İSTANBUL TEKNİ K ÜNİ VERSİ TESİ FEN Bİ Lİ MLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 İSTANBUL TEKNİ K ÜNİ VERSİ TESİ FEN Bİ Lİ MLERİ ENSTİTÜSÜ FARKLI ÇÖZÜNÜRLÜKTEKİ UYDU GÖRÜNTÜLERİ Nİ N GEOMETRİ K DÖNÜŞÜMÜ VE DÖNÜŞÜM SONUCUNDA ELDE EDİ LEN GÖRÜNTÜLERİ N DIŞ DOĞRULUĞUNUN ARAŞTI RI LMASI YÜKSEK Lİ SANS TEZİ Müh. Elf SAROĞLU Anabl m Dalı : JEODEZİ VE FOTOGRAMETRİ MÜHENDİ SLİ Ğİ Progra mı : GEOMATİ K MÜHENDİ SLİ Ğİ OCAK

2 ÖNS ÖZ Bu çalıģ mada, farklı çözünürl ükt ek uydu gör ünt üler n n GPS verler ve t opograf k hartalar kullanılarak geo metr k dönüģümü yapılmı Ģ ve yapılan dönüģümler n ç ve dıģ doğr ul ukl arı ncelenm Ģtr. Tez çalıģ ma m sırası nda, bl g ve deney m le bana yar dı mcı ol an danıģ man hoca m Prof. Dr. Cankut ÖRMECĠ ye çok teģekkür eder m. ÇalıĢ ma mı n her aģa masında bl gler nden faydalandı ğı m değerl hoca m Yr d. Doç. Dr. ġ nas KAYA ya, araz öl ç mel er sırası nda bana t ekn k destek sağl ayan t üm Öl ç me Tekn ğ Anabl m Dalı öğret m el e manl arı na, ayrıca öl ç mel er değerlendr me sırası nda bana yardı mcı ol an Yr d. Doç. Dr. Cankut Dağdal Ġ NCE ye en çten teģekkürler m sunarı m. Eğt m hayatı m boyunca her za man destekler n gör düğü m anne m Sevg SAROĞLU ve baba m O. METĠ N SAROĞLU na, t ez m ç n bana her t ürl ü yardı mda bulunan kar deģ m Kenan SAROĞLU na teģekkür ve sevgler m sunarı m. OCAK 2004 Elf SAROĞLU

3 İ Çİ NDEKİ LER KI SALT MALAR TABLO Lİ STESİ ŞEKİ L LİSTESİ ÖZET SUMMARY v v v x x 1. Gİ Rİ Ş GrĢ ve ÇalıĢ manı n Amacı 1 2. ELEKTROMANYETİ K SPEKTRUM VE SPEKTRAL ETKİ LEŞİM GrĢ Elektromanyet k Spektrum At mosfer et ks Cs ml er n Spektral Yansıt ması Bt kler n spektral yansıt ması Ze m nl er n spektral yansıt ması Suyun spektral yansıt ması 9 3. ÇALI Ş MADA KULLANI LAN VERİ LER Uydu Gör ünt üler SPOT I RS 1C Landsat 5 TM Araz Öl ç mel er Topograf k Hartalar ve Hava Fot oğrafları SAYI SAL GÖRÜNTÜ İŞLEME YÖNTE MLERİ Radyo metr k Düzeltme Geometr k Düzelt me Rektfkasyon yapıl ması gereken duruml ar ve rektfkasyon adı ml arı Pol nom EĢtlkler le Rektfkasyon Kayıt Ģle m ve yer kontrol nokt aları nı n seçl mes GPS yönt e m le yer kontrol nokt aları nı n belrlenmes 23

4 WGS 84 koord nat sste m Uygun projeks yonun seçl mes Pol nomeģtlkler Pol nom uydurma DönüĢümün doğruluğunun belrlenmes Yen den örnekl e me En yakı n komģul uk yönt e m Blneer enterpolasyon yönt e m Küb k katla ma yönt e m UYGULAMA GrĢ Lterat ür Ġncele mes ÇalıĢ ma Böl ges Yer Kontrol Nokt alarını n Koor d nat Değerlern n Belrlenmes GPS tekn ğ / 5000 ve 1/ ölçekl topograf k hartalar Pol nom Uydur ma Uydu Gör ünt üler n n Geometr k DönüĢümü SONUÇ VE ÖNERİ LER 76 KAYNAKLAR 80 ÖZGEÇMİ Ş 84 v

5 KI SALT MALAR GPS NAVSTAR UT M GCP YKN LANDSAT SPOT I RS CNES WI FS LI SS PAN TM ET M STK SA SPS PPS DGPS NNSS BI H WGS KOH I GS RI NEX : Gl obal Poston ng Syste m : Nav gat on Syste m wt h T me and Rang ng : Un versal Transversal Mer cat or : Gr ound Control Po nt : Yer Kontrol Nokt ası : Land Observat on Satellte : Satelltes Pour ı Observat ons de la Tere : Indan Re mot e Sens ng Sat ellte : French Nat onal Space Cent er : W de F el d Sensor : L near Self Scann ng Camer a : Pankromat k : The matc Mapper : Enhanced The matc Mapper : Standart Topograf k Kadastral : Seletve Avalablty : Standart Poston ng Servce : Precse Poston ng Serv ce : Dfferental GPS : Navy Nav gat on Satellte Syste m : Bureau Internat onal de I Heur : Worl d Geodetc Syste m : Karesel Ortala ma Hat a : Internat onal GPS Servce : Rece ver Independent Exchange For mat v

6 TABLO Lİ STESİ Tabl o I RS 1C Al gılayıcıları nı n Özellkler. 13 Tabl o Landsat 5 TMuydusunun bantları na at uygul a ma alanları. 14 Tabl o GPS öl ç me yönt e m ne bağlı olarak el de edlen doğrul ukl ar 16 Tabl o Pol nomun dereces ne göre yer kontrol nokt ası sayısı. 33 Tabl o WGS 84 el pso d ne dayalı statk GPS sonuçl arı. 46 Tabl o St at k değerlendr me sonuçl arı.. 48 Tabl o Uydu görünt üler üzer nden seçlen statk GPS, 1 epok DGPS n ul usal koord nat sste m ndek sonuçl arı ve koord nat farkları. 49 Tabl o derecel k UTMsste m nden 6 derecel k UTMsste m ne dönüģt ürül müģ koord natlar.. 50 Tabl o / ölçekl hartalardan okunan koord nat değerler. 51 Tabl o I RS 1C görünt üsüne at kaynak ve referans koor dnatlar Tabl o I RS 1C görünt üsünün görünt ü, statk GPS, DGPS koor d natları.. 57 Tabl o I RS 1C görünt üsünün görünt ü, 1/ 5000 ve 1/ ölçekl harta koor d natları Tabl o SPOT P görünt üsünün gör ünt ü, statk GPS, DGPS koord natları. 58 Tabl o SPOT P görünt üsünün gör ünt ü, statk GPS, DGPS koord natları. 58 Tabl o Landsat 5 TMgör ünt üsünün görünt ü, statk GPS, DGPS koor d natları Tabl o Landsat 5 TMgör ünt üsüne at görünt ü, 1/ 5000 ve 1/ öl çekl harta koord natları.. 59 Tabl o Ġç ve dıģ doğrul uk özet çzel ges 68 v

7 ŞEKİ L LİSTESİ Şekl 2. 1 Şekl 2. 2 Şekl 2. 3 Şekl 2. 4 Şekl 3. 1 Şekl 3. 2 Şekl 3. 3 Şekl 3. 4 Şekl 3. 5 Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl : Uzakt an Al gıla ma Sstem BleĢenl er.. : El ektromanyet k Spektru m... : At mosfer k Saçıl ma.... : Te mel Cs ml er n Spektral Yansıt ma Eğrler... : ÇalıĢ ma Böl ges n çeren SPOT P gör ünt üsü... : I RS 1C uydu görünt üsü... : Landsat 5 TMgör ünt üsü.. : Asht ech Zextre me alıcısı... : Pafta Ġndeks... : Gör ünt ü ve Yer yüzü Koor d natları Arası ndak ĠlĢk (PCI Ort hoeng ne)... : Mutlak Konu m Belrleme Yönt e m.. : Dferans yel GPS ( DGPS) : GPS Öl ç me Yönt e ml er : WGS 84 Koor d nat Sste m ( NI MA raporu) : UTMpr ojeks yon sstem. : Br tane Yer Kontrol Nokt ası ç n Karesel Ortalama Hat a... : En yakı n komģul uk yöntem le yen den örnekl eme. : Blneer Ent erpol asyon yönt e m le yen den örnekl e me... : Küb k Katla ma yönt e m le yen den örnekl e me... : ÇalıĢ ma Böl ges : DGPS değerlendr me sağa değer sonuçl arı. : DGPS değerlendr me yukarı değer sonuçl arı.. : Xeksen yönünde pol no m uydur ma : Yeksen yönünde pol no m uydur ma : Gör ünt ü üzer nde yer kontrol nokt a Ģaretlenmes ve hata dağılı mı. : I RS 1C görünt üsü üzernde YKN dağılı mı... : Farklı referans koord natları yla yapılan dönüģüml er n ç doğr ul ukl arı. : Çözünürl üğe bağlı dıģ doğr ul uk değerler : Statk GPS ölç mel er yle yapılan dönüģüml er n ç ve dıģ doğr ul ukl arı. : Statk GPS ölç mel er yle yapılan dönüģüml er n ç ve dıģ doğr ul ukl arı. : 1/ 5000 ölçekl harta verler yle yapılan dönüģüml er n ç ve dıģ doğr ul ukl arı. : 1/ ölçekl harta verler yle yapılan rektfkasyonl arı n ç ve dıģ doğrul ukl arı v

8 Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl Şekl : Statk GPS le geometrk dönüģümü yapılan Landsat 5 TM gör ünt üsüne at hata vektörler 1/ ölçekl harta koor d natları le geometr k dönüģümü yapılan Landsat 5 TMgörünt üsüne at hata vekt örler... : Statk GPS le geometrk dönüģümü yapılan SPOT P görünt üsüne at hata vekt örler. :1/ ölçekl harta koor d natları le geometr k dönüģümü yapılan SPOT P görünt üsüne at hata vekt örler. : SPOT P görünt üsünün 15 tane YKNle dönüģt ürül mes soncunda el de edlen hata vekt örler.. : 1/ ölçekl harta koor d natları kullanılarak I RS 1C, SPOT Pan ve Landsat TMgör ünt üler n n geometr k dönüģümsonuçl arı nı n ç ve dıģ doğrul ukl arı nı n karģılaģtırıl ması.. : 1/ 5000 ölçekl harta koor d natları kullanılarak IRS 1C, SPOT Pan ve Landsat TMgör ünt ülern n geometr k dönüģüm sonuçları nı n ç ve dıģ doğrul ukl arı n karģılaģtırıl ması. : I RS 1C, SPOT Pan ve Landsat TMgör ünt üler nn DGPS verler le yapılan geometr k dönüģüml er n ç ve dıģ doğrul ukl arı nı n karģılaģtırıl ması.. : I RS 1C, SPOT Pan ve Landsat TMgör ünt üler nn statk GPS verler le geometr k dönüģümsonuçl arı nı ç ve dıģ doğrul ukl arı nı karģılaģtırıl ması v

9 FARKLI ÇÖZÜNÜRLÜKTEKİ UYDU GÖRÜNTÜLERİ Nİ N GEOMETRİ K DÖNÜŞÜMÜ VE DÖNÜŞÜM S ONUCUNDA ELDE EDİ LEN GÖRÜNTÜLERİ N DI Ş DOĞRULUĞUNUN ARAŞTI RI LMASI ÖZET Uydu gör ünt üler, farklı za mansal ve mekansal ölçekl erde hartalar üreterek yer yüzünün araģtırıl ması ç n, brçok bl m dalı nda kullanılablen öne ml kaynakl ardır. Orj nal uydu gör ünt üler, genellkle geo metr k dst ors yonl arı çerd ğ nden ve br pr oj eks yon düzl e m nde kaydedle med ğ nden dol ayı harta a maçlı kullanıla mazl ar. Geo metr k dönüģüm yapılarak uydu gör ünt üler n n dst ors yonl arı el m ne edlr ve görünt üler harta pr ojeks yonuna dönüģt ürül ürler. Bu çalıģ mada farklı uzaysal çözünürl ükl ere sah p Landsat 5 TM ( 30 m), SPOT P ( 10 m) ve I RS 1C ( 5. 8m) gör ünt üler kullanıl mıģtır. ÇalıĢ ma böl ges ol arak, Ġstanbul - Avr upa yakası nı n büyük br kıs mını çeren böl ge seçl mģtr. Geo metr k dönüģüm esnası nda kullanılan yer kontrol nokt aları na at koord nat değerler GPS t ekn ğ ve t opografk hartalardan el de edl mģtr. GPS öl ç me t ekn klernden, st at k GPS ve DGPS kullanıl mıģtır. Ayrıca, 1/ 5000 ve 1/25000 öl çekl t opografk hartalardan yer kontrol nokt aları na at koord nat değerler okun muģt ur. Her br uydu gör ünt üsünün geo metr k dönüģümü st at k GPS, DGPS, 1/ 5000 ve 1/ öl çekl hartalardan el de edlen koor d nat değerler kullanılarak yapıl mıģtır. Geo metr k dönüģüml er n, çözünürl ük ve öl çü t ürüne bağlı olarak ç doğr ul ukl arı karģılaģtırıl mıģtır. Yer kontrol nokt ası sayısı değģtrlerek dönüģüml er t ekrarlanmı Ģ ve ç doğr ul uk değer le yer kontrol nokt ası sayısı ve dağılı mı arası ndak lģk kurul muģt ur. Yapılan dönüģüml er n dıģ doğr ul uk değerler nn belrlemek a macı yla, yer kontrol nokt aları harc nde nokt alar belrlenm Ģtr. Bu nokt aları n stat k GPS öl çü değerler baz alı narak, her br geo metrk dönüģümün dıģ doğr uluk değer hesapl anmı Ģtır. Çözünürl ük, yer kontrol nokt ası sayısı, dağılı mı ve doğr uluğuna bağlı ol arak dönüģüml er n dıģ doğr ul uk değerler karģılaģtırıl mıģtır. Bu çalıģ mada, ç ve dıģ doğr ul uk değerler n n; gör ünt ünün uzaysal çözünürl üğüne, yer kontrol nokt aları nı n sayısına, dağılı mı na ve doğr uluğuna bağlı ol duğu belrlenm Ģtr. x

