KENT BİLGİ SİSTEMLERİ DOÇ. DR. VOLKAN YILDIRIM ARŞ. GÖR. ŞEVKET BEDİROĞLU. Kent Bilgi Sistemlerinde Mobil CBS- ABS Ders 5

Transkript

1 KENT BİLGİ SİSTEMLERİ DOÇ. DR. VOLKAN YILDIRIM ARŞ. GÖR. ŞEVKET BEDİROĞLU Kent Bilgi Sistemlerinde Mobil CBS- ABS Ders

2 MOBİL GIS UYGULAMALARI

3 Mobil GIS Nedir? Hangi Bileşenlerden Oluşur? Mobil GIS Olanakları GIS İÇERİK GPS Kullanılan Donanım ve Yazılım Mobil GIS Uygulama Alanları Uygulama

4 Mobil Coğrafi Bilgi Sistemi (MCBS) yada diğer adıyla Mobile Geographic Information System (MGIS), üç ana bileşenden oluşan bir GIS uygulamasıdır. Bunlar : Mobil GIS Nedir? GIS Yazılımı GPS Teknolojisi Mobil Cihazlar (bilgisayarlar, gps alıcıları vb.)

5 Mobil GIS Uydu iletişimi Çalışma alanı: Doğal kaynaklarla ilgili çalışmalar Çevre kirliliği araştırmaları Arsa ve arazi değerlendirmesi Taşımacılıkla ilgili uygulamalar Jeolojik çalışmalar Ormancılık alanındaki uygulamalar Araç takibi Tarımcılık vb. Mobil cihazlar: Konum belirlemek için kullanılan GPS alıcıları ve mobil GIS yazılımı çalıştıran cep bilgisayarı gibi cihazlar. Veri işleme ve görüntüleme merkezi.

6 Mobil GIS Olanakları

7 Arazide hızlı ve doğru olarak konumsal ve konumsal olmayan verinin toplanmasına olanak sağlar. Dijital ortamdaki harita ve fotoğrafların arazide kullanımı mümkündür. Arazideki konum GPS Mobil sayesinde GIS Olanakları belirlenip harita veya hava fotoğrafı üzerinde gösterilebilir. Arazideyken ölçüm yapmak ve navigasyon mümkündür. Arazide analiz/değerlendirme yapmak mümkündür. Internet üzerinden sunulan haritalara ulaşmak ve kullanmak olanaklıdır. Toplanan veri kablosuz iletişim sayesinde uzaktaki bir merkeze gönderilebilir.

8 GIS Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) / Geographic Information system (GIS)

9 GIS Nedir? GIS: Basit anlamda, bilgisayar ortamındaki harita ve veri tabanlarının bir birleşimidir. Coğrafik referanslı bilgilerin; Toplanması Depolaması İşlenmesi/Analizi Sunulması işlemlerini bir bütünlük içersinde gerçekleştiren bir bilgi sistemidir.

10 GIS Bileşenleri Donanım Yazılım Veri İnsanlar Metotlar

11 GIS de yer yüzüne ait nokta, çizgi ve poligon özelliğindeki coğrafi varlıklar coğrafik anlamda birbirleri ile ilişkilendirilmiş harita katmanları olarak saklanır. GIS Nasıl Çalışır? Verilerin bilgisayar ortamında saklanmasında vektör ve raster veri yapıları kullanılır.

12 GIS / Veri Modelleri Vektör Raster Orijinal harita Orijinal harita Kartezyen koordinatlı harita Grid ağı Nokta Obje Numarası 3 Konum X, Y (tek nokta) Satırlar Sütunlar Çizgi Poligon X 1 Y 1, X 2 Y 2, X n Y n (dizi) X 1 Y 1, X 2 Y 2, X 1 Y 1 (kapalı alan) Hücresel grid harita

13 Elektrik, su, gaz vb. alt yapı tesisleriyle ilgili çalışmalarda Yerleşim alanlarının planlanmasında Çevresel uygulamalarda Risk yönetiminde GIS uygulamaları Ormancılıkta Tarımda Taşımacılıkta Askeri ve istihbarat alanında Ticaret ve pazarlamada Telekomünikasyonda Harita üretiminde Kadastral uygulamalarda Sağlık alanında

