yerlerinin belirlenmesinde çok önemlidir. ġekil 25: Yüzde elli Ģeffaf hale getirilen jeolojik haritanın arkasında 1:25000 ölçekli topografik harita bulunmaktadır. Bu Ģekilde formasyonların gerçek alanda nereleri kapsadığını, demirli mineraller ile demiroksitce zengin alanların nerede bulunduğunu rahatlıkla görebiliriz. Yazılar okunamıyorsa Ģeffaflık yüzdesi artırılabilir. 22

24 EĞİM(SLOPE) HARİTASI VE ÖNEMİ Bir maden sahasına ait eğim bilgilerinin haritalanması ve veritabanın oluşturulması CBS ile oldukça kolaydır. Eğim haritasında her eğim değeri farklı renkle temsil edildiğinden görsel olarak kolaylıkla eğim değerleri görülebilir. Bir maden sahasında eğim haritasının hazırlanmasının önemi; Pasa sahası ve stok sahası için en uygun yerin seçimi Suların akış yönlerinin belirlenmesi Kurulacak tesisler için eğim faktörü göz önüne alınarak en uygun yer seçimi gibi bir çok konuda faydalar sağlar. ġekil 26: Niğde-Bor-Kemerhisar arası bölgenin eğim haritasının CBS ortamında gösterilmesi 23

25 BAKIŞ-YÖN (ASPECT) HARİTASI VE ÖNEMİ Bir maden sahasındaki şev yüzeylerinin baktığı yönler farklı renklerle temsil edilerek araziye ait bakı haritası oluşturulur. Bir maden sahasında bakı-yön haritasının hazırlanmasının önemi; Açılacak galeri, kuyu,yarma gibi açıklıkların yerlerinin belirlenmesinde, Şev yönlerinin tespitinde Hakim rüzgar yönünün belirlenmesinde Pasa sahası için en uygun yer seçiminde Kurulacak bina ve şantiyelerin yerlerinin belirlenmesi gibi birçok problemin çözümünde büyük kolaylıklar sağlar. ġekil 27: Niğde-Bor-Kemerhisar arası bölgenin Bakı-Yön haritasının CBS ortamında gösterilmesi 24

26 GÖLGELEME (SHADĠNG) HARĠTASI VE ÖNEMĠ Bu görüntüler çalıģılan bölgedeki drenaj sistemlerini ve varsa fay hatlarını çok belirgin olarak gösterir. Drenaj sistemlerinin farklılığından kayaçların ayırımı öteden beri bilinmektedir. ġekil 28: KAYSERĠ_PINARBAġI çevresi Gölgeleme görüntüsü FAYLARIN ÇATLAK SĠSTEMLERĠNĠN BULUNMASINA YARDIMCI ĠġLEMLER Fayları en kolay bulacağımız teknik UYDU programlarındaki Filitreleme tekniğidir. Ancak Filitreler sadece Fay bulmakta yardımcı olmaz. Filtreleme işlemleri; Görüntüyü netleştirmek, bulanık hale getirmek, seçili olan yerlerde görüntü kirliliklerini ortadan kaldırmak, kenarları belirginleştirmek veya görüntü kontrastını değiştirmek için de kullanılırlar. SRTM( shuttle Radar Tematic Mapper) verileri de kırık hatlarının rahatlıkla görünmesini sağlayabilir. Yukarıda da gösterildiği gibi Gölgeleme haritaları da bu konuda oldukça yardımcı verilerdir. ġekil 29: Yönlü Filitlere kullanarak belli yönlerdeki Fay hatlarının abartılarak öne çıkması sağlanır. 25

27 ġekil 30: ESKĠġEHĠR-Mihalıççık Manyezit bölgesindeki çatlak sistemlerinin SRTM ( Shuttle Radar Tematic Mapper) üç boyutlu görüntüsü üzerinde gösterilmesi 26