10 RECTI FI CATI ON AND OUTER ACCURACY ANALYSI S OF RE MOTELY SENSED DATA WHI CH HAVE DI FFERENT SPATI AL RESOLUTI ONS. SUMMARY Re mot el y sensed dat a are mportant source wh ch can be used n a varet y of subj ects f or the pur pose of st udy ng eart h surface by pr oducng maps over a w de range of spatal and t e mporal scales. Raw sat ellte mages can not be used as maps, because t hey cont a n geo metrc dst ortons and t hey are not n a regstered pr oj ect on pl ane. By means of rectfcat on, geo metrc dst ortons of sat ellte mages are el m nated and mages are transfor med nt o map projecton. In t hs research, Landsat 5 T M ( 30 m), SPOT P ( 10 m) and I RS 1C ( 5. 8m) mages were used because of t her dfferent spatal resol uton. The reg on covers huge part of Istanbul- Eur opean s de had been selected as st udy area. Coor d nates of gr ound control po nts were obt a ned from GPS t echn ques and topograph c maps. St atc GPS and DGPS sur vey t echn ques were used. Furt her more, coor d nate val ues of ground control po nts had been read from 1/ 5000 and 1/ scaled t opograph c maps. Each sat ellte mage was geometrcall y corrected by us ng dat a acqured from st atc GPS, DGPS, 1/ 5000 and 1/ scal ed t opograph c maps. The nner accurac es of geo metrc correct ons were co mpared. Geo metrc correct ons were repeat ed by chang ng nu mber of gr ound control po nts and t he relatonsh p bet ween nner accuracy and nu mber and dstrbut on of ground control po nt was establshed. Check po nts had been selected f or t he pur pose of exa m n ng t he out er accurac es of geo metrc correct ons. Coor d nates of check po nts were det er m ned by usng st atc GPS techn que. The out er accuraces of geo metrc correct ons were cal culated by means of coor d nates of check ponts. The out er accuracy val ues of geo metrc correct ons were compared related t o resoluton of mage, nu mber, dstrbut on, and accuracy of gr ound control po nts. The results of t hs st udy showed t hat t he nner and out er accuracy of geo metrc correct ons depends on nu mber of varables such as spatal resol ut on of mage, nu mber, dstrbut on and accuracy of ground control po nts. x

11 1. GĠ RĠ ġ G rģ ve ÇalıĢ manı n Amacı Uzakt an al gıla ma ve uydu t eknol ojler n n brlkte kullanı mı br çok farklı ds pl nde genģ uygul a ma al anları bul makt adır. Dünyayı uzaydan zle me yol uyl a; çevresel ve doğal kaynakl arı n yönetm, hava dur umu t ahm nler, maden ara ma çalıģ mal arı, ür ün rekolte t ahm nl er, krllk belrlenmes, harta üret m ve or man al anl arı nı n belrlenmes g b br çok uygul a ma gerçekl eģtrlebl mekt edr. Tü m bu süreç kısa br za man per yodunda ol muģ ol makl a brlkte, uzakt an al gıla ma uydul arı gelģ m n sürdür mekt e ve gün geçt kçe gelģ m Ģ yen uydul ar dünya yör ünges nde yer n al makt adır l yıllardan bugüne yeryüzü kaynakl arı nı n araģtırıl ması ç n, el ektro manyet k spektrumun farklı böl geler nde al gıla ma yapablen, farklı za mansal ve mekansal çözünürl ükl ere sah p uydul ar uzaya fırlatıl mıģtır yılı nda Amer ka BrleĢ k Devl etler tarafı ndan uzaya fırlatılan Landsat 1 uydusu l k s vl a maçlı uydu ol up, yen j enerasyon Landsat uydul arı 1999 yılı na kadar yör üngede yerler n al mı Ģtır. D ğer t araftan, s vl a maçlı kullanı ma açı k ol up yüksek çözünürl üğe sahp I konos, Qu ckbrd g b uydul ar 2000 l yıllarda uzaya fırlatıl mıģtır. Uzakt an al gıla ma sste ml er nden el de edlen gör ünt üler, yeryüzü özellkler hakkı nda hı zlı, ekono m k ve güncel bl gler ver mekt e ve farklı uygul a ma al anl arı nda kullanılabl mekt edr. Uydu gör ünt üler nn çözünürl ükl er n n gelģ mes, uydul arı n sağladı ğı s nopt k gör üģ, çok za manlı ver el de edebl me mkanı ve kısa za manda bl g t opl anabl mes neden yle uydu ve uzaktan al gıla ma t eknol ojler br çok ds pl ne öne ml bl gler sağla makt adır. Uydu gör ünt üler n n farklı uygul a mal arda kullanılabl mes ç n orjnal uydu gör ünt üler nde var ol an geo metr k dst ors yonl arın g derl mes gerekmekt edr. Bu a maçl a, uydu gör ünt ül er geo metr k ol arak düzeltlerek arzu edlen harta projeks yon 1

12 düzl e m ne kaydedlrler. Uydu geo metrs n düzelt mek ç n kullanılan en yaygı n yönt e m yer kontrol noktaları kullanarak mat e mat ksel koor d nat transfor masyonu gerçekl eģtr mektr. DönüĢüm ç n kullanılacak yer kontrol nokt aları, gör ünt ü üzer nde ho moj en dağılmı Ģ ve kol aylı kla t anıml anablen nokt alar olmalı dır. Yer kontrol nokt aları nı n ül ke sste m ndek koor d nat değerler n bul mak ç n k farklı alternatf söz konusudur. Bunl ardan br ncs, mevcut hartaları kullanmak, k ncs se küresel konu m belrle me ( GPS- Gl obal Poston ng Syst e m) yönt e m kullanarak nokt aları n koord nat değerler n el de et mektr. Bu çalıģ mada, farklı uzaysal çözünürl üğe sah p uydu gör ünt üler n n farklı k t ür GPS öl ç me t ekn ğ nden el de edlen koor d nat verler ve harta koor dnat verler kullanılarak geo metr k dönüģüml er yapıl mıģ ve geo metr k dönüģüml er n ç ve dıģ doğr ul ukl arı nı n sapt anması a maçl anmı Ģtır. Bu amaçl a, Ġstanbul Avr upa yakası na at Landsat 5 TM ( 30 m), SPOT P ( 10 m) ve I RS 1C ( 5. 8 m) uydu gör ünt üler kullanıl mıģtır. Ġstanbul g b metropolten br kentte araz ört ü tpl er hı zl a değģ mekt e ve mevcut topograf k hartalar güncellğ n ytr mekt edr. Bu nedenl e mevcut t opograf k hartalardan güncel yer kontrol nokt aları üret mek zorlaģ makt adır. Son yıllarda, yer kontrol nokt aları nı n koor d nat değerler n n belrlenmes nde küresel konu m belrle me t ekn ğ yaygı n ol arak kullanılmakt a ve güncel ve hassas konu m doğr ul uğuna sah p yer kontrol nokt aları üretlebl mekt edr. Ancak, yer kontrol nokt ası üret m uydu görünt üsünde t anı ml anablen yer kontrol nokt aları le sı nırlı ol up bu da uydu görünt üsünün uzaysal çözünürl üğü le de lģkldr. ÇalıĢ mada kullanılan üç gör ünt üde ayırt edleblen, ho moj en ol arak dağıl mı Ģ yer kontrol nokt aları seçl mģ ve bu nokt aları n koord nat değerler farklı yönt e ml erle belrlenm Ģtr. Öncel kle, f arklı k GPS t ekn ğ olan st at k ve DGPS yönt em verler kullanılarak yer kontrol nokt aları nı n koor d nat değerler el de edl mģ, daha sonra, aynı nokt aları n 1/ 5000 ve 1/ öl çekl hartalardan koor d nat değerler öl çül müģt ür. Dört farklı koor d nat değer kullanılarak her br gör ünt ünün geo metr k dönüģümü yapıl mıģ ve dönüģüml er n ç doğr ul ukl arı karģılaģtırıl mıģtır. Ayrı ca, her gör ünt üde yer kontrol nokt aları harc nde yen nokt alar seçl mģtr. Seçlen bu nokt aları n dönüģüm sonrası koor d nat değerler le statk GPS öl ç me yönt e m nden el de edlen koor d nat değerler arası ndak fark hesapl anarak her nokt anı n dıģ doğr ul uğu hesapl anmı Ģtır. Son ol arak da, bu farkl ar kullanılarak dönüģüml er n dıģ doğr ul uğu ç n karesel ortala ma hatalar bul unmuģtur. 2

13 2. ELEKTROMANYETĠ K SPEKTRUM VE SPEKTRAL ETKĠ LEġĠ M 2. 1 G rģ Uzakt an al gıla ma da temel esas cs mden yayılan el ektromanyet k enerj n n al gılanması dır. El ektromanyet k enerj c ıģı k hızı le har mon k dal galar Ģekl nde hareket eden büt ün enerj Ģekller n kapsar. Harmon k, dal gaları n eģt ve per yod k br Ģekl de ol duğunu dey ml endrr. Gör ünen ıģı k el ektromanyet k enerj Ģekller nden br t anesdr. Radyo dal gaları, ısı, mor öt es ve X-ıĢı nları d ğer Ģekller dr ( Ör mec, 1987). Yer yüzü kaynakl arı nı n elektromanyet k enerj le uzakt an al gılanabl mes dört ana bleģen vardır ( Musaoğl u, 1999). 1) Kaynak: GüneĢ ıģı ğı, yeryüzünün neģrettğ ısı ve radar le al gıla mada ol duğu g b yapay el ektromanyet k ıģı nı ml ar, uzakt an al gıla mada ı Ģı nı m kaynağı nı ol uģt ururlar. 2) Yeryüzü le karģılı klı et kleģ m: Yer yüzünden yansı yan veya neģredlen ıģını m m kt arı ve ıģı nımı n özellkler, yeryüzündek nesnen n özellkler ne bağlı dır. 3) At mosfer le karģılı klı et kleģ m: El ektromanyet k enerj at mosferden geçerken, çeģtl et klerle saçıl maya ve bozul maya uğrar. 4) Al gıl ayı cı: Yer yüzü le karģılıklı et kleģ me uğrayan el ektromanyet k ıģı nı m, br al gılayıcı tarafı ndan kaydedlr. 3

14 5) Ver n n Ġl et m, Alı nması ve ĠĢlenmes: Al gılayı cı t arafı ndan kaydedlen enerj genellkle el ektron k f or matta yer stasyonuna letlr. Ver, bu stasyonl arda Ģlenerek gör ünt ü hal ne getrlr (ġekl 2. 1). ġekl Uzakt an Al gıla ma Sste m BleĢenl er 2. 1 El ektro manyet k Spektrum El ektromanyet k spektrum, dal ga boyu metrelerden nano metrelere kadar değģen, ıģık hı zı le hareket eden ve boģl uk boyunca yayılan deva mlı ve aralı ksız enerjdr. Her madde bell m kt arda enerj yayar ve madden n artan ısısı yla brlkte kı sa dal ga boyl arı na doğr u enerj m kt arı artar. El ektromanyetk spektrum, dal ga boyl arını t e mel al arak böl gelere ayrıl mıģtır ( Sab ns, 1996). Al gılayı cıları n t asarı mı nda ve yapılacak br çalıģ mada kullanılacak uydu gör ünt üsünün seç m nde, el ektro manyet k spektrumun al gıl a ma aralı kl arı büyük öne m t aģı makt adır. Yer yüzünün t ü m özellkler n t ek br algılayıcı le belrle mek mü mkün değl dr. K myasal, ısıl, el ektr ksel ve fz ksel özellkler n belrlenmes ç n, elektromanyet k spektrumun farklı böl geler nde al gılama yapan farklı al gılayıcılara gerek vardır. 4

15 ġekl El ektromanyet k Spektrum At mosfer Et ks El ektromanyet k ıģı nı m, br uzakt an al gılayıcı t arafı ndan al gılanmadan önce, at mosfer ç nden geç mek ve at mosferde bell br yol kat et mek zor undadır. At mosferde bul unan gazl ar ve parçacı klar, gelen ıģı nı m da saçıl ma ve yut ul ma et kler ne neden ol ur. Saçıl ma; GüneĢ ıģı nı mı, at mosferdek gaz mol eküller ve du man, buhar, t oz, t uz krstaller, yağmur da ml al arı g b askı da maddeler neden yle saçılır. Saçılan ıģı n, dal ga boyuna bağı mlı olarak yen den yönl enr. 5

16 Saçılan ıģı k Ģ ddet eģtlk 2. 1 de verl mģtr. I = I o. Exp (-k. n.s) ( 2.1 ) I o = BaĢlangı ç anı ndak ıģık Ģ ddet, = IĢı ğı n dal ga uzunl uğu, k, n=at mosfer koģulları na bağlı katsayılar, s=alı nan yol. El ektromanyet k ıģı nı mı n saçıl ma genel t eors, 1908 de, d elektr k bl yelerle yaptı ğı deneyl er sonucu M e t arafı ndan ortaya konul muģtur. Çapl arı 0, 01 m den 100 m ve daha büyük değerlere ulaģan askı da maddel erden boyutları gelen ıģı nımı n dal ga uzunl uğu c varı nda ol anlar, M e saçıl ması na neden ol urlar. M e saçıl ması, at mosfer n alt tabakaları nda ol uģur. Rayl e gh, saçıl ma ç n n katsayısı nı - 4 ol arak bul muģt ur. Rayl e gh n ort aya çı kardı ğı bu fadeden, saçıl manı n dal ga uzunluğunun dör düncü kuvvet le t ers orantılı ol duğu, yan kısa dal ga uzunl ukl arı nı n uzun dal ga uzunl uğuna göre çok küçük ol an gaz mol eküller neden le ortaya çı kar, üst t abakal arda ol uģur ve Rayl e gh saçıl ması adı nı alır. At mosferdek askı da bulunan maddel er n büyüklükler ıģı ğı n dal ga uzunl uğundan çok daha büyükse ( >10) büt ün dal ga uzunl ukları eģt ol arak saçılır( 0 ). Yağ mur da ml ası böyl e br saçıl maya neden ol ur (Ör mec, 1987). 6

