RASTER GÖRÜNTÜLERDEN HARĐTA ÜRETĐMĐNDE ĐKĐ BOYUTLU DÖNÜŞÜMLER

Transkript

1 KOCAELĐ ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK FAKÜLTESĐ HARĐTA MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ RASTER GÖRÜNTÜLERDEN HARĐTA ÜRETĐMĐNDE ĐKĐ BOYUTLU DÖNÜŞÜMLER Selim TAKCI BĐTĐRME ÇALIŞMASI KOCAELĐ Oca, 2013

2 KOCAELĐ ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK FAKÜLTESĐ HARĐTA MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ RASTER GÖRÜNTÜLERĐNDEN HARĐTA ÜRETĐMĐNDE ĐKĐ BOYUTLU DÖNÜŞÜMLER Selim TAKCI BĐTĐRME ÇALIŞMASI Danışman : Yrd. Doç. Dr. Orhan KURT Üye : Üye : KOCAELĐ Oca, 2013

3 ĐÇĐNDEKĐLER ii Sayfa ĐÇĐNDEKĐLER...ii SĐMGE LĐSTESĐ...iv KISALTMA LĐSTESĐ... v ŞEKĐL LĐSTESĐ...vi ÇĐZELGE LĐSTESĐ...vii ÖNSÖZ...viii ÖZET...ix 1. GĐRĐŞ GÖRÜNTÜ TÜRLERĐ Raster Görüntü Vetör Görüntü RASTER GÖRÜNTÜ ELDE ETME YÖNTEMLERĐ Fotogrametri Yöntem Uzatan Algılama Yöntemi DETAY NOKTA KOORDĐNATLARININ HESAPLANMASI B DÖNÜŞÜMLER Bilineer Dönüşüm Afin Dönüşümü Benzerli (Helmert) Dönüşümü MATEMATĐK MODELĐN OLUŞTURULMASI VE ÇÖZÜMÜ DÖNÜŞÜM SONUÇLARININ TEST EDĐLMESĐ Uyuşumsuz Ölçüler Testi Parametre Testi SAYISAL UYGULAMA Bilineer Dönüşüm Afin Dönüşüm Benzerli Dönüşüm SONUÇLAR... 24

4 KAYNAKLAR INTERNET KAYNAKLARI EKLER E 1 Orta notaların raster görüntü (xy) ve ITRF96 (XY) oordinatları E 2 Bilineer dönüşüm sonuçları E 3 Afin dönüşüm sonuçları E 4 Benzerli dönüşüm sonuçları iii

5 SĐMGE LĐSTESĐ n Orta nota sayısı u Bilinmeyen sayısı f Serbestli derecesi d Polinomsal dönüşümün derecesi a ij, b ij Sırasıyla x ve y oordinatlarının polinomsal dönüşüm atsayıları (i,j=1,2,,d) a 00, b 00 Sırasıyla x ve y esenleri yönündei ötelemeler λ, µ Sırasıyla x ve y esenleri yönündei ölçe parametreleri α, β Sırasıyla x ve y esenlerinin X ve Y esenleri ile dönülüleri σ 2 Kuramsal varyans m 2 Deneysel varyans v Düzeltmeler vetörü A Bilinmeyenlerin atsayılar matrisi x Bilinmeyenler vetörü l Ötelenmiş gözlemler vetörü P Ağırlı matrisi I Birim matris iv

6 KISALTMA LĐSTESĐ 2B Đi Boyutlu 3B Üç Boyutlu EKK En Küçü Kareler HGK Harita Genel Komutanlığı HKMO Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası KOÜ Kocaeli Üniversitesi TKGM Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü TMMOB Tür Mühendis Mimarlı Odalar Birliği TKG Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü v

7 ŞEKĐL LĐSTESĐ Sayfa ŞEKĐL 1 Uzatan algılamada dalga boyları... 5 ŞEKĐL 2 Afin (α β, x y, a 11 =b 11 =0) ve benzerli (α=β, x = y, a 11 =b 11 =0) dönüşümü (Kurt, 2011)... 8 ŞEKĐL 3 Karenin bilineer dönüşümü (Kurt, 2011) ŞEKĐL 4 Karenin afin dönüşümü (Kurt, 2011) ŞEKĐL 5 Karenin benzerli dönüşümü (Kurt, 2011) ŞEKĐL 6 Geoeye-1 (solda) ve Ionos (sağda) uzatan algılama uyduları ([2]) ŞEKĐL 7 Orta notalar vi

8 ÇĐZELGE LĐSTESĐ Sayfa ÇĐZELGE 1 Bir arenin enarlarına ait nota oordinatları (Kurt, 2011)... 9 ÇĐZELGE 2 Bir arenin enarlarına ait nota oordinatları ([2], [3]) ÇĐZELGE 3 Bilineer dönüşümde uyuşumsuz ölçüler testi (EK 2) ÇĐZELGE 4 Afin dönüşümünde uyuşumsuz ölçüler testi (EK 3) ÇĐZELGE 5 Benzerli dönüşümünde uyuşumsuz ölçüler testi (EK 4) vii

9 ÖNSÖZ Bu çalışmada, raster görüntülerden yararlanara üçü ölçeli harita yapımı bir örne uygulama üzerinden gerçeleştirilmiştir. Örne uygulama olara, Google Earth den alınan ve Umuttepe Yerleşesi ni gösteren raster görüntü ullanılmıştır. Bu raster görüntü üzerinde net olara görülen detay notaları üle ağında oordinatları bilinen notalardan yararlanara yersel ölçüm yöntemleri ullanılara ölçülmüş ve üle sistemindei oordinatları hesaplanmıştır. Raster görüntüler CAD ortamında vetör hale getirilmiştir. Hem görüntü hem de üle sisteminde oordinatları bilinen notalardan yararlanara, vetör görüntü üle sistemine dönüştürülmüştür. Vetör görüntünün üle sistemine dönüşümünde farlı dönüşümler ullanılmış ve bu dönüşümlerin bu işlem için uygunluğu araştırılmıştır. Çalışma süresinde bu proje için değerli zamanını esirgemeyen, bilgi ve tecrübesi ile her onuda yön gösterip düşünce ufumu genişleten ve tez çalışmamın sonuçlanmasına büyü atı sağlayan değerli danışman hocam Yrd. Doç. Dr. Orhan KURT a ve arazi ölçümlerinde yardımlarını esirgemeyen değerli aradaşlarım Oğuzhan TECEL, Furan BUDAK ve Ersin ÖZLEM e teşeürlerimi sunarım. Selim TAKCI Oca 2013, Kocaeli viii