28 JEOFĠZĠKSEL VERĠLERĠN CBS ORTAMINDA DEĞERLENDĠRĠLMESĠ Her türlü jeofiziksel veriler CBS ortamına kullanılabilir. SİVAS-AKKIŞLA HINZIR dağında yaptığımız çalışmaların CBS ortamında Türkiye Manyetik haritası ve Gravite haritaları ile örtüştürülmesi bölge hakkındaki tezlerimizi destekler birçok veri sunmuştur. Bu konu hakkındaki makaleler MISIR da uluslararası sempozyumda sunulmuş ve sempozyum kitabında yayımlanmıştır. Ayrıca MERSİN de yaptığımız çalışmada, Proton Manyetometre den elde edilen veriler CBS ortamına yüklenerek TIN (Triangulated Irregular Network-Üçkenlenmiş Düzensiz Ağlar) işlemi yapılmış ve ideal sondaj ve/ veya kazma alanı belirlenmiştir. Bölgede yapılan kazıda demir cevheri bulunmuştur. Bu konu TJK da tebliğ olarak sunulmuştur. ġekil 31: SĠVAS-AKKIġLA bölgesindeki HINZIR dağına ait uydu görüntüsü ile Bölgedeki gravite haritasının CBS ortamında örtüģmesi sağlanmıģtır. Gravitenin arttığı görülen yerde hem mostra vermeyen bir plütonun varlığı belirlenmiģ, hem de demir yatağı bulunmuģtur. 27

29 ġekil 32: HINZIR dağlarındaki Manyetik alan haritasında Tipitutan Tepe ve Karcaömer düzlüğündeki manyetik artıģlar Demir cevheri bulduğumuz yer ile örtüģmektedir. ġekil 33: Mersin- Samadın bölgesinde yapılan Proton Manyetometre ölçümleri sonrasında belirlenen kazma alanları 28

30 ġekil 34: Demir bulmak ümidiyle kiralanan kepçenin araziye getirilmesi 29

31 ġekil 35: Kazı çalıģmaları ġekil 36: SONUÇ; Açılan yarmada %78 Fe2O3 tenörlü cevherin bulunması 30

32 UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE TEMEL BĠLEġEN ANALĠZLERĠ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS) Bu ÇalıĢmalar ile normal uydu görüntüsünde dikkat çekmeyen birçok unsur abartılarak ön plana çıkarılır. Özellikle endüstriyel hammaddelerin bulunmasında çok etkilidir. ġekil 37: Mihalıççık bölgesindeki manyezilerin bulunması için yapılan PCA321 analizi. Bu çalıģma ile manyezitler beyaz renkli olarak gözükmüģ ve kolaylıkla bulunmuģlardır. 31

33 UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE DEKORELASYON GERMESĠ (DECORRELATION STRECHING) ĠġLEMLERĠ Uydu verileri üzerinde yapılan bu iģlem ile original uydu görüntüsünde dikkat çekmeyen unsurlar ortaya çıkar. ġekildeki örnekte görüldüğü gibi bir kireçtaģı kütlesi içinde dıģarıdan gelen solusyonlar ile etkilenmiģ bölgeyi rahatlıkla buluruz. ġekil 38: KAYSERI PINARBAġI NDA bulunan kireçtaģı bloku içinde çinko zenginleģmesine uğrayarak Çinkokarbonat oluģan bölgenin görünümü. Aynı bölgede Ultramafik ve mafik kayaçlar da çok kolaylıkla ayırtlanabilmiģtir. 32

34 ġekil 39: SĠVAS_AKKIġLA HINZIR dağlarındaki karbonatlı birimler içine enjekte olmuģ hidrotermal solüsyonların QUICKBIRD UYDU verisinde yapılan PCA ve DS teknikleri ile görüntülenmesi. ġekil 40: Karbonatlı kayalar içinde Çinko bakımından zengin Zebra dolomitlerin Dekorelasyon germesi( Decorrelation Streching) tekniği ile bulunması 33

35 ġekil 41: AltmıĢ santim cözünürlüklü QUICKBIRD uydusu görüntüsü üzerinde Zebra dolomitlerin sayısallaģtırılması 34