17 ġekl At mosfer k Saçıl ma ( Wallace and Hobbs, 1977) Yut ul ma; Yut ul ma, enerjn n yeryüzüne ul aģ madan at mosferde depol anması na, br bakı ma, enerjn n kaybolması na neden ol ur. Yut ulmaya, ozon, karbon d okst ve su buharı neden ol ur. Br orta m ç nde yut ul mada orta ma gren büyük frekanslı br enerj, enerj kaybı ndan dol ayı, daha küçük frekanslı br enerjye dönüģür. Ör neğ n ıģık ısı ya dönüģür. Yut ulma sonucu at mosfer ısı nır C s ml er n Spektral Yansıt ması B r cs me ul aģan enerj yansıtılır, yut ul ur ve geçrlr. Cs me gel en t opla m enerj, cs m yüzey t arafı ndan yansıtılan, cs m t arafı ndan geçrlen ve yut ulan enerjler n topla mı na eģttr. Yansıt ma, yut ul ma ve geçrl me özellkler cs ml ern f z ksel özellkler ne ve gelen ıģını mı n dal ga uzunl uğuna bağlı dır. B rçok uzakt an al gıla ma sste m esas ol arak yansı ma enerjs n n ağır bastığı dal ga uzunl uğu böl ges nde çalıģtığı ndan cs ml er n yansıt ma özellkler çok öne ml dr. Yer yüzündek cs ml er, spektral yansıtı ml arı ndak farklılıklardan ayırt edleblrler. Far klı cs ml er el ektroma nyet k spektrumun f ar klı böl gel er nde f ar klı yansıtı m gösterrler ( Ör mec, 1987). 7

18 ġekl 2. 3 Te mel Cs ml er n Spektral Yansıt ma Eğrler ( NASA, 1999) B t kler n Spektral Yansıt ması Bt kler n spektral yansıt ması nı üç farklı spektral böl gede ncele mek mü mkündür. Gör ünür böl ge de yansı ma yaprak p gmentler ol arak blnen kl orofl, karat one, ksant ofl ve ant osyan ns t arafı ndan kontrol edlr. Bu böl gede yaprak pgmentler ıģını mı yut arlar ve yansımayı azaltırlar. Kl orofl m dal ga boyu aralı ğı nda mav ve kır mı zı ıģı nı mı soğur up, yeģl ıģı nı yansıtır. Bu nedenl e sağlı klı btkler yeģl ol arak al gılanır. Sağlı klı ol mayan bt klerde se klor ofl m kt arı az ol acağından yeģl ıģını m az yansıtılır ve kır mı zı ıģı nı mı n yansıtı mı artar, bu nedenl e yaprak yeģl ve kır mı zı nı n bleģ m olan sarı olarak al gılanır. 0, 70-1, 30 m dal ga boyu aralı ğı nda kal an yansıyan kı zıl ötes böl ges nde, yansıt ma ve geçrl me öne ml ol up, ana et ken yaprağı n hücre yapısı dır. Yaprak p gmentler bu böl gede t a ma men geçrml ol mal arı neden yle he men he men h ç yut ul ma söz konusu değl dr. Yal nız =0, 98 m ve =1, 20 m dal ga uzunl ukl arı nda yaprakt ak su muht evası neden yle çok az m kt arda yut ul ma ol ur. Bu böl ge de yansıt ma bt k yaprağı n ç yapısı le yakı ndan l gldr. Her btk t ürünün yaprak yapısı nı n farklı ol ması neden yle spektral yansıt ma eğrler faklılık gösterr. Yaprak yapısını n farklı ol ması, hücre t abakal arını n sayısı, hücreler arası ndak boģl ukl arı n m ktarı, hücre boyut u g b et kenl erden kaynakl anır. Bu farklılıklardan yararlanarak bt k t ürler ve bt k hastalıkları nı saptamak mü mkündür. 8

19 =1, 3-2, 7 m aralı ğı nda bt klere gel en enerj t emel ol arak yansıtılır veya yut ul ur. =1, 4 m, =1, 9 m, =2, 7 m dal ga uzunl ukl arında yaprakt ak su nedenyl e güçl ü yut ul ma meydana gelr. Bu aralı kta, yaprağı n yansıt ması yaprağı n çer ğ ndek topla m su m kt arı le t ers orantılıdır. Topl a m su m kt arı se ne m çer ğ ve yaprak kalı nlı ğı nı n fonks yonudur ( Lllesand ve K efer, 2001) Ze m nl er n Spektral Yansıt ması Ze m nl er n spektral yansıt mal arı nda, sadece yansıt ma ve yut ma söz konusudur. Ze m nl er n spektral yansıt ması nı et kleyen fakt örler, ze m n n su muht evası, ze m n n dokusu ( ku m, kl,ça mur oranı), yüzey pür üzl ül üğü ve or gan k madde muht evası dır. Genel ol arak, br ze m nde su muht evası nı n artması yla yansıt ma özellğ azalır ve ze m nl er koyu renkt e gözükürler. Kur u ze m nl er, ı slak ze m nl ere oranl a daha fazl a yansıtırlar. Su muht evası; ze m n n yapısı, ve dokusu le l gldr. Kaba ve ku ml u ze m nl er ç drenaj ol anağı da fazla ol duğundan bunl arı n yansıt ma özellkler çok fazladır, buna karģılık nce dokul u, az drenaj mkanlı ze m nl erde yansıtma özell ğ azdır. Ze m nl erde suyun bul unma ması dur umunda, kaba dokul u ze m nl er yüzey pür üzl ül üğünün fazla olması neden yle koyu, nce dokul u ze m nl er se açı k renk tonunda gözükürler. Laborat uar çalıģ mal arı sonucunda, aynı c ns ze m n t ürü ç n dane boyut unun azal ması yla brlkte yansıt ma değer n n arttığı gözl eml en m Ģtr. Aynı özellkler t aģı yan ze m nl erde, or gan k madde m kt arı ndak artıģ spektral yansı mada azal maya neden ol ur. Isıl kı zıl ötes böl gede, su muht evası fazla olan böl geler buharlaģ ma neden yl e soğuyacakl arı ndan koyu r enk t onl arı nda gözükürler. Gör ünür ve ısıl kı zıl ötes böl gede koyu renk t onu su muht evası nı n fazlalığına Ģarettr. Buna karģılık gör ünür böl gede koyu, ısıl kı zılöt es böl gede açı k renk t onu kur u br ze m n çn ol dukça yüksek organ k madde varlığı nı n gösterges dr ( Ör mec, 1987) Suyun Spektral Yansıtması Suyun yansıt ma özellğ, su yüzey n n dur umuna, suda bul unan askı da maddel er e, suyun bul unduğu orta mı n t abanı na, sudak or gank madde ve kl orofl m ktarı na bağlı ol arak değģr. Suyun yut ması ve geçrgenl ğ, su ç nde bul unan or gan k veya or gan k ol mayan maddeler n m kt ar ve büyüklüğüne bağlı dır. Suyun bul anı klı ğı 9

20 geçrgenl ğ n azal ması na, buna karģılık yansı manın art ması na neden ol ur. Bul anı k su, tem z suya göre daha büyük dal ga uzunl ukl arı nda yansıtır. Suyun yansıt ma özellğ, ç nde bul unan kl orofl m kt arı na göre de değģr. Kl orofl yoğunl uğundak art ma, suyun mav dal ga uzunl ukl arı ndak yansıt ması nı n azal ması na, yeģl dal ga uzunl ukl arı ndak yansıtması nı n se art ması na neden ol ur. Kı zıl ötes böl gede se gelen ıģı nı mı n büyük br kıs mı yut ul duğundan su koyu r enkt e gör ünür ve d ğer özellklerden belrg n br Ģekl de ayırt edlr ( Ör mec, 1987). 10

21 3. ÇALI ġ MADA KULLANI LAN VERĠ LER ÇalıĢ mada kullanılan verler üç gr uba ayır mak mü mkündür. ÇalıĢ ma verler n n l k gr ubunu; SPOT, I RS 1C ve Landsat 5 TM uydul arı ndan el de edl m Ģ uydu gör ünt üler, k nc gr ubunu; hava f ot oğrafları ve t opograf k hartalar ve son gr ubu se; araz de Asht ech Zxtre me alet le yapılan GPS ölç mel er ol uģt ur makt adır Uydu Görünt ül er SPOT ( Satelltes Pour ı Observat ons de l a Terre) Uydu Sste m Fransız Uzay Ar aģtır ma Mer kez ( French Nat onal Space Cent er- CNES) t arafı ndan Ġsveç ve Bel ç ka Ģbrlğ le yeryüzü kaynakl arını n araģtırıl ması a macıyl a l k 22 ġubat 1986 da uzaya gönderl mģ br uydu sste m dr. Tekrarla ma za manı 26 gündür yılından bugüne yakl aģı k olarak on ml yon SPOT görünt üsü el de edl mģtr. SPOT uydusu çok spektruml u ve pankr omat k modl arda gör ünt ü el de et mekt edr. Pankr omat k gör ünt ü el de edlrken t ek spektral bantta al gıla ma yapılır ve bu banda at dal ga boyu aralı ğı 0, 51-0, 73 µm ol up bu modun uzaysal ( mekansal) çözünürl üğü 10 m dr. Geo metr k det ayı n öne ml ol duğu çalıģ mal ar ç n uygundur. Çok spektruml u al gıla ma yapan XS modu se 0, 50-0, 59 µm ( yeģl), 0, 61-0, 68 µm (kır mı zı) ve 0, 79-0, 89 µm ( yakı n kı zıl ötes) ol mak üzere üç ayrı aralı kta al gıla ma yap makt adır. Bu moda at uzaysal çözünürl ük se 20 m dr. SPOT uydu sers n n en yens ol an SPOT 5 süper modda 2. 5 m uzaysal çözünürl ükt e ver topla makt adır. Her br SPOT görünt üsü 60 km x 60 kml k alan kapl amakt adır. ÇalıĢ ma böl ges n çeren t ar hl SPOT P uydu gör ünt üsü ġekl 3. 1 de gösterl mģtr. Bu gör ünt ü Uzakt an Al gıla ma yönt e ml er n kullanarak Ġstanbul metropolten alanı analzler s ml proje kapsa mı nda te m n edl mģtr. 11

22 ġekl ÇalıĢ ma Böl ges n çeren SPOT P görünt üsü I RS 1C(Ind an Re mote Sens ng Satellte) H ndstan Uzakt an Al gıl ama Uydus u 28 Ar alı k 1995 günü uzaya fırlatılan I RS 1C uydusu, 817 k m yüksekl kte ve 1250 kg ağırlıktadır. Al gılayıcı nın za mansal çözünürl üğü 24 gündür. I RS 1C uydusu bünyes nde üç t ane algılayıcı bul undur makt adır. Ġl k al gılayı cı 5. 8 m uzaysal ( mekansal) çözünürl üğe sah p ol up pankr omat k gör ünt ü al an I RS 1C Pan, k ncs m uzaysal çözünürlüğü ol an fakat dört t ane spektral bantta al gıla ma yapan I RS 1C LI SS III ( L near Self Scann ng Ca mera) ve üçüncü se 188 m uzaysal çözünürl ükl e, k t ane spektral bantta al gıla ma yapı p büyük gör üģ al anı na sah p ol an I RS 1C W FS ( W de F el d Sensor) al gılayıcısı dır. Pankr omat k ka mera le steoroskob k al gıla ma yap mak mü mkündür (Jacobsen, 1997). Bu üç al gılayı cı ya at özellkler Tabl o 3. 1 de gösterl mģtr. 12

23 Tabl o 3. 1 I RS 1C Al gılayıcıları nı n Özell kler I RS 1C Pan I RS 1C LISS- III I RS 1C W FS Uzaysal Çözünürl ük 5, 8 m 23, 5 m 188 m Gör üģ Al anı 70 x 70 km 142 x 142 km 774 x 774 km Spektral Bl g 1pankr omat k kanal 3 specktral kanal µm µm spektral kanal µm 0, µm µm Önerlen en büyük öl çek 1: : : ÇalıĢ ma böl ges ne at 2000 yılı I RS 1C gör ünt üsü ġekl 3. 2 de gör ül mekt edr. Bu gör ünt ü Ġst anbul su havzal arı nı n uydu gör ünt ül er kull anarak araz kull anı m değģ ml er n za mansa analz s ml proje kapsamı nda alı nmı Ģtır. ġekl I RS 1C uydu görüntüsü 13

24 Landsat 5 TM Yer yüzü kaynakl arı nı n araģtırıl ması a macı yl a, Landsat uydu serler n n br ncs 23 Te mmuz 1972 t ar h nde NASA( Nat onal Aer onautcal Space Ad m nstraton-ul usal Havacılık Dares) t arafından fırlatıl mıģtır. Ser nn en yen uydusu se Landsat 7 ol up ET M+ ( Enhanced The matc Mapper Pl us) zengnl eģtrl mģ t e mat k hartalı yıcı adlı al gılayıcı t aģı makt adır. Gör ünür ve kı zıl ötes bölgede al gıla ma yapan bantları nda 30 m, t er mal bantta 60 m, pankr omat k bantta 15 m uzaysal çözünürl üğe sah ptr. Yer yüzünden 705 k m yüksekl kte ol up, br gör ünt ünün yerde kapladı ğı al an 185k mx185 k m dr. Tekrarla ma za manı 16 gün ol up, 8 btlk radyo metr k çözünürl üğe sah ptr. Landsat verler tcar, res m, asker, eğtsel ve endüstr yel çalıģmal ar ç n kullanılablr. Landsat uydu gör ünt üler n n 30 yıllık arģ v bul unması nedenyle farklı za man per yotları ç n değģ m analzler mkanı sağl a makt adırlar. Tabl o 3. 2 de Landsat 5 TMuydusunun kullanılableceğ uygula ma alanları verl mģtr. Tabl o 3. 2 Landsat 5 TMuydusunun bantları na at uygul a ma alanları Bantl ar Dal ga Boyu Aralı ğı (m) Uygul a mal ar ( mav) Kı yı hartaları, toprak/ bt k örtüsü ayırı mı, or man hartaları üret mek ç n kullanılır (yeģl) Bt k ört üsü hartaları üret mek ç n uygundur (kır mı zı) Kl orofl soğurul ması al gılanablr. Bt k ört üsü t ürler n n ayırı mı ç n kullanılır (yakı n kı zıl ötes) Bt k/ bt k ört üsü çeģtler n n tanı ml an ması, b yokütle hesabı ve t oprak ne m m kt arı nı n belrlenmes ç n uygundur (orta kızıl ötes) (ısıl kızılötes) ( orta kızıl ötes) Toprak/ bt k ört üsünün ne me doygunl uğu; kar ve bul ut le çevrl alanları n tanı ml an ması ç n kullanılır. Toprağı n ne me doygunl uğunu belrle mek, ısıl harta üret mek ç n kullanılır. Ma den ve kaya t ürler n n tanıml an ması; bt k ört üsünün ne me doygunl uğunun belrlenmes ç n uygundur. 14