10 ÖZET Günümüzde, tenolojinin gelişmesiyle birlite harita yapımında farlı gelişimler olmuştur. Fotogrametrinin geometri temellerine dayanan ve fotogrametri yönteme göre daha geniş alanları apsayabilen raster görüntülerin elde edilebildiği uzatan algılama yöntemi ile belirli bir ölçeğe adar harita üretilebilmetedir. Bu çalışmada, bu tür görüntülerden en basit anlamda nasıl harita üretilebileceği üzerinde durulmuş ve Google-Earth den alınan Umuttepe Yerleşesi raster görüntüsü üzerinde uygulama yapılmıştır. Uygulama sırasında, raster görüntü üzerinde yer alan belirgin notaların yersel ölçülerden yararlanılara elde edilen üle oordinatları ile bu notaların görüntü oordinatları arasında uygun dönüşüm modeli araştırması yapılmıştır. Araziden Umuttepe ASN ağındai nirengi ve poligonlar yardımıyla arazidei uydu görüntüsünde net görünebilen binaların öşe notalarına utupsal alım yapılmıştır. Kutupsal alım ile elde edilen ölçüler CAD ortamında değerlendirilmiş ve belirgin detay notalarının ITRF96 datumundai 2B oordinatları hesaplanmıştır. Çalışmada, üle ve görüntü oordinatları bilinen bu notalar orta notalar olara adlandırılmıştır. Görüntü üzerinde yer alan orta ve diğer notaların (bina öşeleri, yollar, vb.) serbest bir oordinat sistemindei görüntü oordinatları CAD ortamında vetörleştirme işlemi ile elde edilmiştir. Vetörleştirilen görüntü oordinatları, orta notalar yardımı ile ITRF96 datumu ve epoğunda elde edilmiştir. Üç adet dönüşüm modeli uygulanmıştır. Bunlar; benzerli (Helmert), afin ve bilineer dönüşüm modelleridir. Görüntü oordinatlarının belirlenmesinde, cubicconvolution yöntemini tercih edilmiştir. Bu yöntemin tercih edilmesinin nedeni, pisellerin 4x4 lü blolar halinde dönüştürülmesi ve yeniden örneleme yapılırsa görüntü hassasiyetinin yüse alitede elde edilmesini sağlamasıdır. Uygulama ullanılan görüntü üzerindei bazı önemli ayrıntılar görüntü alındıtan sonrai tarihlerde inşa edildiğinden, üretilen harita üzerinde bütünleme yapılmıştır. Bütünleme sırasında, bu esi detaylar yersel ölçüler yardımı ile oordinatlandırılmış ve üretilen sayısal haritaya elenmiştir. Anahtar Sözcüler: Raster ve vetör görüntüler, ii boyutlu dönüşümler. ix

11 1. GĐRĐŞ Çalışmanın amacı, uydu yada hava fotoğrafından (raster görüntü) yararlanılara üçü ölçeli bir harita elde etme ve harita elde edilme aşamasında yaygın olara ullanılan 2B dönüşüm yöntemlerinin uygulamada seçilen görüntü için uygunluğunun araştırılmasıdır. Đl önce haritası yapılaca olan alana ait raster görüntü (Google Earth) elde edilmiştir. Arazide var olan ontrol (poligon, nirengi) notalarına yaın olan ve görüntü üzerinde net olara görülen orta notalar numaralandırılmış ve bu notalar yersel yöntemle ölçülmüştür. Bu ontrol notalarının oordinatları CAD ortamında serbest bir oordinat sisteminde belirlenmiştir. Orta notaların, ITRF96 datumundai oordinatları da CAD ortamına girilmiş ve diğer notaların oordinatları orta notalar yardımı ile elde edilen dönüşüm parametreleri ile üle sistemin dönüştürülmüştür. Dönüşüm aşamasında 2B boyutlu; benzerli, afin ve bilineer dönüşüm modelleri uygulanmış. Orta notalar ile gerçeleştirilece en uygun dönüşüm modeli belirlenmeye çalışılmıştır. 1

12 2. GÖRÜNTÜ TÜRLERĐ Coğrafi Bilgi Sistemlerinde veya Bilgisayar Desteli Kartoğrafya da ullanılan veriler ii ana formattadır. Bunlar raster veri ve vetör veri formatıdır. 2.1 Raster Görüntü Raster görüntüler grid hücre yapısıdır. Veri grid hücrelere bölünmüştür ve bu grid hücreler görüntünün özellilerini tanımlar. Raster veri bilgisayar ortamında üç ana rengin arıştırılması ve farlı tonlarda ullanılmasıyla ifade edilir. Raster görüntüler içerisinde şema, harita, grafi, fotoğraf gibi özellileri barındırırlar. Görüntüler radar algılayıcısı olan cihazların ürettiği sinyallerin sayısallaştırılmasıyla yada dijital ameralardan ışığın imyasal reasiyonla merceten izdüşürülmesinden elde edilir. Haritacıların; tarayıcılar vasıtasıyla bilgisayar eranında görüntüleyip harita yapımı için ullanılan görüntü türüdür. 2.2 Vetör Görüntü Belli bir geometri şeli (nota, çizgi, poligon, daire, vb.) oluşturan pisellerin, tamamını salama yerine bu pisellerin tanımlayan geometri şelin temel özellilerini belirleyebilece bilgilerin salandığı görüntü türüdür. Sözgelimi, bir doğruyu oluşturan pisellerin tamamını salama yerine, bu doğrunun uç notalarındai ii notayı ve doğru özniteliğini salama vetör veri yapısına uygundur. Bir başa örne, bir daireyi oluşturan piselleri salama yerine, dairenin merez oordinatlarını ve yarıçapının salandığı veri yapısı olara da verilebilir. Vetör görüntü modeli 3B bir harita için altlı oluşturmaya daha uygundur. Koordinata dayalı bir görüntü türüdür. Vetör görüntü modeli ile raster görüntü modeli birbirlerinden farlı görüntü modelleridir. 2

13 3. RASTER GÖRÜNTÜ ELDE ETME YÖNTEMLERĐ Mesle alanımızda ullanılan raster görüntüler, genellile fotogrametri yada uzatan algılama yöntemleri ile elde edilmetedir. Fotogrametri yöntemde raster görüntü dijital fotoğraf maneleri ile doğrudan elde ediliren, analog fotoğrafların uygun çözünürlüte sayısallaştırılması ile elde edilirler. Uzatan algılamada elde edilen görüntülerin tamamı raster özellilidir. 3.1 Fotogrametri Yöntem Fotogrametri anlam olara ışı, çizim ve ölçme anlamına gelmetedir. Fotogrametri 3 boyutlu hassas ölçme teniğidir. Fotogrametri sayısal harita yapımında resimlerden cisimlerin onum ve biçimleri yeniden oluşturulur. Fotogrametri haritalar tenolojinin el verdiği hassasiyette oluşturulabilmetedir. Fotogrametrinin ana uygulama alanı topoğrafi haritaların üretimidir. Küçü ölçeli haritaların yapımında daha ço ullanılır. Çünü büyü ölçeli harita yapımında arazi bütünleştirmesi ile birleştirilmesi geremetedir ve bu da onumsal olara hatalara sebebiyet verebilmetedir. Özellile hava fotogrametrisinde sensör hataları, merce hataları, filmlerdei ve taramalardai problem, ıymetlendirme ve edit aşamalarındai ullanıcı taraflı yapılan hatalar gibi benzeri hata durumlarından dolayı planimetri ya da yüseli doğrulularında istenmeyen düzeyde sonuçlar elde edilebilmetedir. Bu tür hataları giderme için gereli yerlerde alibrasyon ve edit aşamasında operatör tarafından düzeltmeler getirilebilir. Bir Fotogrametri değerlendirmenin sonuçları aşağıdai gibidir: Ölçme sayıları, te te cisim notalarının üç boyutlu bir oordinat sistemindei oordinatlarını belirleme (dijital nota belirleme) Çizimler, yüseli eğrileri ve cisimlerin diğer grafi gösterimleri ile harita ve planlar Bilgi sistemine veri olara atarılan Geometri Modeller (dijital) Dijital ve analog resimler, ortofotolar, hava fotoğrafları, CAD modelleri olan 3B fotolar Fotogrametri Yöntemler Yardımıyla; Cisimlere dounulmadan cismin ölçmesi yapılabilmetedir. Ölçme işlemi, yer ve zaman yönünden resim çeiminden bağımsız olup istenilen zamanda yapılabilir veya terar edilebilir. 3