36 CROSTA TEKNĠĞĠ ĠLE KĠLCE VE DEMĠRCE ZENGĠN BÖLGELERĠN BULUNMASI VE CEVHER YATAKLARI ĠLE ĠLĠġKĠSĠNĠN BULUNMASI Özellikle demir ve kilce zengin bölgelerin bulunmasında kullanılan özel bir tekniktir. Bu teknik ile daha önce denenmemiģ bir usul tarafımdan uygulanarak birbirini kesen plütonların da bu teknikle bulunabileceği gösterilmiģtir. Bu konudaki makalem International Journal of Remote Sensing adlı dergide yayımlanmıģtır. WEB sayfamdan indirilebilir. ġekil 42: ÇalıĢma alanındaki tektonik hatların ve numune yerlerinin, Crosta tekniğinin Landsat 7 ETM+ uydu verisi, dört band için (1, 4, 5 ve 7) uygulanması ile elde edilen hidroksil (PC4) görüntüsü üzerinde, numunelerden elde edilen Bakır değerleri ile oluģturulan TIN görüntüsünün konumu. 35

37 ġekil 43: ELAZIĞ-BASKĠL bölgesinin güneyinde, hemen alt kısmında bulunan kayaçların tek bir plutona ait olmayıp, birbirini kesen iki plutonun ürünü olduğunu gösteren çalıģma. 36

38 UYDU VERĠLERĠNDE KĠL ANALĠZLERĠ Uydu verilerinde yapılan en etkili çalışmalardan biri de kil analizleridir. Eğer taşınmamış ve original yerlerinde kalmışlar ise Kil mineralleri bir alterasyon ürünü olarak çok şey anlatabilir. Yamaçlarda ve/veya tepe kısımlarında görülen kil minerallerinin kaynağı mutlaka kontrol edilmelidir. Özellikle Porfiri tip yataklarda ve hidrotermal yataklarda kullandığımız bu teknik ile cevher bölgesini bulmak çok kolaylaşmaktadır.taşınarak dere yataklarında görülen killerin iseistisnai hallerin dışında çok bir önemi yoktur. ġekil 44: KAHRAMANMARAġ da bir bölgede LANDSAT uydu verisi üzerinden yapılan kil analiz sonuçları. 37

39 UYDU VERĠLERĠNDE DEMĠRLĠ MĠNERAL VE DEMĠROKSĠT ANALĠZLERĠ Herhangi bir bölgede Demir ve Demiroksitce zengin mineral analizleri de uydu üzerinden yapılabilir. Mersin, Sivas ve Bolu da yapılan çalışmalarda saha verileri ile örtüşen oldukça güzel sonuçlar elde edilmiştir. ġekil 45: SĠVAS-KAYSERĠ arasındaki Hınzır Dağlarında eni yirmi metreyi geçen ve 2500 metrelerde bulunan hematit yatağı LANDSAT Uydu verilerinde Demiroksit analizi yapılarak bulunmuģtur. Konuyla ilgili tebliğ MISIR da sunulmuģ ve makalesi Sempozyum kitabında yayımlanmıģtır. WEB sayfamdaki Makaleler sekmesine girilerek indirilebilir. 38

40 ġekil 46: SĠVAS-SARIKAYA da yapılan ve QUICKBIRD uydu verisi kullanılarak yapılan DEMĠROKSĠT ce zengin bölgelerin uydu analizleri. Konuyla ilgili tebliğ 2006 yılında ĠTÜ sempozyumunda sunulmuģ ve Makale sempozyum digital kitabında yayımlanmıģtır. 39

41 ġekil 47: MERSĠN (Ovacık-Dedeler-Pelitpınarı) bölgelerinde yapılan demirli mineral, demiroksit ve kil analizlerinin Landsat uydu görüntüsü üzerinde ve bölge jeolojik haritası üzerinde gösterilmesi. 40

42 HYPERION UYDU VERĠSĠ VE RADAR VERĠLERĠ ĠLE ÇALIġMALAR Bugün gelinen noktada HYPERION gibi bazı uydular yüzlerce band a sahiptirler. Bu çok bantlı özellikleri yer yüzeyini daha hassas olarak, hatta mineral bazında incelememize yardımcı olmaktadır. Ayrıca Envisat ASAR ve ALOS PALSAR gibi uydular ile RADAR çalışmaları yapılmaktadır. Henüz yayımlamadığımız için detay görüntüler veremeyeceğimiz bu çalışmaların Gümüşhane deki altere alanlarda uygulanması ile oldukça güzel ve anlamlı sonuçlar elde edilmiştir. ġekil 48: GÜMÜġHANE de hyperspectral çalıģma yapılan alandan bir görüntü 41