25 ġekl Landsat 5 TMgörünt üsü ÇalıĢ ma böl ges ne at 1997 yılı Landsat 5 T M gör ünt üsü ġekl 3. 3 de gösterl mģtr. Landsat 5 TM gör ünt üsü Çevre kor umada uzay t eknoloj s ml pr ojeden alı nmı Ģtır Araz Öl ç mel er ÇalıĢ ma böl ges ne at farklı uydu gör üntül er n n geo metr k dönüģü münü gerçekl eģtr mek ç n seçlen yer kontrol nokt aları nı n koor d natları nı belrle mek a macı yla GPS öl ç me t ekn kler kullanıl mıģtır. GPS öl ç mel er, çft frekanslı Asht ech Zextre me GPS alıcıları kullanılarak gerçekl eģtrl mģtr. Yer kontrol nokt aları nı n konu ml arı nı n belrlenebl mes ç n, statk ve DGPS ol mak üzere farklı k öl ç me 15

26 tekn ğ kullanıl mıģtır. ÇalıĢ mada kullanılan Asht ech Zextre me alıcılarına lģk n doğr ul uk değerler Tabl o 3. 3 de verl m Ģtr ( Ashtech Manual, 2000). Tabl o GPS öl ç me yönt e mne bağlı olarak el de edlen doğrul ukl ar Öl ç me Yönt e m Yat ay Konum Doğr ul uğu Maks mum Ver Topl ama Aralı ğı Uygul anablr Maks mum SPS SA et ks le 100 m SA et ksz m 5Hz Her yerde kullanılablr. Gerçek za manlı dferans yel kod 1. 0 m+ 10pp m 5Hz Yüzl erce kl ometre. Post proses St at k 5 mm + 1pp m 5Hz Yüzl erce kl ometre.( Uydu geo metrs ne bağlı ) Gerçek za manlı dferans yel faz 1. 6 c m + 2pp m 5Hz < 15 km. As ht ech Zextre me alıcısı çft frekanslı ( L1 ve L2) faz gözl e ml er yapar. B r frekanst a kes kl k ol ması dur u munda d ğer frekans kullanıl ablr. Alı cı - 30 C le 55 C sıcaklı kları arası nda Ģlem yapar. ÇalıĢ mada kullanılan Asht ech Zextre me al gılayıcısı ġekl de gösterl mģtr. ġekl Asht ech Zextre me alıcısı 16

27 Ayrı ca, çalıģ ma böl gesne at Uydu gör ünt ülern n GPS verler le geo metr k dönüģümü ve Ġstanbul Avr upa yakası yerleģ m böl geler n n za mansal analz adlı pr oje kapsa mı nda daha önceden öl çül müģ olan 25 nokt a, çalıģ ma sırası nda kullanıl mıģtır Topoğraf k Hartal ar ve Hava Fot oğrafl arı Far klı çözünürl ükt ek uydu gör ünt üler ncelenerek, çalıģ ma böl ges üzer nde ho moj en dağıl mıģ ve belrg n yer kontrol nokt aları seçl mģtr. Seçlen yer kontrol nokt aları na at koor dnatlar 1/ 5000 ve 1/ öl çekl t opografk hartal ar kullanılarak belrlenm Ģtr. Yer kontrol nokt aları nı n bul unduğu hartaları n ndeksler n belrlemek amacı yl a hava fot oğraflarından yararlanıl mıģtır. ÇalıĢ ma böl ges ne at, Harta Genel Ko mutanlı ğı t arafı ndan, fot ogra metr k yönt e ml erle üretlen 11 adet 1/ öl çekl pafta yer kontrol nokt aları nı n koor d natları nı belrle mede referans olarak kullanıl mıģtır. F21D2 F21C1 F21C2 F22D1 F21D3 F21C4 F21C3 F22D4 G21 A2 G21B1 G21B2 ġekl Pafta Ġndeks 17

28 1/ öl çekl hartalar 6 dl m genģlğ nde, UT M ( Un versal Tr ansverse Mer cat or) pr ojeks yon sste m nde üretl mģtr. Hartaları n güncellenme t ar h 1996 yılıdır. 1/ 5000 öl çekl St andart Topograf k Kadastral ( STK) hartalar se 3 dl m genģlğ nde UT M sstem nde üretl mekt edrler. Bu hartalar 1997 yılında, fot ogra metr k yönt e ml erle üretl mģtr. 1/ 5000 öl çekl hartalardan 3 dl m genģlğ nde el de edlen yer kontrol nokt ası koor d natları, 6 dl m genģl ğ ne dönüģt ürül müģt ür. 1/ 5000 ve 1/ öl çekl hartalardan el de edlen yer kontrol nokt aları na at koor d nat değerler, geometr k dönüģümsırası nda referans ver olarak kullanıl mıģtır. 18

29 4. SAYI SAL GÖRÜNTÜ ĠġLEME YÖNTE MLERĠ Orj nal uydu gör ünt üler, al gılayıcılar t arafından kaydedl mel er esnası nda geo metrler nde ve pkseller n parlaklı k değerler nde hat al ar ve eks kl kler çereblrler. Hat aları n düzeltl mes ve eks kl klern g derl mes ç n gör ünt ül ere ön Ģle me al gort mal arı uygul anmalı dır. Ön Ģle me adı mı nda radyo metr k ve geo metr k ol mak üzere k tür düzelt me yapılır Radyo metr k Düzelt me Uydu gör ünt üler n n kayıt edl mes esnası nda p kseller n parlaklı k değerler nde meydana gel en hat alara radyometr k dst ors yonlar denr. Radyo metr k dst ors yona neden ol an et kler; gör üģ geo metrs, at mosfer k koģullar, al gılayıcı düzenszl kler, ve t ara ma hat aları dır. Radyo metr k dst ors yonl ar zeng nleģtr me veya sı nıflandır ma Ģle ml er yapıl madan düzeltl mel dr. Saçıl ma ve yut ul ma gb at mosfer k koģullardan kaynaklı ol arak görünt ül erde radyometr k dst ors yonlar meydana gel eblr. Gör ünt üde at mosfer k koģullardan kaynaklı ol an dst ors yon ol duğu düģünül üyorsa, ss g derl mes (haze re moval) denlen yönt e ml e bu dstors yonl ar g derlr ( Mat her, 1999). Al gılayıcılardak düzenszl kler ve ver kayıt sırası ndak hat alar nedenyle satır düģ mes denlen radyo metr k hat a meydana gel eblr. Satır düģ mes et ks, sste mden kaynaklı hat alar nedenyl e ol uģur ve t aranan ç zg boyunca eks k ya da hat alı verler n ol uģ ması yla sonuçl anır. Satır düģ mes et ks, hatalı ya da eks k ver bul unduran satır yer ne, altındak veya üst ündek satırın p ksel değerler ya da alt ve üst satırın p ksel değerlern n ortala ması alınarak düzeltlr (Jensen, 1996). 19

30 4. 2 Geo metr k Düzelt me ( Rektf kasyon) Uzakt an al gılanmı Ģ gör ünt üler l k kaydedl d kler za man geo metr k hat alar çerrler. Bu hat alar sste mat k olan ve sste mat k ol mayan geo metr k hat alar olmak üzere k ye ayrılır. Sste mat k dst ors yonlar; yeryüzü t ara ma hat aları, tara ma aynası hı zı ndak değģ ml er, panora m k dstors yon, pl atfor m hı zı değģ ml er, yeryüzü eğ kl ğ ve perspektf gör üģ hat al arı neden yl e meydana gelr. S st e mat k hat al ar pl atfor m efe mers verler ve ç al gılayıcı dst ors yon bl gler kullanılarak düzeltleblr. Sste mat k ol a mayan d st ors yonl ar; uydunun konu mu ve yüksekl ğ nde meydana gel en değģ ml er nedenyl e ortaya çı kar. Sste mat k ol mayan hat alar se; gör ünt ü üzer nde kesk n ve net olarak ayırt edleblen yer kontrol nokt aları le bu nokt aları n yeryüzündek koor d natları arası ndak mat e matksel bağı ntı yı kurarak g derlr. (Jensen, 1996; R chards, 1993). Gör ünt ü ve yeryüzü koord natları arası ndak lģk ġekl 4. 1 de verl mģtr. ġekl 4. 1 Görünt ü ve Yeryüzü Koor d natları Arası ndak ĠlĢk (PCI Geo matca Ort hoeng ne, 2003) 20

31 Rektf kasyon Yapıl ması Gereken Duruml ar ve Rektf kasyon Adı ml arı Rektfkasyon Ģle m, görünt ü p ksel gr d sste m n, br harta pr ojeks yon sste m ne ya da referans gör ünt üye uydurabl mek ç n değģtrl mes Ģle m dr. Rektf kasyon sonucunda sste mat k olmayan geo metr k dst ors yonl ar g derlr. Eğer gör ünt üde dst ors yon yoksa, rektfkasyon Ģle m n n yapılması na gerek yokt ur. Bu dur u mda sadece koor d nat transformasyonu yapan mat e matksel model uygul anması yet erldr. Rektfkasyon yapıl ması gereken duruml ar: Gör ünt üyü st andart br pr ojeks yona getrerek harta a maçlı kullanabl mek a macı yla, Far klı za manda el de edl mģ aynı böl geye at gör ünt üler n değģ m analz yapabl mek a macı yla, Gör ünt ül er n moza k hale getrl mes gerekt ğ nde, Bl g sste m ne entegrasyon sağlanabl mes nedenyl e, Far klı ver türler (örn: vekt ör ver) le çakıģtır ma yap mak gerekt ğ nde, Far klı ölçekl görünt ülern karģılaģtırılabl mes nde, Sı nıflandır ma Ģle m çn harta koor d natları na göre ör nekl e me al anl arını n belrlenebl mes nde, Yüksek prezsyonl u coğraf konu ma ht yaç duyulan analzlerde, Far klı çözünürl ükt ek uydu görünt üler n çakıģtırabl mek maksadı yla, Doğr u ölçekl endrl mģ gör ünt ü hartaları nı n ol uģtur ul ması nda, Ģekl nde sıralanablr ( Kaya, 2002). Rektfkasyon Ģle m n gerçekl eģtrebl mek ç n t ak p edl mes gereken üç adı m vardır. Bu adı ml ar aģağı dak g b sıralanablr; I. Yer kontrol nokt aları nı n seçl mes, nokt alara at gör ünt ü ve harta ya da GPS koor d natları nı n sste me grl mes, 21

32 II. Uygun mat e mat ksel model n belrlen p, transfor masyon mat rs n n hesapl anması ve uyuģumsuz nokt aları n ele m ne edl mes, III. P kseller n yen den örneklemes Pol no m EĢtl kler le Rektf kasyon Koor d nat transfor masyonu; verlen br nokt anı n koor d natları nı n br sstemden d ğer br sste me dönüģt ürülmes dr. DönüĢümü gerçekl eģtrebl mek ç n gerekl ol an fonks yonu bul abl mek ç n her k koor d nat sste m nde de blnen nokt alara ht yaç vardır. Bu nokt alara yer kontrol nokt aları ( YKN) denr. Çoğu dur umda geo metr k transfor masyonun a macı, Un versal Transversal Mercat or ( UTM) g b br pr ojeks yon düzl e m nde t anı ml anmı Ģ harta oluģt ur maktır. Yer kontrol nokt aları seçlp, uygun pr oj eks yon sste m belrlend kten sonra uygun dereceden pol nom seçlerek kullanılarak gör ünt ü dönüģt ürül ür. En son aģa mada se p kseller n yen konu ml arı na at parlaklık değerler n belrlemek a macı yla yen den ör nekle me Ģle m yapılır Kayıt ĠĢle m ve Yer Kontrol nokt al arı nı n Seçlmes Yer kontrol nokt aları; gör ünt üde açı k ve net Ģeklde ayırt edleblen ve harta ya da GPS koor d natları blnen p ksellerdr. Rektfkasyonun l k adı mı ol an kayıt aģa ması nda gör ünt ü üzerne ho moj en ol arak dağıl mıģ, kol aylı kla ayırt edleblen, kavģakl ar, yol kesģ ml er, skele, köpr ü v. s nesneler yer kontrol noktası ol arak seçlrler. Seçlen yer kontrol nokt aları nı n gör üntü koor d natları blnd ğ g b harta ya da GPS koor d natları da blnmel dr. Mat e mat ksel modelle me aģa ması nda k sste me at koor d natlar arası ndak lģk kur ulacaktır. Seçlen yer kontrol nokt aları nı n gör ünt üdek koor d nat değerler n n yanı na yer koor d nat verler n n grl mes Ģle m kayıt Ģle m dr. Kayıt Ģle m nde, gör ünt ü koor d nat sstem yen br koor d nat sste m ne uydurul ur. Yer kontrol nokt aları na at yeryüzü koor d nat bl gler farklı br gör ünt üden alını yorsa gör ünt üden görünt üye kayıt, harta ya da GPS verler nden alını yorsa gör ünt üden hartaya kayıt yapıl mıģ ol ur. 22

33 GPS Yönte m le Yer Kontrol Nokt al arı nı n Belrlenmes Günü müzde uydu bazlı konu m belrle me ssteml er n n en öne ml bleģenl er nden ol an Küresel Konu m Belrle me Sste m ( NAVSTAR- GPS- NAV gat on Sat ellte T m ng And Rang ng- Gl obal Poston ng Syst e m) güncel, hassas, hı zlı, ekono m k ve he men her çalıģ manın gerektrd ğ doğr ulukl arı sağl ayacak Ģeklde nokt a koor d natları el de et mek ç n yaygı n ol arak kullanılan br yönt e mdr. GPS le konu m belrle me, uydu-alıcı uzaklı kları nı n hesabı na dayanan br uzayda ger den kestr me pr obl e m n n çözümüdür. GPS alıcısı nda yapılan t emel Ģle m GPS uydul arı ndan gel en s nyaller n kaydedl mes ve bunl ardan yararlanarak uydu-alıcı uzaklı kları nı n hesapl anması dır. GPS öl ç mel er nde, elektromanyet k dal galar vasıtası yla uydul ardan kullanıcılara ver akıģı sağl anmakt adır. GPS le konu m belrlenrken kod ( C/ A kod ya da P kod) ya da faz ölçüler kullanılır ( Yıl dız ve Kahvec, 2000). Faz öl çül er kullanılarak, yüksek hassas yette konu m doğr ul uğuna ulaģılablr ( Naesset,2001). GPS le mutlak ve görel (rölatf) ol mak üzere k ana konu m belrleme t ekn ğ vardır. Mutl ak konu m belrleme t ekn ğ nde sadece br t ek alıcı le t opl anan verl er kullanılır ve bu alıcı dört ya da daha fazla uydudan kod öl ç mel er yaparak, üzer nde kur ul u ol duğu blnmeyen nokt anı n koor d natlarını belrler. Mutlak konum belrle me Ģle m nde k kullanıcı sev yes nde h z met verlmekt edr. Bunl ar St andart Konu m Belrle me H z met ( SPS-St andart Poston ng Serv ce) ve Duyarlı Konu m Belrle me H z met ( PPS- Precse Poston ng Ser vce) dr ( Yıldız ve Kahvec, 2000). SPS t üm kullanıcılara açı k ol up Seç ml ErĢleblrlk ( Seletve Avalablty- SA) etks n n 1 Ma yı s 2000 t ar h nde kaldırıl ması ndan sonra konu m doğr ul uğu 100 metreden metre mertebeler ne kadar çı kmı Ģtır ( D vs, 2000). Mutlak konu m belrleme yönt e m ġekl 4. 2 de göst erl mģtr. PPS, SPS e göre daha yüksek doğr ul ukl u konu m, hı z ve za man belrle me servs ol up yal nızca asker ve güvenl k a maçlı kullanıcılara h z met ver mekt edr ( Kahvec, 2000). 23