14 GPS Teknolojisi Global Positioning System (GPS)

15 Global Positioning System (GPS); ABD tarafından yer yüzeyinde veya havada her türlü hava koşulunda ve istenilen zamanda coğrafik GPS Nedir? konum belirlemek amacıyla geliştirilen uydu bazlı bir konum belirleme sistemidir. GPS sistemi üç kısımdan oluşur Uzay Birimi Kontrol Birimi Kullanıcı Birimi

16 GPS/ Uzay Birimi UYDULAR 6 yörüngedeki 24 uydu Her yörüngede 4 yada 5 uydu Yörünge eğikliği 55 derece Yörünge periyodu 12 saat Yerden yaklaşık km yükseklikte

17 İzleme ve Kontrol Colorado Springs GPS/ Kontrol Birimi Hawaii Ana Kontrol İstasyonu Ascension Islands Diego Garcia Kwajalein İzleme istasyonları Yer Antenleri

18 Uydu Yörüngelerini ve saatlerini izleme GPS/ Kontrol Birimi Yörünge ve saat hataları düzeltilir Yeni navigasyon mesajları oluşturulur 5 İzleme İstasyonu Ana Kontrol İstasyonu 3 Yer Anteni

19 Kullanıcı birimi GPS sinyallerini GPS/ Kullanıcı Birimi konum bilgisine dönüştürecek aletlerle donatılmış kişilerden oluşmaktadır.

20 GPS Nasıl Çalışır? Her GPS uydusu kendi pozisyonu ve zaman bilgisini yayınlar. Kullanıcıların alıcıları sinyalin alıcıya geldiği zamandan yararlanarak sinyalin uydudan alıcıya olan seyahat zamanını hesaplar. 4 veya daha fazla uydudan alınan sinyaller ölçüldüğünde kullanıcı 3 boyutlu konumunu, zamanı ve hareket halindeyse hızını hesaplayabilir.

21 Uydu 1 Uydu 2 GPS Nasıl Çalışır? Uydu 3 Uydu 4

22 Kullanılan Donanım & Yazılım

23 Cep Bilgisayarları (Pocket PC) Tablet Pc ler. Diz üstü bilgisayarlar El tipi GPS alıcıları Donanım veya cep bilgisayarları ile birlikte kullanılabilen ve GPS görevi gören donanımlar. Bellek kartları Bu cihazlara ait aksesuarlar. GPRS bağlantılı cep telefonları Modem, ethernet, kablosuz haberleşme donanımları

24 Mikrofon Şarj göstergesi Hoparlör Kulaklık Kalem muhafaza yeri Açma/kapama Ses kaydı Ekran Donanım/Pocket Boyutları: Pc & Aksesuarlar Ağırlık: Bağlantılar Takvim Görev yönetici x 76.4 x 15.4 mm gram Şarj Özellikleri: Tam şarjlı iken 12 saat kullanım Şarj süresi: 4 saat Bellek: 64 MB İşlemci: 400 MHZ Intel XScale

25 Donanım/Pocket Pc & Aksesuarlar Batarya Batarya ve flash bellek yuvası (Expansion Pack) Batarya şarjı

26 Cep bilgisayarının bir araçta kullanımına ve şarj edilmesine olanak sağlayan 12V araç şarjı. Donanım/Pocket Pc & Aksesuarlar Pocket Pc araç şarjı

27 Donanım/Pocket Pc & Aksesuarlar Toplanan verinin başka bir bilgisayara aktarımı veya farklı bilgisayarlardaki verinin cep bilgisayarına aktarımı için USB ve Seri Port veri aktarım kabloları.