14 Gözle görünmeyen ışınlardan belli sınırlar içerisinde yararlanılabilir. Karmaşı cisimler ve hareet büyü bir güçlü çıartmadan ölçülebilir. Resim çeilen alan amera görüntüsüne girmeyece adar büyüse ve uzalaşıldığında yeterince hassasiyette olmuyorsa parça parça çeilip bütünleştirme yapılabilir 3.2 Uzatan Algılama Yöntemi Uzatan algılama yeryüzünden belli bir mesafeden, atmosferde veya uzayda hareet eden platformlara yerleştirilen ölçüm aletleri aracılığıyla, objelere fizisel olara temas etmeden, yeryüzünün doğal ve yapay objeleri haında bilgi alma ve bunları değerlendirme teniğidir. Uzatan Algılama ısa biçimde tele ayıt (tele detection) ya da Dünya nın gözlenmesi (Earth observation) olara tanımlanabilir. Uzatan algılamanın temel geresinimi hedefin bir enerji aynağı tarafından aydınlatılmasıdır. Uzatan Algılama yansıyan ve yayılan enerjinin algılanması ve aydı sonucunda elde edilmetedir. Eletro manyeti yayımın, dalga uzunluğu ve freans olara adlandırılan ii özelliğinin bilinmesi geremetedir. Uzatan Algılamanın uygulamaları veri elde etme ve veri işleme aşamalarıdır. Hava Fotoğrafları uzatan algılamanın temel taşlarındandır. Günümüzde uzatan algılama verisi, ameralar ve sensörler ile donatılmış uçalar, insansız hava uçaları ve uydular tarafından sağlanmatadır. Kameralar ve sensörler görüntüyü eletromanyeti tayfta Tayf görüntü bölgesi olara adlandırılan ve apsamındai ultraviyole, görünen ve infrared (ızılötesi) bölgelerinde, yeryüzünden yansıyan ve yayılan enerjiyi ölçere ve ayıt edere Uzatan algılama yeryüzünden belli bir mesafeden, atmosferde veya uzayda hareet eden platformlara yerleştirilen ölçüm aletleri aracılığıyla, objelere fizisel olara temas etmeden, yeryüzünün doğal ve yapay objeleri haında bilgi alma ve bunları değerlendirme teniğidir. Uzatan Algılama ısa biçimde tele ayıt (tele detection) ya da Dünya nın gözlenmesi (Earth observation) olara tanımlanabilir. Uzatan algılamanın temel geresinimi hedefin bir enerji aynağı tarafından aydınlatılmasıdır. Uzatan Algılama yansıyan ve yayılan enerjinin algılanması ve aydı sonucunda elde edilmetedir. Eletro manyeti yayımın, dalga uzunluğu ve freans olara adlandırılan ii özelliğinin bilinmesi geremetedir. Uzatan Algılamanın uygulamaları veri elde etme ve veri işleme aşamalarıdır. Hava Fotoğrafları uzatan algılamanın temel taşlarındandır. Günümüzde uzatan algılama verisi, ameralar ve sensörler ile donatılmış uçalar, insansız hava uçaları ve uydular 4

15 tarafından sağlanmatadır. Kameralar ve sensörler görüntüyü eletromanyeti tayfta Tayf görüntü bölgesi olara adlandırılan ve apsamındai ultraviyole, görünen ve infrared (ızılötesi) bölgelerinde, yeryüzünden yansıyan ve yayılan enerjiyi ölçere ve ayıt edere oluştururlar. (Uzatan Algılama, Ders Notları, 2010, Kocaeli) ŞEKĐL 1 Uzatan algılamada dalga boyları Uzatan Algılamanın en önemli aynağını uzay fotoğrafları ve uydular oluştururlar. Ülelerin eonomi gelişmesinin temeli topra yapısının masimum verimlilile ullanmasına bağlıdır. Bu verimlili doğal aynaların, büyü şehirlerin urulmasında, ırsal esimlerdei tarım arazileri gibi tüm alanlarda en verimli ve etili ullanıma bağlıdır. Gelişmiş ülelerde doğal aynalarını yeterince verimlilite ullanıren gelişmemiş ülelerde doğal aynaların yeterli biçimde haritalanmamış ve tespit edilememiş olması sonucu doğal aynalar haında onumsal yerleri ve mitarları onusunda yeterince veri bulunmamatadır. Doğal çevrenin yapısının dinami olması nedeniyle bir ez belirlenmesi yetmemetedir ve sı sı yenileme geretirmetedir. Hava fotoğrafları, Fotogrametri harita yapımında ullanılmala birlite, doğal aynalarında tespit edilmesinde ullanılabilmetedir. Uzatan algılama yöntemi ülemizde genel olara; Ormanların orunması, sınırlarının belirlenmesi, biti ve ağaç çeşitlerinin bölgelere göre ayırt edilmesi, biti ve ağaçlar arasında çıan hastalılı bölgelerin belirlenmesi ve orman aynalarının ön envanterlerinin yapımı ve haritalandırılmasında; Ormanlara belirli aralılarla urulan sensörler sayesinde yangın durumunda sensörler 5

16 tarafından algılanıp yangının büyülüğü ve onumsal olara yerinin tespitinde, yangın sonrasında oluşan hasarın tespitinde ve görüntülerin haritalandırılmasında; Altyapı (boru hattı, analizasyon vb.), demiryolu, otoyol, devlet yolu, sulama, baraj, boru hattı oridor seçimleri, madencili ve ormancılı ön etütlerinde; Stereo uydu görüntülerinden derinli bilgisi elde edilere 3 boyutlu sayısal arazi modelleri ve etüd haritaları hazırlanmasında; Tarımsal amaçlı arazi ullanım ve topra haritalarının etüdünde Aseri amaçlı savunma ve planlama haritalarının yapımında Maden aramalarında, jeoloji etüdlerin yapımında, yeraltında doğal ativitelerin izlenmesinde, yer çalışmalarını süre ve maliyet açısından en aza indirme amacıyla; Deprem öncesi ve sonrasında oluşmuş olan yeryüzü hareetinin yönünün ve mitarının düşü hassasiyetle tespitinde; Ve bunlara benzer daha birço çalışmada başarıyla uygulanmatadır. 6