34 ġekl 4. 2 Mutlak Konu m Belrle me Yönt e m ( Al kan, 2001) Röl atf konu m belrle me yönt e m nde se, konumu belrlenecek nokt alara kur ul muģ ol an k ya da daha fazl a alıcı le aynı uydulara eģ za manlı kod ve/veya faz gözl e ml er söz konusudur. Röl atf konu m belrle mede st atk ve k ne matk ol mak üzere k t e mel öl ç me t ekn ğ vardır. St at k GPS Yönt e m kl as k öl ç me t ekn ğ ol up uzun bazl ar öl çül mek sted ğ nde ya da çok yüksek doğr ul uk stend ğ nde kullanılır. Bu t ekn kte k ya da daha fazla alıcı belrl br süre uydul ardan eģ za manlı ver t opl ar ve bu verler n değerlendrl mes le nokt aları n konu ml arı belrlenr. Öl ç me süres baz uzunl uğuna ve stenlen doğr ul uğa bağlı ol arak değģ kl k gösterr. Stat k öl ç me tekn ğ le yüzl erce km kadar uzunl uğa sahp bazl arı n öl çül mes mü mkündür. Bazl arı n öl çül me doğr ulukl arı br çok değģ k fakt öre yakı ndan bağlı dır. Bununl a brlkte st atk yönt e m çn br doğr ul uk değer bu çalıģ mada kullanılan Asht ech GPS alıcıları ç n 5 mm+1 ppm ol arak verl mekt edr. Kontroll ü ve y sonuçl ar el de et mek ç n önceden konu mu blnen nokt a le koor d natları bul unacak nokt a arasında kapalı geo metr k ağl ar ol uģt urul malı dır. Koor d natları blnen nokt alar ve nokt al ar arası ndak baz vekt örler ( x, y, z) yardı mı yl a, d ğer nokt aları n koor d natları bul unur ( TuĢat, 2001; Yıldı z ve Kahvec, 2000). St at k yönt e m, yerkabuğu hareketler n n ve defor masyon belrlenmes nde, jeod na m k hareketler n zlenmes nde, ul usal nreng ağl arı nı n ve d ğer br çok 24

35 jeodez k nokt anı n koor dnatı nı n belrlenmes g b br çok çalıģ mada kullanıl makt adır ( Kaya, 2002). K ne mat k GPS Yönt e m se nokt aları n koor d natları kod, faz ya da kod/faz öl çül er kull anıl arak belrl eneblr. Sadece kod öl çül er n n kull anıl dı ğı r öl atf konu m belrle me yönt e m lteratür de Dferans yel GPS ( DGPS) ol arak adl andırılan ve sabt le gezc alıcı arası ndak uzaklı ğa bağlı ol arak metre arası nda doğr ul uk sağlayan br yönt e mdr. Ort a mekansal çözünürlüğe sah p uydu gör ünt üler n n rektfkasyonu çn DGPS yönt e m kullanılarak yer kontrol nokt aları nı n koord natları hesapl anablr. D ferans yel GPS öl ç me tekn ğ n uygul ayabl mek ç n br sabt d ğer gez c ol mak üzere en az k alıcı ya htyaç duyul ur. Sabt br alıcı, konu mu daha önceden duyarlı ol arak belrlenm Ģ br nokt aya kur ul ur. Sabt alıcı gözl e m yaptı ğı büt ün uydul ara at pseudorange değerler n hesapl ayarak bu değerler kend duyarlı konu mundan yararl anarak hesapl adı ğı pseudorange l erl e karģılaģtırır. Ar adak f ar kl ar gözl e m hat ası ol arak yor uml anır ve konu mu hesapl anacak ol an nokt alara düzeltme ol arak getrlr. Referans stasyonundan t baren yüzl erce kl ometre uzaklı ğa kadar DGPS yönt e m uygul anablr. Dferans yel GPS ölç me tekn ğ ġekl de gösterl mģtr. ġekl 4. 3 Dferans yel GPS ( DGPS) ( Kaya, 2002) 25

36 D ferans yel düzelt mel er gerçek za manlı veya sonradan Ģle me yönt e m le gerçekl eģtrleblr. Dferans yel düzelt mel er, telszler ve mode ml er kullanılarak gerçek za manlı ol arak yapılablr. Sonradan Ģle me yönt e m nde se, öl ç me sonrası nda verler bl gsayarda değerlendrlr. Yönt e m n doğr ul uğu, sabt ve gezc alıcılar arası ndak uzaklı ğa sı kı sı kı ya bağlı dır. DGPS t ekn ğ nde, referans ve gezc alıcı arası ndak mesafe arttıkça, konu m doğr ul uğunda bozul ma meydana gelr.( Kaya ve d ğerler, 2002; Kaya, 2002; Kahvec ve Yıl dız, 2000). Genel olarak, GPS ölç me yönt e ml er ġekl 4. 4 de verl mģtr. GPS ÖLÇME YÖNTE MLERĠ Mutlak Konu m Belrle me Röl atf Konu m Belrle me SPS PPS Statk Yönt e ml er K ne matk Yönt e ml er Statk ölç mel er Hı zlı statk ölç mel er K ne mat k ölç mel er DGPS ġekl GPS Öl ç me Yönt e mler WGS 84 Koordnat Sste m GPS öl ç mel er nde referans el pso d ol arak WGS 84 ( Dünya Jeodez k Sste m 84) el pso d kullanılır. WGS 84 sste m, NNSS ( Navy Nav gat on Sat ellte Syste m) e at 1500 doppl er stasyon nokt ası nı n koor d natlarından yararlanılarak belrlenm Ģtr. WGS 84 koor d nat sste m n n baģlangı ç nokt ası dünyanı n ağırlık mer kez dr. Z- eksen, BI H ( Bureau Int ernat onal de I Heure) t arafı ndan belrlenm Ģ ort ala ma kut upt an geçen dön me eksen n le çakıģı ktır. X- eksen, BI H t arafı ndan tanı ml an mı Ģ ortala ma Gr eenw ch merdyen düzl e m le ekvator düzl e m n n kesģ m doğr ult usu 26

37 ol aark t anı ml anmı Ģtır. Y- eksen, br sağ el sstem ol uģt uracak b ç mde X ve Z eksenl er ne d ktr ( NI MA, 2000; Kaya, 2002). ġekl WGS 84 Koord nat S ste m ( NI MA raporu, 2002) WGS 84 koor d nat sstem n n baģlangı cı, WGS 84 el pso d n n mer kez le; Z-eksen, el pso d n dön me eksen le çakıģır. El pso d n büyük yarı eksen (a) = m ve bası klı k (f)=1/ büyükl üğündedr. GPS öl ç me sste m n n koor d nat sste m, WGS 84 yer mer kezl ve üç boyutl u gl obal br koor d nat sste m dr. Uydul arı n koor d natları WGS 84 sste m ndedr. Uydu yönt e ml er le üretlen yatay ve düģey konu m bl gler gl obal br dat um ol an WGS 84 sste m nde belrlenrken, ül kel er n sah p ol duğu yat ay ve düģey konu m blgler ayrı ayrı böl gesel dat uml arla belrlenm Ģtr. Ül ke mzde yat ay konu m bl gler ç n referans yüzey ol arak Hayf ord el pso d (ul uslararası el psot) ve ED- 50 ( Avr upa Dat umu 1950) dat umu kullanıl makt adır. DönüĢüm para metreler kullanılarak, WGS 84 sste m nde ED- 50 sste m ne koor d nat dönüģümü yapıl mıģtır Uygun Projeks yonun Seçl mes Yer n Ģekl br dönel elpsot ya da yakl aģı k ol arak küre ol arak kabul edl mekt edr. Eğr br yüzey üzer ndek bl gler n mat e mat k ve geo metr k kurallardan yararlanarak harta düzl e m ne geçrlmes ne harta pr ojeks yonu denr ( Koçak, 1984). Bu Ģle m 27

38 sırası nda uzunl uk, al an, doğr ult u ya da öl çek g b dst ors yonl ar meydana gelr. Dünya yüzey pr oj eksyon düzl e m ne akt arılırken farklı projeks yonlarda farklı özellkler n kor undukl arı varsayılarak mat e mat ksel eģtlkler t üretl mģtr. Ayrıca, pr ojeks yon düzl e m n n tür ü ve dünyaya göre konu mu da öne ml dr. Tür k ye ç n yapılan harta üret m çalıģ mal arında pr oj eks yon ol arak 6 0 dl m genģlğ ne sah p UT M ( Un versal Transversal Mercat or) pr oj eks yon sste m kullanıl makt adır. UT M S ste m, ekvat oral konu ml u, açı kor uyan (konfor m), slndr k pr oj eks yondan el pso dal for mda gelģtrl mģ Gauss- Kr üger proj eks yonu temel ne dayanan br hartala ma sste m dr. Dünya dak büt ün ül keler n ortak br pr ojeks yon kullanması düģünces yle ortaya çı kmı Ģtır. NATO üyes ül kel er n harta üret m nde kullandı kları pr ojeks yondur (Ġpbüker,1994). UT M sste m nde dünya, 6 boyl a m aralı kları le 60 dl me ayrıl mıģtır, baģl angı ç boyl a mı 180 batı boyl amı dır. Br nc dl m 180 ve 174 batı boyl a ml arı arası ndak dl m kabul edlerek dlml er doğuya doğr u art mak üzere nu maralandırılmı Ģtır. Her br dl m n orta mer dyen boyunca slndr yerküreye t eğet ol makt a, dolayısı yla her br dl m br pr oj eks yon sste m n fade et mekt edr. Her br dl m 84 kuzey enl e m le 80 güney enl e m arası nda kal an kıs mı n pr oj eks yonunu çerr ve dlml er 8 l k enl e m kuģakl arı na ayrılarak harflerle t anı ml anmı Ģtır. Kuzey yarı kürede yer al an ana kara parçaları nı n kes ntye uğra ma ması a macı yla en kuzeyde kal an kuģak 12 genģlğ ndedr. UT M sste m nde d k koor d natlar, orjn ol arak dl m orta mer dyen le ekvat orun kes m nokt ası nı kabul eden br eksen sste m nde doğuya doğr u artacak Ģekl de Y, yukarı doğr u artacak Ģekl de X değerler le t anı mlı dır. Dl m orta merdyen nden sola doğr u or d nat değerler n n negatf Ģaret t aģı ma ması ç n m o l e küçült ülen Y değer ne m eklenr ve SAĞA değer (East ng) adı nı alır. X değer kuzey yarı kürede aynen alınarak YUKARI değer ( Nort hng) s m le anılır(ġpbüker, 1999). 28

39 ġekl UTMprojeks yon sste m UT M pr oj eks yon sstem nde dünya el psot olarak alı nır; fakat, dünya üzer nde değģ k böl gelerde yer al an farklı ül keler ç n referans el psotler değģ mekt edr (Snyder, 1982). Ül ke mzde, harta üretl mes nde kullanılan UT M sstem ç n Hayf ord el pso d (Internat onal Ellpso d 1924) referans el pso d ol arak kabul edl m Ģtr ve dat um olarak Avr upa Dat u mu ( ED50) kull anıl makt adır. UT M sste m nde Tür k ye t oprakl arı 27, 33, 39 ve 45 orta mer dyenl er le t anı mlı sırası yla 35, 36, 37 ve 38 nu maralı dl ml erde, S ve T kuģakl arı nda yer al makt adır (Ġpbüker, 1999) Pol no m EĢtl kler Pol noml arla modelle me; bast ol ması, kol ay uygul anabl mes ve br çok uzakt an al gılanmı Ģ gör ünt ü ç n yet erl doğr ul uk ver mes neden yle çok fazla kullanılan br yakl aģı mdır. Geo metr k dst ors yonl arı n kaynağı hakkı nda kes n blg sah b ol unmadı ğı za manl arda kullanılablen en drekt yönt e mdr ( Yang, 1997). Bu yakl aģı mda, gör ünt ünün at ol duğu böl gen n geo metr k ol arak düzgün ol an br hartası nı n bul unduğu ya da GPS öl ç mel er le gerekl koor d nat verler n n el de edlebleceğ varsayılır. Ġk t ane d k koor d nat sste m t anı ml anablr. Bunl ardan br ncs nokt aları n harta ya da GPS koor d natlarını fade eden ve ( x, y) koor d natları le gösterlen yeryüzü koor d nat sste m, k ncs se p kseller n konu munu belrten ve 29

40 (u, v) le gösterlen görünt ü koor d nat sste mdr(ġekl. 4. 1). Bu k koor d nat sste m n n f ve g g b k f onks yonl a bağl antılı ol duğunu düģünül ürse; 4. 1 ve 4. 2 dek eģtlklerde gösterlen fonks yonl ar el de edlr. u = f (x, y) (4. 1) v = g(x, y) (4. 2) Eğer bu f onks yonl ar bln yorsa harta koor d natları yardı mı yl a gör ünt ü üzer ndek nokt aları konu ml andırablr. Teor de, bu Ģle m n t ers de mü mkündür. Bu Ģekl de gör ünt ünün geo metr k olarak düzeltl mģ hal de üreteblr. Yukarı dak fonks yonl ar kullanılarak gör ünt ü koor d nat sste m nden, harta koor d nat sste m ne geçleblr. (R chards, 1995). DönüĢüml er sırası nda f ve g f onks yonl arı blnmed ğ ç n bu f onks yonl arı n yer ne pol noml ar kullanılablr. Pol nomeģtlkler genelleģtrp for mül ze edlrse; 4. 3 ve 4. 4 eģtlkler el de edlr. N j u ak. x. 0 j0 y j (4. 3) N j v bk. x. 0 j0 y j (4. 4) Burada N pol nomun dereces n, a k ve b k se pol no m katsayıları nı göster mekt edr. k değer 4. 5 eģtlğ yle hesapl anablr; k.( 1) 2 j (4. 5) 30