28 12 kanallı GPS alıcısı İlk kullanımda konum belirlemek 10 dakika almaktadır. Fakat bir bölgede ilk kullanım gerçekleştirildikten sonraki kullanımlarda bir dakikadan kısa sürede konum bilgisine ulaşılabilir. Donanım/Pocket Pc & Aksesuarlar Araç içi kullanımda harici anten desteği 5 10 m. doğruluk, eğer WAAS uydularından sinyal alınıyorsa 3 m doğruluk. ArcPad yazılımı ile birlikte kullanılabilir. Pocket Pc için GPS alıcısı

29 Arazideki koşulları görüntülemek için dijital kamera Donanım/Pocket Pc & Aksesuarlar Pocket Pc ye takılabilir Odaklama özellikli Vizör olarak Pocket pc ekranını kullanma Çözünürlük: 640x480 pixel Görüntüler ArcPad deki veri ile link edilebilir. Pocket Pc için dijital camera

30 Donanım/Pocket Pc & bellek Aksesuarlar Veri ve sistem yedeklemesi için kalıcı SD kartlar pocket pc de dahili olarak kullanılmaktadır CF kartlar expansion pack kullanılarak pocket pc ye takılmaktadır SD(SecureDigital) card CF kartlar istenildiğinde çıkarılıp takılabilir. CF(CompactFlash) card

31 UZAKLAŞTIRMA: Ekrandaki haritayı NAVİGASYON: uzaklaştırır Çeşitli navigasyon ekranlarına erişmeyi MENÜ TUŞU: sağlar Her bir navigasyon ekranındaki menülere erişim sağlar ayrıca rota, nokta GOTO ve TUŞU: setup Bu ayarlarına tuş hafızada erişim kayıtlı sağlar noktalardan bir rota oluşturmada ve yeni nokta kayıt etmede kullanılır Donanım/El Tipi GPS Alıcısı BÜYÜTME: Ekrandaki haritayı yakınlaştırır ENTER TUŞU: Veri girişini yada menü seçimlerini ESC TUŞU: kabul Yapılan son etmekte işlemi iptal kullanılır etmede ayrıca navigasyon AÇMA/KAPAMA: ekranları arasında Alıcıyı açıp dolaşmada kapamada kullanılır ayrıca ekran ışığının açılıp kapatılmasında kullanılır Boyutlar: 14.2 x 5.6 x 2.9 cm Ağırlık: 170 gram ( 2 kalem pil dahil ) Pil Ömrü :

32 Harita Ekranı Harita yüklenebilir. Bulunulan konum harita üzerinde Donanım/El Tipi GPS Alıcısı gösterilir. Kayıt edilen noktalar veya çizdirilen yol harita üzerinde görülür. Harita ölçeği ayarlanabilir.

33 Pusula Ekranı Hedef noktanın ismi Kuzey doğrultusu ile gidilen doğrultu arasındaki açı Donanım/El Tipi GPS Alıcısı Kuzey doğrultusu ile gidilen nokta olan doğrultu arasındaki açı Hız Hedefe olan mesafe Güneşin konumu Hedefin konumu Pusula

34 Donanım/El Tipi GPS Alıcısı Yol Ekranı Data Ekranı Konum Ekranı Navigasyon ekranları kullanılarak hem grafik olarak hem de verilen değerlerle aplikasyon yapılabilir

35 Uydu Durum Ekranı Pozisyon modu Uydu konumları Donanım/El Tipi GPS Alıcısı Waas uyduları Uydu konum grafiği Uydu sinyal gücü grafiği Batarya ömrü göstergesi

36 Arazide veri toplamak Güzergah çizdirmek Kayıtlı noktaları kullanarak rota oluşturmak Donanım/El Tipi GPS Alıcısı Çeşitli navigasyon ekranlarını kullanarak navigasyon yapmak Mevcut haritanın alıcıya yüklenerek kullanılması Farklı koordinat sistemlerinde veri toplamak Toplanan verinin bilgisayara aktarılması Cep bilgisayarı, diz üstü bilgisayar gibi cihazlara bağlanarak GIS yazılımları ile birlikte kullanmak

37 Yazılım ArcPad Temel Özellikler Var olan verilerin kullanılması; ArcPad vektör ve raster image verilerini desteklemektedir. Internet üzerinden veri eklenmesi; veriler Internet üzerinden veya wireless (kablosuz) teknolojisi kullanılarak aktarılabilir. Etkileşimli Haritalar; ArcPad, haritalarınız içinde büyütme, küçültme, pan, mekansal yer imleri, ve o anki GPS pozisyonuna göre harita ortalaması gibi özellikler sunar. Veri sorgulamaları; özelliklerin daha kolay görünmesi için işaretleme, kısayol gösterimi, özelliklerin yerlerinin gösterilmesi gibi özellikler Harita üzerinde uzaklık, alan, ve kesişim hesaplamaları yapma imkanı Veri düzenlemesi; fare işaretçisi, ışıklı kalem veya GPS yardımıyla mekansal veri yaratım ve düzenlemesi.