17 4. DETAY NOKTA KOORDĐNATLARININ HESAPLANMASI Görüntü üzerinde ayrıntılı olara görülen detay notaları, üle sisteminde oordinatları bilinen ontrol notalarından (nirengi ve poligon) yapılan yersel ölçüler (düşey açı z, yatay doğrultu r, ve eği uzunlu s ) yardımıyla üle sistemine bağlanır. i durulan notayı ve j baılan notayı gösteren alt indisler olma üzere, yersel ölçülerinden yararlanara detay nota oordinatları aşağıdai bağıntılar ile elde edilir. y0 y j ( i0) = arctan (1) x0 x j (1) bağıntısı ile elde edilen semt utupsal hesap için gereli olan başlangıç semtidir. Başlangıç semti, oordinatları bilinen durulan ve 0 alt indisi ile gösterilen nota oordinatlarından hesaplanır. Diğer nota oordinatları bu semt ve yersel ölüler yardımı ile bulunur. x y j j = xi + sij sin zij cos{ ( i0) + rij ri 0 } (2a) = yi + sij sin zij sin{( i0) + rij ri 0 } (2b) Yuarıdai (2) bağıntılarında geçen i ve j=0 indisleri sabit notaları temsil ederen; j=1,2,3,,m numaralı indisler i sabit notasından yapılan m adet detay notasını temsil etmetedir. 7

18 5. 2B DÖNÜŞÜMLER Uygulamada yaygın olara ullanılan 2B benzerli (Helmert) ve afin dönüşüm modelleri her bir oordinat çifti için yazılan polinomsal fonsiyonun özel halleridir. Dönüştürülen oordinatlar (xy) ve dönüşen oordinatlar (XY) olaca şeilde gösterilirse, polinomsal model aşağıdai gibi yazılır (ŞEKĐL 2) (Kurt, 2011). X = d d j= 0 i= 0 a ij x i y j (3a) d d i j Y = b x y (3b) ij j= 0 i= 0 (3) bağıntılarındai d polinomun derecesini göstermetedir. Bu bağıntılarda d=1 alınırsa, bilineer dönüşüm modeli, e olara i+j d oşulu elenirse afin dönüşüm modeli ve bunlara e olara a 10 =b 01 ve a 01 =b 10 alınırsa benzerli (Helmert) dönüşüm modeli elde edilir (Kurt, 2011). X x y α x β (x,y ) (X,Y ) X a 00 b 00 ŞEKĐL 2 Afin (α β, x y, a 11 =b 11 =0) ve benzerli (α=β, x = y, a 11 =b 11 =0) dönüşümü (Kurt, 2011). y Y Y Yuarıda genel şeli verilen ve özetlenen 2B dönüşümlerin fonsiyonel modelleri, ayrı başlılar altında ayrıntılı olara incelenecetir (ŞEKĐL 2). Ayrıca bu dönüşüm modellerinin geometri yapısı, ÇĐZELGE 1 de verilen ve enarı 5 birim 8

19 olan bir arenin enarları üzerindei yer alan nota oordinatları üzerinden incelenecetir. ÇĐZELGE 1 Bir arenin enarlarına ait nota oordinatları (Kurt, 2011). NN x y NN x y NN x y NN x y A 1 1 B 1 6 C 6 6 D B boyutlu dönüşüm ile ilgili ayrıntılı bilgilere Öztür veşerbetçi (1992), Kurt (2002; 2011) ve [1] aynalarından elde edilebilir. 5.1 Bilineer Dönüşüm Bilineer dönüşüm modelinin apalı bağıntıları olan (3) bağıntılarında d=1 alınara doğrudan elde edilir. Nota sayısı n olma üzere, bilineer dönüşüm modelinin açı bağıntılar aşağıdai şeilde verilir x C 7 6 D D C A B 1 0 A B y ŞEKĐL 3 Karenin bilineer dönüşümü (Kurt, 2011). X a00 + a10x + a01y + a11 = x y (4a) Y = b + b x + b y + b x y (4b) = 1, 2, K, n 9

20 Sözgelimi a 00 =2, a 10 =0.8019, a 01 = , a 11 =0.2 ve b 00 =1, b 10 =0.4086, b 01 =0.5871, b 11 =0.1 olan bir bilineer dönüşümü ÇĐZELGE 1 de verilen are oordinatlarını ŞEKĐL 3 de verilen herhangi bir dörtgene dönüştürür. Bilineer dönüşümün geometrisinin anlaşılabilmesi için, ŞEKĐL 3 de uygulanan bilineer dönüşüm parametreleri abartılı olara seçilmiştir. Uygulamada bilineer dönüşüm parametreleri n adet orta notadan yararlanara dengelemeli olara elde edilir. u=8 bilinmeyen parametreli olan bilineer dönüşümde te anlamlı çözüm için en az 4 orta notaya ihtiyaç duyulur (n 4 olmalı). Te bir nota için fonsiyonel model aşağıdai şeilde urulur. v v X Y x = 0 0 a X x Y b (5a) T T T x = [ 1 x y x y ], a = [ a a a a ], b = [ b b b b ] v = A a l = 1, 2, K, n (5b) Bilineer dönüşümde a 11 ve b 11 parametreleri sırasıyla x ve y yönlerindei oordinatların sünmelerine neden oluren; diğer parametrelerin öteleme, ölçe ve dönülüle ilişileri vardır. Bu ilişiler afin ve benzerli dönüşümlerinde gösterilecetir (Kurt, 2011). 5.2 Afin Dönüşümü Birbirine paralel olmayan ii düzlemden birinin diğeri üzerine izdüşümü yapılırsa resim ve esas şeil arasında bir afin dönüşüm bağıntısı oluşur. Ara araya paralel izdüşümlerle elde edilen şeiller arasında afin dönüşüm bağıntısı urulabilir. Genel bir afin dönüşüm bağıntısını urulabilmesi için ara araya altı paralel izdüşüm yeterli olmatadır. Afin dönüşümünün temel özelliği paralelliği orumasıdır. Afin modeli (3) apalı bağıntısında d=1 ve i+j d oşulu ile yada (4) bağıntılarından a 11 =b 11 =0 alınara elde edilir. Nota sayısı n olma üzere, afin dönüşüm modelinin açı bağıntılar aşağıdai şeilde yazılır. X = a + a x + a y = a + λ cosα x µ sinβ y (6a) Y = b + b x + b y = b + λ sin α x + µ cosβ y (6b) = 1, 2, K, n 10

21 Ayrıca (6) bağıntılarında polinomsal atsayıların dönüşümün geometrisi ile ilgili bağıntıları da verilmiştir (ŞEKĐL 2). (6) bağıntılarında λ ve α parametreleri sırasıyla x-x esenleri arasındai ölçe ve dönülüğü, µ ve β parametreleri de sırasıyla y-y esenleri arasındai ölçe ve dönülüğü göstermetedir. λ, µ, α, β biliniyoren a 10, a 01, b 10, b 01 polinom atsayıları (6) bağıntılarından hesaplanır. Polinom atsayıları biliniyoren, ölçe ve dönülü parametereleri aşağıdai bağıntılardan bulunur b10 λ = a +, b01 µ = a + (7a) b 10 α = arctan, a10 a01 β = arctan (7b) b01 Sözgelimi a 00 =2, a 10 =0.8019, a 01 = ve b 00 =1, b 10 =0.4086, b 01 = (bilineer dönüşümden farı a 11 =b 11 =0) olan bir afin dönüşümü ÇĐZELGE 1 de verilen are oordinatlarını ŞEKĐL 4 de verilen bir paralel enara dönüştürür (Kurt, 2011). 7 6 x D D C 5 4 C 3 2 A 1 0 A B B y ŞEKĐL 4 Karenin afin dönüşümü (Kurt, 2011). Örnete verilen polinomsal atsayılar (7) bağıntıları yardımı ile ölçe ve dönülü parametrelerine dönüştürülür. Hesaplanan bu parametreler ve ötelemeler ile dönüşüm bağıntıları X =2+0.9cos27 x 0.7sin33 y ve Y =1+0.9sin27 x +0.7cos33 y olara elde edilir. 11