41 Genel ol arak kaynak ( u, v) koor d natları dosya koor d natları dır ve p ksel br m ndedrler. Hedef koor d natlar (x, y) harta koor d natları ya da GPS koor d natları ol up metre ya da coğraf enl e m boyl a m br m ol an derece/radyan c nsnden fade edlr. Her br pol nomdak blnmeyen katsayı sayısı pol nomun dereces olarak fade edlen N değer ne bağımlı ol up; blnmeyen katsayı sayısı ( m) 4. 6 eģtlğ yle bul unur. ( N 1).( N 2) 2 m (4. 6) ol arak gösterlr. Ör neğ n, k nc dereceden pol noma at 6 t ane blnmeyen katsayı ol acaktır. Ġk nc derece br pol nomkullanılacaksa aģağı dak 4. 7a ve 4. 7b eģtlkler kullanılacaktır: u = a o + a 1. x + a 2. y + a 3.x. y + a 4.x 2 + a 5. y 2 (4. 7a) v = b o + b 1. x + b 2. y + b 3. x. y + b 4.x 2 + b 5. y 2 (4. 7b) Eğer a ve b katsayıları bul unursa, bu dur umda polnom kullanılarak gör üntüdek her br nokt anı n harta koor d natları hesapl anablr. Ama baģl angı çta bu katsayılar blnme mekt edr. Bu değerler gör ünt üde ve hartada koor d natları blnen nokt alar kullanılarak hesapl anablr. Bu nokt alar yer kontrol nokt aları ol arak adl andırılır ve gör ünt üde kol aylı kla ayırt edleblen, yol kesģ ml er, hava al anl arı, köpr üler, vrajlar ol ablr. Yet erl sayı da yer kontrol nokt ası seçl d kten sonra pol no ml ar dak blnmeyen katsayıları hesapl anablr. Çözü mün en küçük kareler regresyon model le ol ası nı sağl a mak a macı yla blnmeyen sayısından daha fazla YKN kullanmak yaygı n br yönt e mdr. Bl nmeyen katsayıları çöz mek ç n m n mu m sayı da yer kontrol nokt asına ht yaç vardır ve bu da rektfkasyon ç n kullanılacak pol nomun dereces ne bağlı dır. Pol nomun dereces ne göre gerekl ol an yer kontrol nokt a sayısı ncelenecek ol ursa Tabl o d kkat e alınablr. 31

42 Tabl o 4. 1 Pol no mun derecesne göre yer kontrol nokt ası sayısı Pol no mun M n mu m Harta koor d natları ndan gör ünt ü koor d natları na geçģ ç n yukarı dak pol nom eģtlkler n n t ers kullanılablr, (u, v) eģtlğ n dğer t arafı na geçrlerek (x, y) yal nı z bırakılırsa c k ve d k katsayıları harc nde eģtlkler n t a ma mı aynı dır ve 4. 9 eģtlkler nde bu Ģle mgösterl mekt edr. N j x ck. u. 0 j0 v j (4. 8) N j y dk. u. 0 j0 v j (4. 9) Pol no m Uydurma ve en Uygun Pol nomun Dereces n Belrleme Eğr uydur manı n a macı; öl çülen br dağıla ma uyan f onks yonun belrlenmes dr. Fonks yon blnen ya da blnmeyen br f onks yon ol ablr. Genel ol arak, geo metr k dönüģüm sırası nda f onks yon ol arak pol noml ar kullanıl makt adır. Kullanılacak pol nomun dereces belrlend kten sonra, blnmeyenl er ol an pol nom katsayıları en küçük kareler yönt e m le bul unur. B r öl çümde, =1, 2,, N ol mak üzere N nokt a çn x bağı msı z değģkenne karģı u bağı mlı değģken değerler el de edl mģ olsun. Bu değģ m p dereceden br pol noml a temsl edlrse ve eğr uydur ma Ģle m sonucunda pol nomun t er m katsayıları en 32

43 33 küçük kareler yönt e m le bul unursa, değģ m bu pol noml a t e msl edleblr. p dereceden pol nom(4. 10) eģtlğ ndek g b fade edlrse; P( x) = c o + c 1. x + c 2.x 2 + c 3.x c p. x p (4. 10) N nokt ada alı nan öl çüm değerler x ve u le pol nom arası ndak farkl ar kares topla mı yazılırsa (eģtlk 4. 11); Ω = N p p u x c x c x c x c c ] [ (4. 11) Ω değer pol nom katsayıları na göre m n mu m ol ması dur umu 4. 12a, 4. 12b, 4. 12c ve 4. 12d eģtlkler nde gösterl mģtr: 2 0 dc d. N p p u x c x c x c x c c ] [ =0 (4. 12a) 2 1 dc d. N p p u x c x c x c x c c ] [.x =0 (4. 12b) 2 2 dc d. N p p u x c x c x c x c c ] [.x 2 =0 (4. 12c) 2 dc p d. N p p u x c x c x c x c c ] [.x p =0 (4. 12d) c 0, c 1, c 2,., c p katsayıları g b br denkl e m takı mı nda fade edlrse; p p p p p p p p x x x x x x x x x x x x x x x x x x x N. c p c c c c = p u x u x u x u x u 3 2 (4. 13)

44 Pol nomun dereces ne olursa olsun katsayılar matrs s metr ktr. En küçük karel er yönt e m yl e eğr uydur ma Ģle m nde x ve u değerler n n eģt aralı klı veya sıralı ol ması gerekmez. Fakat x ve u değerlern n karģılıklı ol ması gerekl dr. Rektfkasyon Ģle m çn pol nom uydur urken k adı m söz konusudur. Bunl ardan br ncs, gör ünt ü X koor d natları na karģılık, harta ya da GPS X koor d natları kullanılarak pol nom uydur ul ması; k ncs se, gör ünt ü Y koor d natlarına karģılık, harta ya da GPS Y koord natları kullanılarak polnom uydur ul ması dır. Bu k Ģle m sonucunda da aynı derece pol nomçı kacaktır. Pol nom uydur ma Ģle mn n ne derece y ol duğu regresyon katsayısıyl a kontrol edlr. Regresyon katsayısını bul mak ç n, u _ yan öl çüml er n ortala ması bul unur. Bunun ç n eģtlğ kullanılır. _ u = 1 N u N 1 (4. 14) u ve _ u değer arsı ndak farkl arı n kareler eģtlğ le bul unur. N 2 δ u = [ u u (4. 15) 1 _ ] Benzer Ģekl de uyu mu sağlanmı Ģ pol nom kullanılarak, δ f değer eģtlğ kullanılarak hesapl anır. N δ f = [ P ( x ) u 1 _ ] 2 N p = 1 k 0 a k x k _ u 2 (4. 16) Bu k değer n kullanılması yla dek eģtlkt e fade edl mģ ol an regresyon katsayısı veya spektral yarıçap tanı ml anır. r= f u (4. 17) 34

45 Regresyon katsayısı 0 r 1 arasında br değer al malı dır. r 0se uyu m köt ü, r 1 se uyu m y dr. Eğer br öl çüm değer t akı mı, önceden dereces blnmeyen br pol noma uydur ulacaksa, çeģtl pol nom dereceler kullanılarak r egresyon katsayısı na bakılarak karar verlr ( Tapra maz, 2000) DönüĢ ümün Doğrul uğunun Değerlend rl mes Hat a; gerçek değer (z 0 ) le kestr m değer x ) z ( 0 arası ndak fark olarak tanı ml anablr. X 0 konumundak hat a e ( x 0 ) ol arak gösterlrse, hat a eģtlk le fade edleblr (Foody ve At k nson, 2002). e( x0 ) z( x0 ) z( x0 ) (4. 18) Her br yer kontrol nokt ası ç n mutl ak konum hat ası hesapl anır. Mut lak konu m hat ası, X ve Y yönündek gerçek hat a ol mak üzere k bl eģenden ol uģur. X yönündek gerçek hata br nokt anı n orjnal gör ünt üdek X koord natı le transfor masyon sonucunda el de edlen X koor d natı arası ndak fark ol arak tanı ml anır. D ğer br deyģle, X koor d natı nı n gerçek değer le X koor d natı nı n kestr m değer arası ndak farktır. Y yönündek gerçek hat a se, aynı noktanı n orj nal gör ünt üdek Y koor d natı le yen den dönüģümü yapıl mıģ gör ünt üdek Y koor d natı arası ndak fark olarak fade edlr ( Erdas, 1999). Mutl ak konu m hatası aģağı dak eģtlğ le fade edleblr. m p = 2 2 ( xr x ) ( yr y ) (4. 19) Burada; m p x ve y x r ve y r mutl ak konu m hatası, kaynak (görünt ü) koord natları, yen den dönüģt ürül müģ koor d natlar Her br yer kontrol noktası nı n mutlak konu m hatası t ek t ek ncelenecek olursa eģtlğ d kkat e alınır; 35

46 R = 2 2 YR XR (4. 20) Burada; R = -nc yer kontrol noktası na at mutlak konu mhat ası, XR = -nc yer kontrol nokt ası na at Xyönündek gerçek hata, YR = -nc yer kontrol nokt ası na at Y yönündek gerçek hat a ol arak gösterlr. Geo metr k transfor masyona at hat a öl çüt ü karesel ortala ma hat a le fade edleblr. Karesel Ort ala ma Hata, gerçek hat aları n kareler t opl a mı nı n ortal a ması nı n kareköküdür ( Ayt aç, 1985). DönüĢümün t opla m karesel ortala masını ( 4. 22) hesapl a mak ç n X yönündek hat aları n t opl a mı ve Y yönündek hat aları n topl a mı nı n nokt a sayısı na böl ümünün karekökü ( 4. 21) ve ( 4. 22) bul unmalı dır. Bu a maçl a aģağı dak eģtlkler kullanılır. R x = 1 n n 1 XR 2 (4. 21) R y = 1 n n 1 YR 2 (4. 22) T= 2 2 x R y R veya 1 n n 1 2 XR YR 2 (4. 23) R x, R y = Xve Yyönündek karesel ortala ma hatalar, T = t opla mkaresel ortalama hat a n= yer kontrol nokt ası sayısı = -nc yer kontrol nokt ası 36

47 XR = -nc yer kontrol nokt ası nı Xyönündek gerçek hatası, YR = -nc yer kontrol nokt ası nı Yyönündek gerçek hatası. ġekl 4. 7 de Xve Yyönündek hatalar ve karesel ortala ma hata açı klanmı Ģtır. ġekl Br tane Yer Kontrol Nokt ası ç n Karesel Ortala ma Hat a. Topl a m karesel ortala ma hat aya bağlı ol arak her br nokt anı n mutlak konu m hat ası fade edlecek ol ursa, eģtlk d kkate alınır. R E = T (4. 24) E = -nc yer kontrol noktası nı n hata yayılı mı, R = -nc yer kontrol noktası nı n karesel ortala ma hat ası, T= t opl a mkaresel ortalama hat a Yen den Örnekl e me Geo metr k dönüģüm esnası nda uydu gör ünt üler br gr d sste m nden yen br gr d sste m ne dönüģt ürül mektedr. Yen gr d sste m ndek p ksel değerler, orjnal p ksel değerler le uyuģ mayacağı ç n, p kseller yen den ör nekl enmel dr. Yen gr d sste m ndek p kseller n parlaklı k değerler n n hesaplanması nda üç farklı yakl aģı m 37

48 söz konusudur. Bunl ar, en yakı n ko mģul uk, blneer ent erpol asyon ve küb k konvül asyon yönt e ml er dr ( Göksel, 1996) En Yakı n Ko mģ ul uk Yönte m Geo metr k ol arak düzeltl mģ gör ünt ünün p ksel değerler, orjnal gör ünt üdek en yakı n p ksel n parlaklı k değer n n atanması yla el de edlr. Bu yönt e m n avant ajları; Orj nal parlaklı k değerler değģ mez, Sı nıflandır ma önces kullanı mç n uygundur, En kol ay ve en hızlı yönte mdr. Yönt e m n dezavant ajları; Büyük br gr d boyut undan daha küçük br gr d boyut una ör nekl e me yapıl dı ğı nda dyagonal doğrul ar ve eğrler etrafı nda mer d ven et ks yapar, Bazı p ksel değerler k kere tekrar edlrken, bazı p ksel değerler h ç kullanıl maz, Yol, nehr g b lneer verler n bul unduğu yerlerde br takı m boģl ukl ar meydana gelebl mekt edr ( Erdas, 1999). En yakı n ko mģul uk yöntem le yen p ksel değer le orjnal gör ünt üdek p ksel değer arası ndak lģk ġekl 4. 8 de verl mģtr. ġekl 4. 8 En yakı n ko mģul uk yönt e m le yen den örnekl e me. 38

49 Bl neer Enterpol asyon Yönte m Blneer enterpolasyon yöntemnde, düzeltlmģ görüntüde parlaklık değer hesaplanacak olan pksele, orjnal görüntüde en yakın olan dört pkseln (2x2 lk matrs) ağırlıklı ortalaması alınır. Bu yönt e m n avant ajları; B r nc yönt e mdek mer dven et ks burada görünmez, ve sonuç gör ünt ü daha düzleģ m Ģtr, Öncek yönt e me göre uzaysal olarak daha doğru ve güvenlrdr, Bu yönt e mdaha çok gr d boyut unda değģ me olacağı za man kullanılır. Yönt e m n dezavant ajları; P kseller n ortala ma değerler alındı ğı ç n blneer enterpol asyon al çak geçrgen fltre et ks yapar, Sı nırlarda düzleģ me ve ver de kayı p meydana gelr, Orj nal p ksel değerler değģr. Bl neer enterpol asyon yönt e m le yen den örnekleme ġekl 4. 9 da gösterl mģtr. ġekl 4.9 Blneer Enterpolasyon yöntem le yenden örnekleme Küb k Katl a ma Yöntem DönüĢüm uygulanmıģ verdek yen pksel değer, orjnal verdek pksele en yakın 16 (4x4) pkseln ağırlıklı ortalaması alınarak hesaplanır. 39