38 Yazılım/ArcPad ArcGIS/ArcMap ve ArcView ile benzer kullanım Üç araç çubuğu: main, browse, edit/drawing Main Browse Edit Ok işareti açılan bir menü olduğunu gösterir Harita gösterim/ ekran alanı Alt menülere sahip birçok buton PocketPC görev çubuğu

39 Main Araç Çubuğu Aç Harita Ekle GPS Yardım Kaydet Yazılım/ArcPad Katman Listesi Araçlar/A yarlar Aç GPS Yeni Harita GPS Konum Ekranı Yeni Katman GPS Active Harita Aç GPS Tracklog Harita Kaydet GPS Debug Farklı Kaydet Harita Özellikleri En son Projeler Son Kullanılan Katmanlar Çıkış Araçlar/Ayarlar Özellikler Ölçek Barı Panning Frame Durum Çubuğu Araç Çubukları

40 Browse Araç Çubuğu Zoom Önceki ekrana dönüş Bul Yenile Zoom seçenekleri İki kat büyütme İki kat küçültme Seçili öğeye zoom GPS konumunu ortalayarak Tüm haritayı sığdır Seçili katmanı sığdır Yazılım/ArcPad Farklı zoom seçenekleri Öznitelikleri gösterme Seçimi kaldır Önceki Ekran (View Kontrolü) Önceki ekrana dönüş Bir sonraki ekran Harita ölçeği ayarı Internet sunucusu adresi girme Öznitelikler Öznitelikleri gösterme Mesafe ölçümü Açı ölçümü Linki göster Objeye git

41 Obje seç Edit / Draw Araç Çubuğu Nokta at Obje özellikleri Harita üzerinde kalem ile Nokta Çizgi Poligon Serbest çizim Dikdörtgen Elips Daire çizimi Çizgi edit Yazılım/ArcPad Nokta Çizgi Poligon çiz GPS GPS alıcısını kullanarak Nokta atma Çizgi çizmek Poligon çizmek Seçili objelerin Özniteliklerini Grafik özelliklerini değiştirmek

42 Yazılım/ArcPad Harita katmanları yüklemek Harita katmanlarının görünümünü değiştirmek Harita zoom ve kaydırma yapmak

43 Yazılım/ArcPad Herhangi bir öznitelik kullanılarak harita üzerinde etiketleme yapılabilir

44 Yazılım/ArcPad Eğer mevcutsa, objeye ait sadece öznitelik bilgileri değil aynı zamanda uygun formattaki link edilmiş resimlerde görülebilir.

45 Yazılım/ArcPad Bul Seçilen bir harita katmanındaki alanlarda arama yapılıp objenin harita üzerindeki konumu bulunabilir GPS bağlantısı aktifse bulunan objeye olan mesafe ve açı da ekranda gösterilir.

46 Yazılım/ArcPad Seçilen bir objenin tablosundaki veriler veya objeye ait grafik bilgiler değiştirilebilir.

47 Yazılım/ArcPad Farklı koordinat sistemindeki koordinatlar GPS aktif hale getirilip bulunulan konum harita üzerinde gösterilebilir. Farklı koordinat sistemlerinde koordinat görmek mümkündür. Bir noktaya olan açı ve mesafe, hareket edilmesi durumunda da hız ve gidilen yön öğrenilebilir.

48 Yeni katman oluşturulması Yazılım/ArcPad Yeni katman özelliğinin belirlenmesi Tablodaki alanların oluşturulması Tamamlanmış alan listesi Yeni katmanlar arazide oluşturulabileceği gibi masaüstü bilgisayarında diğer GIS yazılımlarında oluşturulmuş katmanlarda kullanılabilir.