22 Uygulamada afin dönüşüm parametreleri n adet orta notadan yararlanara dengelemeli olara elde edilir. u=6 bilinmeyen parametreli olan afin dönüşümde te anlamlı çözüm için en az 3 orta notaya ihtiyaç duyulur (n 3 olmalı). Te bir nota için fonsiyonel model aşağıdai şeilde urulur. v v X Y x = 0 0 a X x Y b (8a) T T T x = [ 1 x y ], a = [ a a a ], b = [ b b b ] v = A a l = 1, 2, K, n (8b) (8) bağıntısı ile elde edilen polinomsal atsayılar, istenirse (7) bağıntıları yardımıyla ölçe ve dönülü parametrelerine olayca dönüştürülebilir (Kurt, 2011). 5.3 Benzerli (Helmert) Dönüşümü Benzerli dönüşümü afin dönüşümün özel bir halidir. Dönüşümden öncei ve sonrai şeil birbirine benzerdir. Benzerli dönüşümü parametrelerinde te bir ölçe fatörü olduğundan hem paralelliği hem de diliği orur. Dönüşüm sonucunda geometri şelin ötelenmişi, ölçelendirilmişi ve döndürülmüşü elde ediliren benzerliği orunur. Afin dönüşümünde a 10 = b 01 ve a01 b10 = alınara benzerli dönüşüm modeli elde edilir. X = a + a x b y = a + λ cosα x λ sinα y (9a) Y = b + b x + a y = b + λ sin α x + λ cosα y (9b) = 1, 2, K, n Ayrıca (9) bağıntılarında polinomsal atsayıların dönüşümün geometrisi (λ=µ ve α=β) ile ilgili bağıntıları da verilmiştir (ŞEKĐL 2). (9) bağıntılarında λ ve α parametreleri sırasıyla her ii esen yönündei ölçe ve dönülüğü, göstermetedir. λ, α biliniyoren a 10, b 10 polinom atsayıları (9) bağıntılarından hesaplanır. Polinom atsayıları biliniyoren, ölçe ve dönülü parametreleri aşağıdai bağıntılardan bulunur b10 λ = a + (10a) 12

23 b 10 α = arctan (10b) a10 Sözgelimi a 00 =2, a 10 = ve b 00 =1, b 10 = (afin dönüşümden farı a 01 =b 10 ve b 01 =a 10 ) olan bir benzerli dönüşümü ÇĐZELGE 1 de verilen are oordinatlarını ŞEKĐL 4 de verilen bir areye dönüştürür (Kurt, 2011). 7 6 x D D C C 2 A 1 0 A B B y ŞEKĐL 5 Karenin benzerli dönüşümü (Kurt, 2011). Örnete verilen polinomsal atsayılar (10) bağıntıları yardımı ile ölçe ve dönülü parametrelerine dönüştürülür. Hesaplanan bu parametreler ve ötelemeler ile dönüşüm bağıntıları X =2+0.8cos30 x 0.8sin30 y ve Y =1+0.8sin30 x +0.8cos30 y olara elde edilir. Uygulamada benzerli dönüşüm parametreleri n adet orta notadan yararlanara dengelemeli olara elde edilir. u=4 bilinmeyen parametreli olan afin dönüşümde te anlamlı çözüm için en az 2 orta notaya ihtiyaç duyulur (n 2 olmalı). Te bir nota için fonsiyonel model aşağıdai şeilde urulur. v v X Y 1 = 0 x y 0 1 a y a x b b X Y (11a) 13

24 v = A a l = 1, 2, K, n (11b) (11) bağıntısı ile elde edilen polinomsal atsayılar, istenirse (10) bağıntıları yardımıyla ölçe ve dönülü parametrelerine olayca dönüştürülebilir (Kurt, 2011). 14

25 6. MATEMATĐK MODELĐN OLUŞTURULMASI VE ÇÖZÜMÜ Yuarıda ilgili başlılar altında verilen bilineer, afin ve benzerli dönüşüm modellerinin fonsiyonel modeller (5), (8) ve (11) bağıntıları ile verilmiştir. Uygulamada her bir nota çifti için eşit ağırlılı ve orelâsyonsuz alındığından stoasti model P=I matris olur. Bu oşullar altında bütün dönüşüm modelleri için genel matemati model aşağıdai bağıntı ile verilir. v= A x l P= I (12) Bilinmeyen sayısından fazla olan denlemler arasındai tutarsızlıları giderme için EKK (En Küçü Kareler) amaç fonsiyonuna yararlanılara bilinmeyenlerin ve istenen diğer parametrelerin (sözgelimi düzeltmeler, bilinmeyenlerin fonsiyonları vb.) en olasılılı değerleri hesaplanır. T 1 T x= ( A A) A l (13) Bilinmeyenler hesaplandıtan sonra (12) bağıntısından düzeltmeler elde edilir. Düzeltmeler ve istenen parametrelerin ters ağırlılarından yararlanara duyarlı hesapları yapılır. Bir oordinatın aresel ortalama hatası, bilinmeyenlerin ters ağırlığı ve düzeltmelerin ters ağırlıları aşağıdai bağıntılarla hesaplanır. m 0 T v v = ± f = 2n u (14a) f T 1 Q x = ( A A) (14b) Q v T = I A Q A (14c) Bilinmeyenlerin fonsiyonlarının ters ağırlıları hata yayılma uralı ile elde edilir. f = Φ(x) (15a) Q = FQ F f x T Φ( x) F= x (15b) (15) bağıntıları polinomsal dönüşüm atsayılarından ölçe, dönülü parametreleri ve bu parametrelerin ters ağırlılarına ulaşabilme için ullanılır (Öztür ve Şerbetçi, 1989; 1992; Kurt, 2011). 15