43 ġekil 49:Alterasyona uğramıģ alanda Hyperion uydu verisi kullanılarak belirlenen farklı minerallerin lokasyonları 42

44 SONDAJ VERĠLERĠNĠN CBS-GIS ORTAMINA AKTARILMASI ġekil 50: Bir maden yatağındaki sondajların cevhere girip çıktığı yerlerin, topoğrafik konumunun ve elde edilen jeokimyasal değerlerden elde edilen izokimyasal tenor haritasının CBS ortamında gösterilmesi ġekil 51: Galerilerin üç boyutlu topografya üzerinde gösterilmesi 43

45 DENĠZLERDE VE GÖLLERDE UZAKTAN ALGILAMA ÇALIġMALARI Uydu verileri ile denizlerde çalışılması beklenmez. Ancak yaptığımız özel işlemlerde Deniz altındaki fayların da bir şekilde göründüğünü ortaya koyduk. Deniz içinde belirlenen fayların karada da devamlılığının olması, traverten sınırlarının rahatlıkla ve ölçülebilir olması bu çalışmaların denizde de rahatlıkla yapılabileceğinin delilleri olarak görülmektedir. Ayrıca denizlerde veya göllerde meydana gelen çevre kişrliliği ve kaynakları da bu çalışmalar ile çok kolaylıkla bulunabilmektedir. 44

46 ġekil 52: ANTALYA-FĠNĠKE bölgesinde denizdeki fayları belirlemeye yönelik yapılan çalıģma 45

47 AÇIK ĠġLETMELERDE VE YOL YAPIM ÇALIġMALARI ESNASINDA DEKAPAJ HESAPLARININ CBS ĠLE YAPILMASI Bir bölgede yol yapılacak ise o bölge hakkında CBS-teorik hacım kaybı hesaplarının yapılması müteahit tarafından verilecek teklifin daha sağlıklı olmasını sağlar. BALIKESĠR YOL PROJESĠ Balıkesirde 600 metre kot alınarak yapılması planlanan bir yolun CBS ortamında yapılması ġekil 53: Yol yapılacak alanın sayısallaģtırılmıģ üç boyutlu modeli- görüntüsü ġekil 54: Kotu 600 m olan yolun iģlenmiģ ham hali 46

48 ġekil 55: Kot hesaba katılarak hesaplanan ve ilk üç boyutlu hacim ile yol açıldıktan sonra bulunan hacim arasındaki miktarın alansal ve hacimsal değerlerinin bulunması 47

49 ġirnak YOL PROJESĠ Uzaktan Algılama ve Cografi Bilgi Sistemleri Uygulamaları Şırnak da yapılan 63Km lik bir yolun ilk iki kilometresine ait YARMA-DOLMA (CUT_FILL) hesaplarının CBS ortamında yapılması. 48

50 ġekil 56: ġirnak ilinde yapılan bu çalıģmaya ait tebliğ verilmiģ ve 2007 yılında makale yayımlanmıģtır. Makale, WEB sayfamdan indirilebilir. 49

51 CBS ĠLEBARAJ ÇALIġMALARI Baraj yapımı için ideal bölgelerin seçimi de CBS programları ile rahatlıkla yapılabilmektedir. Hatta Baraj bölgeleri su ile doldurulduğunda hangi metrelerde hangi bölgelerin sular altında kalacağı ve boşaltılması gereken köylerin belirlenmesine kadar bütün ön işlemler CBS ile yapılabilmektedir. 1 50

52 ġekil 57: Bir Baraj bölgesinde su seviyeleri 1693 metre, 1803 metre, 2003 metre seviyelerine çıktığı zaman kapsayacağı alana ait görüntülerin simülasyonu.bu çalıģma ile sular altında kalacak olan yerleģim alanları kolaylıkla bulunabilmektedir. 51