50 Bu yönt e m n avant ajları; Çoğu za man, yen pksel değerler n n ortalama ve st andart sapması, orjnal p ksel değerler n n ortalama ve st andart sapması na yakı ndır, Bu Ģle msonucunda, gürült ü et ks azaltılır, P ksel boyut unda büyük değģ ml er ol acağı uygul a mal ar ç n uygundur ( Ör n: Landsat TM l e hava f ot oğrafları nı n çakıģtırıl ması). Yönt e m n dezavant ajları; Orj nal ver değerler değģr, ĠĢle m yönünden en ağır yen den ör nekl e me al gort ması ol duğu ç n, uzun za man alır. Küb k katla ma yönt e m le yen den örnekl e me ġekl da gösterl mģtr. ġekl 4.10 Kübk Katlama yöntem le yenden örnekleme. 40

51 5. UYGULAMA G rģ Far klı al gılayıcılardan elde edlen uydu gör ünt üler, doğal kaynakl arı n ve çevren n kor unması, yönetl mes ve bu kaynakl ar üzer ndek nsan et ks n n ncelen mes ç n öne ml bl gler sunar (Smt h ve At k nson, 2001). Bu gör ünt üler kullanılarak yeryüzünün güvenlr analzler n n yapılabl mes, değģ ml er n ncel eneblmes, el de edlen verler n br bl g sste m ne akt arılabl mes ç n, orjnal hal de geo metr k dst ors yonl ar çeren görünt üler n rektfye edlerek bu dst ors yonl ardan bağı msı z hal e getrl mes gerekr. Yer yüzünün güvenlr yor uml arı nı n yapılablmes ç n gör ünt üler yet erl doğrul ukt a rektfye edlerek uygun pr oj eks yon düzl e m ne kaydedl mel dr ( Gao, J., 2001). Gör ünt ünün rektfkasyonu sırası nda, yet erl sayıda, ho moj en dağıl mıģ, güvenlr yer kontrol nokt aları seçl mel dr. Genel ol arak, YKN koord natları nı n konu ml andırıl ması nda topograf k hartalar öneml kaynaktır. Ancak, topograf k hartalara erģebl mek ve güncel hartalar bul abl mek her za man mü mkün ol a ma makt adır. GPS t eknol ojs kullanılarak bu dur umun üst es nden gel neblr. GPS öl ç mel er yapılarak, güncel, hassas ve doğr u koor d nat değerler el de edleblr. Kull anıl an GPS öl ç me t ekn ğ ne göre far klı doğr ul uğa sah p nokta konu m koor d natları el de edleblr. Bu çalıģ mada, farklı uzaysal çözünürl üğe sah p uydu gör ünt üler, statk ve dferans yel GPS öl ç mel ernden el de edlen verler, 1/ 5000 ve 1/ öl çekl hartalardan okunan koor d natlar kullanılarak geo metrk ol arak düzeltl mģtr. Geo metrk ol arak düzeltlen görünt üler n ç ve dıģ doğr ul ukl arı karģılaģtırıl mıģtır. 41

52 5. 2.L terat ür Ġncele mes Smt h, D. ve At k nson S. ( 2001) yılında yaptı kları çalıģ mada, t opograf k hartalar ve GPS yönt e ml er kullanarak yaptı kları geo metr k dönüģüml er n doğr ul ukl arı nı ncele m Ģlerdr. Uydu görünt üsü ol arak SPOT XS ve Landsat MSS kullan mı Ģlardır. Mutl ak konu m belrle me, gerçek za manlı DGPS ve post pr oses DGPS ol mak üzere üç farklı GPS öl ç mes yaparak yer kontrol nokt aları nı n koord natları nı belrle m Ģlerdr. Kullandıkları t opograf k hartalar 1/ öl çekl dr. Görünt ül er n dönüģüm doğr ul ukl arı ncel end ğ nde, DGPS yönt e ml er yle en y sonuçl arı el de et m Ģlerdr. Geo metr k dönüģüml er n dıģ doğr ul ukl arı nı belrle mek a macıyl a, kontrol nokt aları kullanma mı Ģlardır. Kar doul as v. d ( 1996) yaptı kları çalıģ mada; 1/ öl çekl hartalar ve el GPS kullanarak, Landsat MSS, Landsat TM ve SPOT P gör ünt üler n n dönüģt ürmüģl erdr. Geo metr k dönüģüml er n ç ve dıģ doğr ul ukl arı nı ncele m Ģler ve her üç görünt ü ç n en y karesel ortala ma hat a değerler n GPS öl çmel er n kullandı kları dönüģü ml erde sağla mı Ģlardır. Landsat MSS gör ünt üsü ç n hem GPS he m harta koord natları le 0. 5 p ksel n altında karesel ortala ma hat aya ul aģ mıģlar, fakat, Landsat TM ve SPOT P gör ünt üsünde m n mum yer kontrol nokt ası yla ble 0. 5 p ksel n altında doğr ul uk yakal aya ma mı Ģlardır. Dı Ģ doğr ul uk analz ç n kullandı kları kontrol noktal arı na at karesel ortala ma hat alar, ç doğr ul uk karesel ortala ma hat a değerler nden büyük çı kmı Ģtır. Bu çalıģ mada, dönüģüml er n doğr ul uğunun analz ç n sadece yer kontrol nokt aları nı n değl, bunl arın harc ndek t est noktal arı nı n da kullanıl ması gerekt ğ vur gul anmı Ģtır. Gao, J. (2001) yaptı ğı çalıģ mada, Landsat TM, SPOT P ve XSL gör ünt ül er n n rektfkasyonu ç n DGPS t ekn ğ n ve 1/ öl çekl t opografk hartaları kullanmı Ģtır. Dferans yel ol arak düzeltl mģ GPS öl ç mel er, t opograf k hartalara oranl a daha y sonuç ver mģtr. Bu fark Spot Pan gör ünt üsü ç n daha belrg n br Ģekl de ortaya çı kmı Ģtır. Topograf k hartalarla 3.26 p ksel doğr ul ukl a dönüģt ürül en Spot P gör ünt üsü, DGPS öl ç mel er yle p ksel doğr ul ukl a dönüģt ürülmüģt ür. Bu çalıģ manı n sonucunda Spot P gör ünt üler n n rektfkasyonu ç n DGPS öl çül er n n kullanıl ması nı n doğr u olacağı vur gul anmı Ģtır. Bu çalıģ mada, dıģ doğr uluk ç n br analz yapıl ma mı Ģtır. 42

53 5. 3.ÇalıĢ ma Böl ges ÇalıĢ ma böl ges ol arak enl e ml er, boyl a ml arı arası nda kalı p, Ġstanbul Avrupa yakası nı n büyük kısmı nı çeren böl ge seçl mģtr. ÇalıĢ ma böl ges, yakl aģı k ol arak 45 k m x45 k m al an kapla makt a ve Büyük Çek mece, Avcılar, Bakırköy, Bahçelevl er, Zeyt nburnu, Fath, Eyüp, Em nönü, Beyoğl u, ġģl, BeĢ ktaģ, Sarı yer, Küçük Çek mece ve Gaz os manpaģa lçeler n çer mekt edr. ġekl ÇalıĢ ma Böl ges ÇalıĢ mada, 5. 8 m uzaysal çözünürl üğe sah p I RS 1C, 10 m uzaysal çözünürl üğe sah p SPOT P ve 30 m uzaysal çözünürl üğe sah p Landsat 5 TM gör ünt üler kullanıl mıģtır Yer Kontrol Nokt al arı nı n Koord nat Değerlern n Belrlenmes ÇalıĢ manı n l k aģa ması nda, t ez böl ges ne at rektfkasyonu yapılacak ol an gör ünt ül er ncelenerek, kullanılan her üç gör ünt üde ayırt edleblen yer kontrol nokt aları 43

54 seçl mģtr. Yer kontrol nokt aları; yol kesģ ml er, kavģakl ar, skele ve köpr ü g b belrg n det ayl ardan seçl mģ ve bu nokt aları n konu m ol arak ul aģı mı n mü mkün ol duğu yerlerde ol masına d kkat edl mģtr. B r sonrak aģa mada, belrlenen yer kontrol nokt aları nı n koord nat değerler n el de t emek a macı yla GPS öl ç me t ekn kler ve t opograf k hartalar kullanıl mıģtır GPS Tekn ğ Ar az çalıģ ması önces nde, seçlen 19 t ane yer kontrol nokt ası ncel enerek GPS öl ç me pl anı hazırlanmı Ģtır. Yapılan öl ç mel er n değerlendrlebl mes ç n yer kontrol nokt aları harc nde k tane sabt stasyon seçl mģtr. Bunl ardan brncs I GS (Internat onal GPS Ser vce) ye bağlı ol an I STA nokt ası, k ncs se; TÜBĠ TAK Mar mara Sürekl GPS Ağı na bağlı ol an AVCT nokt ası dır. Ġ STA ve AVCT nokt aları na at blgler aģağı da verl mģtr. Nokt anı n Ġs m: AVCI LAR Nokt a I D: AVCT Konu m: Avcılar/ĠSTANBUL X: Y: Z: Enl e m: Boyl a m: Yüksekl k: m GPS Alıcı C ns: Tr mbl e GPS Ant en C ns: Tr mble Dor one Mangol n Nokt anı n Ġs m: ĠSTANBUL Nokt a I D:I STA Konu m: Masl ak/ġstanbul X: Y: Z: Enl e m: Boyl a m: Yüksekl k: m GPS Alıcı C ns: Asht ech GPS Ant en C ns: Asht ech Choke R ng GPS öl ç mel er nde çft frekanslı Asht ech Zxtre me GPS alıcıları kullanılmı Ģtır. GPS uydu verler her nokt ada, 5 san ye aralı klarla t opl anmı Ģtır. Yer kontrol nokt aları nı n sabt stasyonl ara ol an mesafeler d kkate alı narak her br nokt ada 1 le 1. 5 saat arası nda değģen öl ç meler yapıl mıģtır. Yer kontrol nokt aları na at öl çü değerler ve 44

55 I STA ve AVCT nokt aları ndan alı nan verl er, alı cı dan bağı msı z ol an RI NEX ( Rece ver I ndependent Exchange For mat) f ormatı na dönüģt ür ül müģt ür. RI NEX for matı na dönüģt ürülen verler Asht ech Offce Sut progra mı kullanılarak değerlendrl mģtr. Ġlk aģa mada, her nokt a ç n t opl anan L1 ve L2 faz farkı gözl e ml er stat k GPS yönt e m ne göre değerlendrl mģ ve her nokt anın WGS 84 el pso d ndek yersel koor d natları el de edl m Ģtr. WGS 84 koor d nat sste m hakkı nda bl g Böl üm 4 t e verl mģtr. Tabl o 5. 1 de st at k değerlendr me sonucunda el de edlen nokt a koor d nat değerler ve bunl ara lģkn doğrul ukl ar verl mģtr. Tabl o WGS 84 el pso d ne dayalı stat k GPS sonuçl arı Nokt a No X [ m] Y [ m] Z [ m] s X[ mm] s Y[ mm] sz [ mm] AVCI LAR ISTA Ġk nc aģa mada se, aynı nokt aları n kod öl çüler yardı mı yl a Dferansyel GPS yönt e m ne göre her epok ç n WGS 84 el pso d ndek yersel koor dnatları el de edl mģtr. Rektfkasyon Ģle m nde, her nokt a ç bul unan DGPS koor d natları ndan yal nızca 13. cü epokl ardan el de edlen sonuçl ar kullanıl mıģtır. DGPS yönte m, st at k yönt e me göre doğr ul uğu ol dukça düģük br yönt em ol ması na karģı n, çok kısa sürede sonuç verebl me avant ajına sah ptr. DGPS yönt em nde t ek br epok kullanılır. Ġl k br dak kada al etn yet erl sayı da uyduyu gör üp, ölç me al maya baģladı ğı düģünül erek br nc dak kadan sonrak l k epok ol an 13. cü epok rektfkasyon Ģle m ç n 45

56 YUKARI (m) SAĞA (m) kullanıl mıģtır. AĢağı da ġekl ve ġekl de 501 nu maralı nokt aya at DGPS sonuçl arı verl mģtr. DGPS DGPS ORTALAMA STATİK GPS KULLANILAN DGPS ÖLÇÜ NUMARASI ġekl DGPS değerlendr me sağa değer sonuçl arı DGPS ORTALAMA DGPS STATİK GPS KULLANILAN DGPS ÖLÇÜ NUMARASI ġekl DGPS değerlendr me yukarı değer sonuçl arı 46

57 St at k ve DGPS değerlendr mel er sonucunda elde edlen WGS 84 datu mundak yersel koor d natl ar, böl ge ç n daha önceden hassas ol arak belrl en mģ dat u m dönüģüm para metreler yardı mı yl a UT M pr oj eks yon düzl e m ndek koord natlara dönüģt ürül müģt ür. Tabl o Stat k değerlendrme sonuçl arı YKN nu marası E( Sağa)( metre) N( Yukarı)( metre)

58 Tabl o de, statk ölçme sonucunda WGS 84 el pso d nde el de edlen nokt a koor d natları nı n, UT M pr ojeks yonu ED- 50 datumuna dönüģt ürül müģ koor d nat değerler verl mģtr. Geo metr k dönüģümü gerçekleģtr mek ç n l k adı mda 20 t ane yer kontrol nokt ası kullanıl mıģtır. Bu yer kontrol nokt aları na at stat k GPS, DGPS ve bu k öl çü arası ndak farkları gösteren Tabl o 5. 3 aģağı da verl mģtr. YKN NO Tabl o Uydu gör ünt üler üzer nden seçlen st at k GPS, 1 epok DGPS n ul usal koord nat sste m ndek sonuçl arı ve koord nat farkları. SAĞA( m) (STATĠ K) YUKARI( m) (STATĠ K) SAĞA( m) ( DGPS ) YUKARI( m) ( DGPS) FARK( m) (SAĞA) FARK( m) ( YUKARI)