26 7. DÖNÜŞÜM SONUÇLARININ TEST EDĐLMESĐ Bitirme çalışmasında seçilen örne uygulamada üç dönüşüm modeli incelenmiştir. Bu dönüşüm modelleri üzerinde uyuşumsuz ölçüler testi ve parametre testi gerçeleştirilmiş ve genelde deneysel birim ölçünün soncul değeri ullanılmıştır. 7.1 Uyuşumsuz Ölçüler Testi Çalışmanın temel onusunu oluşturan dönüşüm modellerinde bir notaya ait oordinat çiftleri ullanılmatadır. Bir notanın üretilmesinde yapılan hata ii oordinatı birlite etileyeceğinden, uyuşumsuz ölçüler testi oordinat çiftlerini birlite test edebileceğimiz, oordinat çiftlerinde uyuşumsuz ölçüler testi şelinde gerçeleştirilmiştir. Te bir oordinat çifti için uyuşumsuz ölçüler test büyülüğü aşağıdai bağıntı ile elde edilir. T T = v P ~ F{ 1 α 0, r, f } r m v v n =,, K, (16) T [ v X v Y ] v =, v 1 v P = (Q ), α α 0 =, r= ran{ Pv } n (16) bağıntısında; α yanılma olasılığı, α 0 te bir nota çiftinin yanılma olasılığı, v ve P v ıncı notaya ait oordinatların düzeltmeler vetörü ve bu düzeltmeler vetörünün 2 2 boyutlu ağırlı matrisi, r test edilen düzeltme grubunun boyutu ve F{ α, r, f } Fisher dağılımının sınır değeridir. α 0 0 ise α alınabilir. Çalışmada ii boyutlu dönüşümler incelendiğinden daima r=2 dir (Öztür ve Şerbetçi 1992; Kurt, 2011) Parametre Testi Parametre testi, te bir parametre yada bir grup parametrenin testi şelinde olabileceğinden aşağıdai test büyülüğü genellenere verilmiştir. Bir grup parametrenin anlamlılı testi aşağıdai bağıntı ile elde edilir. T T = x P ~ F{ 1 α, r, f } (17) r m x x 2 0 x 1 x { x P = (Q ), r= ran P } 16

27 (17) bağıntısında; x ve P x ıncı grup parametre ve bu parametrelerin ağırlı matrisi, r test edilen parametre grubunun boyutu ve F{ 1 α, r, f } Fisher dağılımının sınır değeridir. Genellile α=0.05 alınır (Öztür ve Şerbetçi 1992; Kurt, 2011). 17

28 8. SAYISAL UYGULAMA Sayısal uygulamada ullanılan Kocaeli Üniversitesi sınırlarını gösteren dijital görüntüler Google-Earth den 25/09/2011 de alınmıştır. Görüntünün GeoEye-1 (ŞEKĐL 6a) uzatan algılama uydusu ile aydedilme tarihi 4/11/2009 dur (ŞEKĐL 6a, ÇĐZELGE 2). GeoEye-1 Ionos ŞEKĐL 6 Geoeye-1 (solda) ve Ionos (sağda) uzatan algılama uyduları ([2]). GeoEye-1 uzatan uygulama uydusu ile il yüse çözünürlülü uydu olan Ionos (ŞEKĐL 6b) uzatan algılama uyduları ÇĐZELGE 2 de arşılaştırılmıştır (ŞEKĐL 6). ÇĐZELGE 2 Bir arenin enarlarına ait nota oordinatları ([2], [3]). GeoEye-1 un Özelileri Ionos un Özellileri Açılama Panromati Multispetral Panromati Multispetral Konumsal Çözünürlü 0.41 m 1.65 m 0.82 m 3.2 m Spetral aralı nm nm (mavi) nm (yeşil) nm (ırmızı) nm (yaın IR) nm nm (mavi) nm (yeşil) nm (ırmızı) nm (yaın IR) Tarama Genişliği 15.2 m 11.3 m Görüntüleme açısı Dinami aralı 11 bit/pixel 11 bit/pixel Öngörülen görev süresi > 10 yıl > 8.3 yıl Terar geçiş zamanı 3 gün (den az) 3 gün (yalaşı) Yörünge yüseliği 681 m 681 m Düğüm notası geçişi 10:30 saat 10:30 saat Görüntüler yalaşı 1,5 m yüseliten alınan 4 adet multispetral banddai görüntü, 18

29 PhotoShop ta enarlaştırılara birleştirilmiştir. Google Earth görüntüsü GeoEye-1 uzatan uygulama uydusu üzerinde coğrafi oordinatlara dayalı olara 4 görüntünün her birinin ayrı ayrı öşe notalarının oordinatlarının aynı olması hedeflenere görüntü seçimleri yapılmıştır. Yani bütün alanı apsayan multispetral banddai görüntünün didörtgen olduğu varsayılara 4 e bölünüp her bir parçası ayrı ayrı alınıp daha sonra photoshop da terar birleştirme işlemi yapılmıştır. Bölme işlemi esnasında öşe notaların oordinatlarının aynı olması hedeflenmiş faat bu doğrulu saniye bazında olmuştur. Bu sebeple görüntüde önemsenmeyece mitarda deformasyon oluşmuştur. Elde edilen bu 4 ayrı görüntüyü birleştirme için Photosphop Ac3 programı ullanıldı. Đl olara didörtgenin sol üst öşesindei 1. görüntü Select all omutuyla programa yülendi. Görüntünün başlangıcı sol üst öşe olara belirlendi. Daha sonra 2. görüntü 1. Görüntünün pisellerinin bittiği yerden başlayaca şeilde programa yülendi. 3. ve 4. görüntüler için aynı işlem uygulandı. Görüntü birleştirmeden öncei pisel sayısı ile birleştirme sonundai pisel sayıları eşit çıtığından 0 pisel aybıyla çalışma alanının tamamı te bir görüntü olaca şeilde birleştirilmiş oldu. Bu işlem; halihazır haritası yapılması istenilen alanın tamamını alabilen görüntüde (uzalı yalaşı 2,9 m) detayların gözün ayırt etme gücünün altında alması nedeniyle yapılmıştır. ŞEKĐL 7 Orta notalar. 19

30 Birleştirilmiş görüntü üzerinde iyi görünen ve ontrol notası olara seçilen (56 adet, 13 ve 15 aynı notayı temsil ettiğinden 15 numaralı nota E 1 den çıarılmıştır) detay notasının görüntü oordinatları PaintBrash programından yararlanara te te ounmuştur. Ayrıca bu ontrol notaları yersel ölçüler ile ölçülmüş ve ITRF96 projesiyon oordinatları hesaplanmıştır (EK 1). 8.1 Bilineer Dönüşüm Bilineer Dönüşüm modeli (4) numaralı bağıntıda n=56 alınara urulmuştur. (12) numaralı bağıntı uygulanara bilinmeyen parametreler, (13) numaralı bağıntı ile düzeltmeler vetörü, (14) numaralı bağıntılar ile herhangi bir oordinatın aresel ortalama hatası, bilinmeyenlerin ters ağırlığı ve düzeltmelerin ters ağırlıları, (15) numaralı bağıntılar ile ölçe, dönülü parametreleri ve bu parametrelerin ters ağırlıları bulunmuştur. (16) numaralı bağıntı uygulanara oordinat çiftleri için uyuşumsuz ölçüler testi Fisher dağılımı sınır değerine göre yapılmıştır. Yapılan bu testte 18, 45 ve 36 numaralı notalar uyuşumsuz ölçüler olara çımıştır. Elde edilen aresel ortalama hatası ise istenen hassasiyetin ço üstünde bir değerdir. 18 numaralı notanın uyuşumsuzlu derecesi diğerlerinden daha yüse olduğundan ölçüden çıarılıp Sırasıyla (4), (12), (13), (14), (15) ve (16) numaralı bağıntılar terardan uygulanmıştır. Uyuşumsuz ölçüler testinde bu işlem sonrasında 45, 36 ve 37 numaralı notalar uyuşumsuz çımıştır. Yine en aba hatalı olan 45 numaralı nota dönüşümden çıartılmış ve işlemler terarlanmıştır. Bu işlemler her seferinde sadece bir uyuşumsuz nota çifti çıartılara uyuşumsuz ölçü almayıncaya adar devam etmiştir. Sonucunda uyuşumsuz nota çiftleri olara tespit edilen 18, 45, 36, 37, 24 ve 28 numaralı notalar dönüşümden çıartılara bütün notaların endi arasında uyuşumlu olması sağlanmıştır (ÇĐZELGE 3). ÇĐZELGE 3 Bilineer dönüşümde uyuşumsuz ölçüler testi (EK 2). Adım Nota Sayısı Bilinmeyen Say. Serb. Der. ±m 0 [m] Uyuşumsuz Nota