49 Mobil GIS Uygulamaları

50 Arazide yapılan her türlü hızlı, ekonomik grafik ve grafik olmayan veri toplama çalışmalarında kullanılabilir. Jeolojik çalışmalarda Doğal hayatla ilgili çalışmalarda Mobil GIS / Uygulamalar Doğal kaynaklarının tespitinde Arsa ve Arazi değerlendirme çalışmalarında Sokak-trafik işaretleri, elektrik direği vb. tesislerin envanterinin çıkarılması ve bakımında Turizm alanındaki uygulamalar Çevre kirliliği çalışmalarında Araç, filo takip ve yönetiminde. Güvenlik ve askeri alandaki çalışmalarda

51 Mobil GIS / Askeri Alandaki Uygulamalar Üzerlerinde GPS alıcısı bulunan kara, deniz ve havadaki sabit ve hareketli platform/platformların konumları; GPS alıcıları, Cep/Uydu telefonları, Telsizler kullanılarak; Platformun içinden Bir harekat merkezinden Sayısal harita üzerinde izlenebilir

52 Mobil GIS / Askeri Alandaki Uygulamalar

53 Mobil GIS / Askeri Alandaki Uygulamalar

54 Mobil GIS / Güvenlik Alanındaki Uygulamalar Bursa emniyet müdürlüğünde; Tablet PC ile donatılan 20 ekip otosundan; kimlik bilgisi girilen bir vatandaşın aranıp aranmadığına dair bilgiler ile plakası girilen bir otoya ait tescil ve çalıntı oto bilgileri veri tabanlarından 5 ila 10 saniye arasında alınabilmektedir. Bilgisayar donanımlı ekip otolarına uyarlanan GPS sistemi ile bu ekiplerin bilgisayar ortamındaki kent haritası üzerinde izlenmesi sağlanmakta, hareket halindeki ekip otolarının olay yerine yakınlık / uzaklık durumları görülerek sevk ve yönlendirme yapılabilmektedir.

55 Uygulama Uygulama ile; Trabzon ve Gümüşhane illeri arasındaki karayolu (D885) güzergahı üzerindeki ve civarındaki verilerin bir Mobil CBS uygulaması ile toplanması amaçlanmıştır. Uygulama 2 Mayıs 2004 Pazar günü gerçekleştirilmiştir.

56 Uygulama/ Kullanılan Donanım-Yazılım Donanım Compaq Ipaq 3660 Pocket PC Magellan SporTrack Map GPS alıcısı GPS alıcısı Pocket PC bağlantı kablosu GPS alıcısı için araç şarjı Yazılım ArcPad ArcView 3.2 Microsoft ActiveSync programı

57 Uygulama / Toplanan Veriler Uygulama ile iki farklı katmanda veri toplanmıştır. Bunlar: Yol, Detaylar Bu katmanlar araziye çıkılmadan önce ArcPad programında hazırlanmıştır.

58 Uygulama Uygulama sırasında çekilen bir fotoğraf. Pocket PC GPS alıcısı bağlantısı

59 Uygulama Kömür Ocağı Asfalt Şantiyesi Piknik Alanı Arazide dijital kamera ile çekilen fotoğraflardan bazıları

60 Uygulama/Sonuç Cep bilgisayarından masaüstü bilgisayara aktarılıp ArcView de açılan katmanlar ve bunlara ait toplanan verileri gösteren tablolar.

61 ArcView veri tabanındaki piknik alanına ait kayda tıklama yapılınca, arazide bu yere ait çekilmiş fotoğrafın ekrana getirilişi. Uygulama/Sonuç

62 2 Mayıs 2004 Pazar günü gerçekleştirilen çalışma ile 103,8 km lik yol güzergahının ve yol üzerinde veya civarında bulunan 119 adet çeşitli tesisin alımı bir mobil CBS uygulaması ile gerçekleştirilmiştir. Bu 119 tesisten başlıca gruplar; 2 asfalt şantiyesi, Uygulama/Sonuç 12 benzin istasyonu, 3 beton tesisi, 6 kömür deposu, 14 konaklama yeri, 35 köprü, 1 kum ocağı, 21 piknik alanı, 3 resmi bina ve 9 tünel şeklindedir.