59 St at k GPS ve DGPS yönt e m yl e el de edl mģ koor d nat farkları ncelend ğ nde en büyük farkı n m ol duğu gözl enmekt edr. Bu fark 509 nu maralı nokt ada ve doğu yönündedr. D ğer büyük f ark se 513 nu maralı nokt ada ol up, doğu yönünde m, kuzey yönünde m ol arak gözl e ml enmekt edr. D ğer nokt alara bakıl dı ğı za man k öl ç me yönt em arası ndak koor d nat farkı nı n bu kadar büyük değerler al madı ğı gör ül mekt edr. Far kl arı n ortala ma değerler, kuzeyde dn= m, doğuda se de= m ol arak hesapl anmı Ģtır. Bu verler ncelend ğ za man uydu gör ünt üsünün mekansal çözünürl üğüne bağlı olarak, DGPS yönt e m n n rahatlı kla kullanılableceğ söyl eneblr. ÇalıĢ ma ç n kull anılan uydu gör ünt ül er nden I RS 1C vers n n 5. 8 m l e en y mekansal çözünürl üğe sah p ol duğu d kkat e alı nırsa DGPS yönt e m n n çalıģ ma a macına uygun olacağı söyl eneblr / 5000 ve 1/ Öl çekl Hartal ar ÇalıĢ mada kullanılacak ol an yer kontrol nokt al arı seçl d kten sonra, bu nokt aları n bul undukl arı 1/ 5000 öl çekl hartaları belrle mek a macı yla hava f ot oğrafları ndeks kullanıl mıģtır. Her br nokt anı n bul unduğu hartanı n ndeks belrlen p, bu hartalardan yer kontrol nokt aları na at koor dnat değerler okun muģtur. 1/ 5000 öl çekl hartalardan el de edlen koor d nat değerler 3 derece dl m genģlğ ndek UT M sste m nde ol duğu ç n bu koor d natlar 6 derece dl m genģl ğ ndek UT M sste m ne dönüģt ürül müģtür. 3 derecel k UT M sste mden 6 derecel k UTM s st e me dönüģt ürül müģ koord nat değerler aģağı dak Tablo de verl mģtr. Tabl o derecel k UTMsste m nden 6 derecel k UTMsste m ne dönüģt ürül müģ koordnatlar NOKTA NO SAĞA (3 ) (m) YUKARI(3 ) (m) SAĞA (6 ) (m) YUKARI(6 ) (m)

60 / 5000 öl çekl hartalardan el de edlen koord nat değerler le st atk GPS öl ç mel er nden el de edlen koor d nat değerler arası ndak farlar hesaplanarak bu farkları n ortala ması alın mı Ģtır. Sonuç ol arak sağa değerler arası ndak farkı n ortala ması de= m, yukarı değerler n farkı dn= mol arak bul un muģt ur. Ayrı ca, yer kontrol noktaları na at koor d nat değerler, 1/ öl çekl hartalar kullanılarak el de edl mģtr. Her br yer kontrol nokt ası nı n bul unduğu 1/ öl çekl harta belrlenerek, bu hartalardan koor d nat okuması yapıl mıģtır. ÇalıĢ mada, f22d1, f22d4, f21c1, f21c2, f21c3, f21c4, f21d3, f 21d4, g21a1, g21a2 ndeksl hartalar kullanıl mıģtır. AĢağı dak t abl oda dönüģüm ç n kullanılan yer kontrol noktaları na at, 1/ öl çekl hartalardan el de edlen 6 derecel k UT M pr oj eksyonundak koor d nat değerler verlm Ģtr. Tabl o / ölçekl hartalardan okunan koord nat değerler YKN NO SAĞA ( m) YUKARI ( m)

61 / öl çekl hartalardan el de edlen koor d nat değerler le statk ölç mel erden el de edlen koor d nat değerler arası ndak farklar karģılaģtırıl mıģtır. Bu far kl arı n ortala ması alı ndı ğı nda, sağa değerler arası ndak farkı n ortala ması de=4. 63 m, yukarı değerler n farkı dn=4. 73 m ol arak bul unmuģt ur Pol no m Uydur ma Uydu gör ünt üsünde varol an geo metr k dst orsyonl arı düzelt men n k yönt e m vardır. Bunl ardan br ncs, dst ors yona neden olan et kler ve bunl arı n büyükl üğünü bul up br model ol uģt urmak ve bu model geometr k düzelt me ç n kullanmaktır. D st ors yonl ar y t anı mlanabl d ğ nde bu yönt em uygundur. Ġk nc yaklaģı m se, gör ünt ü koor d natları ve yersel koor d natlar arası ndak mat e mat ksel lģk y kur maktır. Bu yönt e m kullanılarak, analst, dst ors yonun çeģ d n ya da kaynağı nı bl meksz n geo metr k düzelt me yapablr. Gör üntü ve yersel koor d natlar arası ndak mat e mat ksel lģk y kur mada kullanılan en yaygı n yönt e m pol nom eģtlkler dr ( R chards, 1993). Gör ünt üdek dst ors yona bağlı ol arak farklı sayı da yer kontrol nokt ası ve farklı dereceden pol noml ar kullanılır. ÇalıĢ ma bölges ne at t opograf k yüzeydek sapmal ar, pol nomun dereces n belrle me de öneml et kendr. Genel ol arak, orjnal gör ünt üyü düzl e msel br harta pr ojeks yonuna akt ar mak ve küçük al anlara at br gör ünt ünün rektfkasyonunu yap mak ç n brnc derece pol nom eģtlkler n kullanmak yet erl ol maktadır ( Ör n: Br Landsat 5 TM gör ünt üsünün çeyrek kıs mı) (Jensen, 1996; Er das, 1999). B r nc derece polno m kull anıl arak yapıl an dönüģü m br lneer transfor masyondur. Br lneer transfor masyon; X ve/ veya Y dek konumu, X ve/ veya Y dek ölçeğ, X ve/ veya Y dek çarpı klığı (eğ kl ğ), 51

62 Rot asyonu (dön mey) değģtreblr. Bu çalıģ mada, brnc derece pol nomeģtlkler; hı zlı sonuç ver mes ve çok yaygı n br yönt e mol ması, bast ve kolay fade edleblr ol ması, çalıģ ma böl ges n n küçük ol ması, lterat ür t ara ması sonucunda çalıģ mada kullanılan uydu gör ünt ül er yle yapılan farklı çalıģ mal arda br nc derecede polnom eģtlkler n n kullanıl dı ğı ve yeterl sonuç alındı ğı nı n belrlenmes, neden yle kullanıl mıģtır. Tabl o 5. 6 da I RS 1C uydusundan el de edlen gör ünt üye at gör ünt ü ( kaynak) ve GPS (referans) koord natları çeren tabl o verl mģtr. Tabl o 5. 6 I RS 1C görünt üsüne at kaynak ve referans koordnatlar ykn no g ö r ü n t ü ( x ) ( p k s e l ) g ö r ü n t ü ( y ) ( p k s e l ) r e f e r a n s (x) ( m e t r e ) r e f e r a n s (y) ( m e t r e )

63 Her br gör ünt üye at gör ünt ü ve referans koord natlar kullanarak, brnc derece pol nom uydur ma Ģle m yapıl mıģtır. ġekl 5. 4 ve ġekl 5. 5 de I RS 1C görünt üsü ç n kaynak koor d nat ol arak gör ünt ü, referans koor dnat ol arak stat k GPS verler alı nı p yapılan br nc derece polnomuydur ma Ģle m gösterl mģtr. ġekl Xeksen yönünde pol no m uydur ma. 53

64 ġekl Yeksen yönünde pol nom uydur ma. Yukarı dak Ģekllerde gör ünt ü koor d natları p ksel, sağa ve yukarı değerler metre br m ndedr. I RS 1C gör ünt üsü ç n kaynak koor d natları aynı değerler alı nı p, referans koor d natı ol arak ayrı ayrı statk GPS, DGPS, 1/ 5000 ve 1/ öl çekl hartalar dan el de edlen koor d nat verler kullanarak br nc derece pol nom uydurma Ģle m yapıl mıģtır. Aynı Ģle m, SPOT P ve Landsat 5 TM gör ünt üler ç n tekrarlanmı Ģtır. I RS 1C gör ünt üsünü rektfye et mek ç n br nc derece pol nom katsayılarını çeren dönüģüm matrs Aol mak üzere (5. 1); A= (5. 1) A matrs ndek pol nom katsayıları kullanılarak I RS 1C gör ünt üsü çn dönüģü m pol noml arı eģtlkler 5.1 ve 5. 2 dek g b yazılablr. X 0 = x y (5. 2) Y 0 = x y (5. 3) 54

65 SPOT P görünt üsünün geo metr k rektfkasyonu çn kullanılan dönüģüm matrs B ol mak üzere (5. 4); B= (5. 4) Bu gör ünt ünün rektfkasyonu ç n kullanılan pol nom eģtlkler, 5. 4 ve 5. 5 eģtlkler nde verl mģtr. X 0 = x y (5. 4) Y 0 = x y (5. 5) Landsat 5 TM gör ünt üsünün rektfkasyonu ç n kullanılan dönüģüm matrs C ol mak üzere (5. 6); C= (5. 6) 5. 7 ve 5. 8 nu maralı eģtlklerde çalıģ ma böl ges ne at Landsat 5 TM görünt üsünün rektfkasyonu ç n kullanılan pol nomeģtlkler verl mģtr. X 0 = x y (5. 7) Y 0 = x y (5. 8) Uydu Görünt ül er n n Geo metr k DönüĢümü St at k GPS, DGPS, 1/ 5000 ve 1/ öl çekl hartalardan el de edlen yer kontrol nokt aları na at koor d nat değerler her br gör üntü üzer nde ayrı ayrı Ģaretlenm Ģtr. Her br gör ünt ü üzer nde farklı öl ç mel erden el de edlen yer kontrol noktası verler grlrken, aynı gör üntü ç n kaynak nokt alarını n koor d natları aynı değerler alı nmı Ģtır. Böyl ece, farklı öl ç me t ekn kler le yapılan geo metr k dönüģü ml erde kaynak nokt a koor d natları ç n br standart ol uģturularak, farklı konu mda ol mal arı 55

66 dur umundan meydana gel eblecek hat alar el e m ne edl mģ ve gör ünt ü koor d natları ndak farklılıkları n geo metr k dönüģüme et k s n n ol ma ması sağl anarak farklı referans koor dnatları nı n rektfkasyonun doğr ul uğu üzer ndek et ks ncelenm Ģtr. I RS 1C gör ünt üsünün, statk GPS, DGPS, 1/ 5000 ve 1/ öl çekl harta koor d natları yla yapılan geo metr k dönüģüml er nde gör ünt ü koor dnatları aynı değerler ol arak kullanılmı Ģtır. Bu dur um SPOT P ve Landsat 5 TM gör ünt üler ç n de aynı Ģekl de uygul anmı Ģtır. Tabl o 5. 7 ve 5. 8 de I RS 1C gör ünt üsünün gör ünt ü ve GPS, görünt ü ve harta koor d natları verl mģtr. Tabl o I RS 1C görünt üsünün görünt ü, stat k GPS, DGPS koord natları. nokta Görüntü Koordnatları Statk GPS 1 Epok DGPS no X(pksel) Y(pksel) N[m] E[m] N[m] E[m]

67 Tabl o I RS 1C görünt üsünün görünt ü, 1/ 5000 ve 1/ ölçekl harta koord natları. nokta Görüntü Koordnatları 1\5000 Harta 1\25000 Harta no X(pksel) Y(pksel) N[m] E[m] N[m] E[m] SPOT P gör ünt üsüne at, görünt ü- GPS, gör ünt ü-harta koor d natları Tabl o 5. 9 ve da gösterl mģtr. Tabl o SPOT P görünt üsünün görünt ü, statk GPS, DGPS koord natları. nokta Görüntü Koordnatları Statk GPS 1 Epok DGPS no X(pksel) Y(pksel) N[m] E[m] N[m] E[m]

68 Tabl o SPOT P görünt üsünün görünt ü, stat k GPS, DGPS koord natları. nokta Görüntü Koordnatları 1\5000 Harta 1\25000 Harta no X(pksel) Y(pksel) N[m] E[m] N[m] E[m] Landsat 5 TM gör ünt üsüne at, görünt ü ve GPS, gör ünt ü ve harta koor d natları Tabl o ve da verl mģtr. Tabl o Landsat 5 TMgörünt üsünün görünt ü, stat k GPS, DGPS koord natları. nokta Görüntü Koordnatları Statk GPS 1 Epok no X(pksel) Y(pksel) N[m] E[m] N[m]

69 Tabl o Landsat 5 TMgörünt üsüne at görünt ü, 1/ 5000 ve 1/ ölçekl harta koordnatları. nokta Görüntü Koordnatları 1\5000 Harta 1\25000 Harta no X(pksel) Y(pksel) N[m] E[m] N[m] E[m]

70 Gör ünt ül er n rektfkasyonu gerçekl eģtrlrken, üç gör ünt üde de ortak ol an nokt aları n kullanıl ması hedeflenm Ģtr. Bu a maçl a, I RS 1C gör ünt üsünün rektfkasyonu ç n, 218, 516, 223, 513, 501, 102, 112, 519, 505, 504, 109, 502, 507, 512, 221, 510, 509, 226, 223 ve 224 numaralı20 adet nokt a kullanıl mı Ģtır. SPOT P gör ünt üsünün elde edl me t ar h n n 1993 yılı ol ması neden yle, 1997 yılı Landsat 5 TM ve 2000 tar hl I RS 1C gör ünt üsünde var ol an 519 nu maralı nokt a SPOT P gör ünt üsünde Ģaretlene me m Ģtr. 519 nu maralı nokt a yol kesģ m ol up, mevcut yol 1993 t ar h t bar yle yapıl ma mı Ģtır. Bu nedenl e, SPOT P gör ünt ü üzer ndek homoj en nokta dağılı mı 19 nokt a le sağl anmı Ģtır. Ayrı ca, Landsat 5 TM gör ünt üsünün uzaysal çözünürl üğünün d ğer k gör ünt üye göre daha öt ü ol ması neden yle, SPOT P ve Landsat 5 TM gör ünt ülernde ayırt edleblen 501 nu maralı nokt a Landsat 5 TM gör ünt üsünde Ģaretlene me m Ģtr. Bundan dol ayı, Landsat 5 TMgör ünt üsünün rektfkasyonu 19 nokt a le yapıl mıģtır. ġekl Görünt ü üzer nde yer kontrol nokt a Ģaretlenmes ve hat a dağılı mı. 60

71 Gör ünt ü üzer nde yer kontrol nokt ası nı n Ģaretlenmes, nokt anı n referans koor d nat değer n n grl mes ve hata dağılı mı nı n ncelenmes ġekl 5. 5 de gösterlm Ģtr. ġekl I RS 1C görünt üsü üzer nde YKN dağılı mı Yer kontrol nokt aları nı I RS 1C gör ünt üsü üzer ndek dağılı mı ġekl da gör ül mekt edr. I RS 1C gör ünt üsü üzer nde, yer kontrol nokt aları mü mkün ol duğunca ho moj en dağıtıl maya çalıģıl mıģtır. Geo metr k dönüģümün yen den ör nekl e me aģa ması nda, en yakı n ko mģul uk yen den ör nekl e me al gort ması kullanıl mıģtır. Bu al gort ma kol ay ve hı zlı ol ması ayrıca 61