31 Uyuşumsuz notaların çıartılmasından sonra oluşan yeni değerler E-2 de verilmiştir. Bu değerlere göre çıan m 0 = cm 2 dir. Yani yapılan bu dönüşüm CAD ortamına tanıtılıp sayısal hale getirilmesiyle objelerin onum doğruluğu yalaşı ±1m ile saptanabilir. Dönüşüm parametrelerinden α 11 ve b 11 parametreleri bilineerliği temsil etmetedir. Bu parametrelerin geçerlili testi (17) no lu bağıntı ile yapılmış ve Fisher dağılımının sınır değerine göre değerlendirilmiştir. Yapılan bilineerli testi anlamlı çımıştır (E-2). 8.2 Afin Dönüşüm Afin Dönüşüm modeli (6) numaralı bağıntıda n=56 alınara urulmuştur. Sırasıyla bilineer dönüşümde uygulandığı gibi (12), (13), (14), (15) ve (16) numaralı bağıntı uygulanmıştır. En son elde edilen uyuşumsuz ölçü testlerinde 18, 45 ve 36 numaralı notalar uyuşumsuz ölçüler olara çımıştır. Elde edilen aresel ortalama hatası ise istenen hassasiyetin ço üstünde bir değerdir. 18 numaralı notanın uyuşumsuzlu derecesi diğerlerinden daha yüse olduğundan ölçüden çıarılıp Sırasıyla (4), (12), (13), (14), (15) ve (16) numaralı bağıntılar terardan uygulanmıştır. Uyuşumsuz ölçüler testinde bu işlem sonrasında 45, 36 ve 37 numaralı notalar uyuşumsuz çımıştır. Yine en aba hatalı olan 45 numaralı nota dönüşümden çıartılmış ve işlemler terarlanmıştır. Bu işlemler her seferinde sadece bir uyuşumsuz nota çifti çıartılara uyuşumsuz ölçü almayıncaya adar devam etmiştir. Sonucunda uyuşumsuz nota çiftleri olara tespit edilen 18, 45, 36, 37, 24 ve 28 numaralı notalar dönüşümden çıartılara bütün notaların endi arasında uyuşumlu olması sağlanmıştır (ÇĐZELGE 4). ÇĐZELGE 4 Afin dönüşümünde uyuşumsuz ölçüler testi (EK 3). Adım Nota Sayısı Bilinmeyen Say. Serb. Der. ±m 0 [m] Uyuşumsuz Nota Uyuşumsuz notalar bu testte de bilineer dönüşüm modelinde yapılan testtede de aynı notalardır. Uyuşumsuz notaların çıartılmasından sonra oluşan yeni değerler E-3 de verilmiştir. Bu değerlere göre çıan m 0 = cm 2 dir. Yani yapılan bu dönüşüm CAD 21

32 ortamına tanıtılıp sayısal hale getirilmesiyle objelerin onum doğruluğu yalaşı ±1m ile saptanabilmetedir. Afin dönüşümünde a 00 ve b 00 parametreleri ötelemeleri arşılı geliren, ölçeler ve dönülüler a 01, b 01, a 10 ve b 10 parametrelerinden (6) ve (7) numaralı bağıntılar uygulanara elde edilmiştir. Afinli testi için a 01 =b 10 ve a 10 =-b 01 için anlamlı olup olmadığına baılmıştır. Bu modelin anlamlılı testi (15) no lu bağıntı ile yapılmış ve F dağılımının sınır değerine göre değerlendirilmiştir. Sonuç olara afinli testi anlamlı çımıştır (E 3). 8.3 Benzerli Dönüşüm Benzerli Dönüşüm modeli (9) numaralı bağıntıda n=56 alınara urulmuştur. Sırasıyla bilineer ve afin dönüşümlerin de izlenen yol izlenmiş (12), (13), (14), (15) ve (16) numaralı bağıntılar uygulanmıştır. En son elde edilen uyuşumsuz ölçü testlerinde 18, 45 ve 36 numaralı notalar uyuşumsuz ölçüler olara çımıştır. Elde edilen aresel ortalama hatası ise istenen hassasiyetin ço üstünde bir değerdir. 18 numaralı notanın uyuşumsuzlu derecesi diğerlerinden daha yüse olduğundan ölçüden çıarılıp Sırasıyla (4), (12), (13), (14), (15) ve (16) numaralı bağıntılar terardan uygulanmıştır. Uyuşumsuz ölçüler testinde bu işlem sonrasında 45, 36 ve 37 numaralı notalar uyuşumsuz çımıştır. Yine en aba hatalı olan 45 numaralı nota dönüşümden çıartılmış ve işlemler terarlanmıştır. Bu işlemler her seferinde sadece bir uyuşumsuz nota çifti çıartılara uyuşumsuz ölçü almayıncaya adar devam etmiştir. Sonucunda uyuşumsuz nota çiftleri olara tespit edilen 18, 45, 36, 37, 24 ve 28 numaralı notalar dönüşümden çıartılara bütün notaların endi arasında uyuşumlu olması sağlanmıştır (ÇĐZELGE 5) ÇĐZELGE 5 Benzerli dönüşümünde uyuşumsuz ölçüler testi (EK 4). Adım Nota Sayısı Bilinmeyen Say. Serb. Der. ±m 0 [m] Uyuşumsuz Nota Uyuşumsuz notalar bu testte de bilineer dönüşüm modelinde ve afin dönüşüm modelinde 22

33 yapılan testlerde de aynı notalardır. Uyuşumsuz notaların çıartılmasından sonra oluşan yeni değerler E-4 de verilmiştir. Bu değerlere göre çıan m 0 = cm 2 dir. Yani yapılan bu dönüşüm CAD ortamına tanıtılıp sayısal hale getirilmesiyle objelerin onum doğruluğu yalaşı ±1.2 m ile saptanabilmetedir. Dönüşüm parametrelerinden a 00 ve b 00 parametreleri ötelemeleri gösteriren, a 01, b 01, a 10 ve b 10 parametrelerinden dönü ve ölçe elde edilmetedir. Benzerli dönüşüm modelinde te ölçe ve te dönülü parametresi söz onusudur. a 01 =b 10 ve a 10 =-b 01 modeli geçerlidir. Bu sebeple ölçe ve dönülü her ii esen içinde aynıdır. (10) numaralı bağıntılar uygulandığında dönülü ve ölçe elde edilmiştir. Ölçe ve dönülülü anlamlılı testi (15) numaralı bağıntı ile yapılmış ve Fisher dağılımının sınır değerine göre değerlendirilmiştir. Yapılan ölçe ve dönülü testi anlamlı çımıştır. 23

34 9. SONUÇLAR Orta notalarımızı bilineer dönüşüm modeli ile dönüştürdüğümüzde elde edilen aresel ortalama hata m 0 =±99.59cm 2 dir. Parametrelerden a 11 ve b 11 bilineerliği temsil etmetedir. Bu parametreler %97.5 güvenle anlamsız olara elde edilmiştir. Modelin, bu parametrelerle genişletilmesi %97.5 güvenle anlamsızdır. Afin dönüşüm modeli ile elde edilen aresel ortalama hata m 0 =101.52cm 2 olara hesaplanmıştır. Afinli testi, a 01 =b 10 ve a 10 =-b 01 olması gereen benzerli dönüşümünün alternatif testi üzerinden urulmuştur. Parametreler test edilmiş %97.5 güvenle eşdeğer olmadığı ve alternatif hipotez olan afinliğin anlamlı olduğu görülmüştür. Bütün dönüşüm modellerinde aynı orta notalarda uyuşumsuz çıtığından, bu notalar bütün dönüşüm modellerinde değerlendirme dışı bıraılmıştır. Çalışmada afin dönüşümü parametrelerinin anlamlı çıması ve soncul aresel ortalama hatasının daha gelişmiş model olan bilineer modelin soncul aresel ortalama hatasına ço yaın olması nedeni ile, dönüşümde afin dönüşümü ullanılmıştır. Çalışmada ullanılan görüntüde doğu-batı doğrultusunda 6686pixel uzey-güney doğrultusunda 4547pixel bulunmatadır. Arazi ölçümleri sonucu elde edilen uzunlular doğubatı doğrultusunda yalaşı 3.210m ien uzey-güney doğrultuda 1.950m dir. Bu değerlerden, görüntünün meânsal çözünürlüğü (bir pixel e den gelen arazidei gerçe alanının) yalaşı 4.86m 2 (2.2045m*2.204m) olara bulunmuştur. GeoEye uydusunun onumsal çözünürlüğünün ±1.65m ye adar çıabildiği ve görüntüdei objelerin onum doğrulularının ± m arasında aldığı bilindiğine göre, çalışmada ullanılan görüntünün verilen sınırlar içerisinde aldığı görülmetedir. Bu durum dönüşüm sonuçları ile de destelenmetedir. Çalışmada ullanılan afin dönüşümünün yalaşı ±1m olan aresel ortalama hatası, GeoEye uydusu için verilen obje onum doğruluğu aralığı içinde almatadır. Halihazır haritalarına altlı oluşturma amacıyla yapılan bu tarz çalışmalarda il olara dönüştürülece olan orta notaların arazide BÖHHBÜY yönetmeliğine göre ölçülmesi geremetedir. Ölçüm yapılan aletin alibrasyonları yapılmış olmalıdır. Seçilen orta notaların görüntü üzerinde net ayırt edilebilmesi ve nota numaralandırılmalarının diatli bir şeilde yapılması geremetedir. Görüntü bölme ve birleştirme işlemlerinde pixel 24

35 sayılarının işlem öncesi ve sonrası aynı olmasına diat edilmelidir. Dönüşüm modelleri irdelenmeli, uyuşumsuz ölçüler çıartılmalı, parametreler test edilmeli ve yapılan testler sonucu en uygun model altlı olara seçilmelidir. 25

36 KAYNAKLAR BAŞ Musa, BAYRAM M. Abbas, YAĞIZ Berivan, YILDIZ Müfit, GÖNÜL Nuri, (2012), Raster Görüntülerinden Yararlanılara Harita Yapımı Bitirme Çalışması, KOÜ-MF, Harita Müh. Böl.. Kocaeli. ARSLAN Ozan, (2010), Uzatan Algılama, Ders Notları, KOÜ-MF, Harita Müh. Böl., Kocaeli. DENĐZ Rasim, ÇELĐK Rahmi N., (2005), Açılamalı Örnelemeli Büyü Ölçeli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği, TMMOB-HKMO, Anara. KONAK Halu, (2010), Ölçme Bilgisi IV, Ders Notları, KOÜ-MF, Harita Müh. Böl., Kocaeli. KURT Orhan, (1998), Dengeleme Sonuçlarının Test Edilmesi, ZKÜ-MF, Jeodezi ve F. Müh. Böl., Zongulda. KURT Orhan, (2002), 2B Doğrusal Dönüşümler, ZKÜ-MF, Jeodezi ve F. Müh. Böl., Zongulda. KURT, Orhan, (2011), Jeodezi Verilerin Đrdelenmesi, Ders Notları, KOÜ-MF, Harita Mühendisliği Bölümü, Kocaeli. ÖZTÜRK Ergün, ŞERBETÇĐ Muzaffer, (1991), Dengeleme Hesabı, Cilt 1, KTÜ Yayınları, 119/38, Trabzon. ÖZTÜRK Ergün, ŞERBETÇĐ Muzaffer, (1989), Dengeleme Hesabı, Cilt 2, KTÜ Yayınları, 144/40, Trabzon. ÖZTÜRK, Ergün ve ŞERBETÇĐ, Muzaffer (1992), Dengeleme Hesabı Cilt 3, KTÜ-MMF, Genel Yay No:144, Trabzon. ŞERBETÇĐ Muzaffer, ATASOY Veysel, (2000), Jeodezi Hesap, KTÜ Yayınları 153/44 Trabzon. INTERNET KAYNAKLARI URL1: Đi Boyutlu Doğrusal Dönüşümler, (Yrd. Doç. Ferruh Bahadır ÜNSAL) URL2: URL3: 26

37 EKLER E 1 E 2 E 3 E 4 Orta notaların raster görüntü (xy) ve ITRF96 (XY) oordinatları Bilineer dönüşüm sonuçları Afin dönüşüm sonuçları Benzerli dönüşüm sonuçları 27

38 E 1 Orta notaların raster görüntü (xy) ve ITRF96 (XY) oordinatları NN y[pixel] y[pixel] Y [m] X [m]

39 E 2 Bilineer dönüşüm sonuçları UYUSUM TESTI ==== ====== ====== ============== ====== v'q^v v'q^v ====== SN NN v[cm] (Qvv)ii mv[cm] [m2] 2m 0^2 F ==== ====== ====== ============== ====== ====== ====== ======

40

41 vv= m2 f=92 m0=99.59 cm F(0.010,2,92)= *****Donusum Parametreleri***** e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e-007 F ======================================== ======================================== *****Bilineerli Katsayilari***** 5.277e e e e-007 Bilineerli Testi : R= cm2 T= < F(0.975,2,92)= Bilineer Dönüşüm Anlamsız 31

42 E 3 Afin dönüşüm sonuçları UYUSUM TESTI ==== ====== ====== ============== ====== v'q^v v'q^v ====== SN NN v[cm] (Qvv)ii mv[cm] [m2] 2m0^2 F ==== ====== ====== ============== ====== ====== ====== ======

43