UNSUPERVISED SINIFLANDIRMA YÖNTEMLERİNİN İNCELENMESİ, KARŞILAŞTIRILMASI VE YENİ METOD GELİŞTİRİLMESİ ÜZERİNDE ÇALIŞMALAR *

Benzer belgeler
UYUM ĐYĐLĐĞĐ TESTĐ. 2 -n olup. nin dağılımı χ dir ve sd = (k-1-p) dir. Burada k = sınıf sayısı, p = tahmin edilen parametre sayısıdır.

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

UZAKTAN ALGILANMIŞ GÖRÜNTÜLERDE SINIFLANDIRMA VE ANALİZ (CLASSIFICATION OF REMOTE SENSING IMAGES AND ANALYSIS)

Sıklık Tabloları ve Tek Değişkenli Grafikler

TRANSPORT PROBLEMI için GELIsTIRILMIs VAM YÖNTEMI

Metin Madenciliği ile Soru Cevaplama Sistemi

a IIR süzgeç katsayıları ve N ( M) de = s 1 (3) 3. GÜRÜLTÜ GİDERİMİ UYGULAMASI

ROTASYON ORMAN ALGORİTMASI İLE YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ MULTİSPEKTRAL UYDU GÖRÜNTÜLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

PROJE SEÇİMİ VE KAYNAK PLANLAMASI İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR PROJECT SELECTION AND RESOURCE PLANNING

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

G.1. : Y.Kutlu, M.Kuntalp, D.Kuntalp. : Öz Düzenleyici Haritalar Kullanilarak Diken Dalgalarin Analizi. Yay nlanan Kitapç k.

ENDÜSTRİNİN DEĞİŞİK İŞ KOLLARINDA İHTİYAÇ DUYULAN ELEMANLARIN YÜKSEK TEKNİK EĞİTİM MEZUNLARINDAN SAĞLANMASINDAKİ BEKLENTİLERİN SINANMASI

Kamuflaj Tespiti için Hiperspektral Görüntüleme Hyperspectral Imaging for Camouflage Detection

EMG İşaretlerinin K-Ortalama Algoritması Kullanılarak Öbekleştirilmesi. EMG Signal Analysis Using K-Means Clustering

K-Ortalamalar Yöntemi ile Yıllık Yağışların Sınıflandırılması ve Homojen Bölgelerin Belirlenmesi *

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

Veride etiket bilgisi yok Denetimsiz öğrenme (unsupervised learning) Neden gereklidir?

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN BİYOLOJİK ARITIMI VE ARITIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Asimetri ve Basıklık Ölçüleri Ortalamalara dayanan (Pearson) Kartillere dayanan (Bowley) Momentlere dayanan asimetri ve basıklık ölçüleri

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Bulanık Mantık ile Hesaplanan Geoid Yüksekliğine Nokta Yüksekliklerinin Etkisi

Merkezi Eğilim (Yer) Ölçüleri

YÖNETİM VE EKONOMİ Yıl:2006 Cilt:13 Sayı:1 Celal Bayar Üniversitesi İ.İ.B.F. MANİSA

PARÇALI DOĞRUSAL REGRESYON

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

Makine Öğrenmesi 10. hafta

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME YÖNTEMLERİNDEN AHP VE TOPSIS İLE KAMP YERİ SEÇİMİ

Tek Yönlü Varyans Analizi (ANOVA)

Kİ-KARE TESTLERİ A) Kİ-KARE DAĞILIMI VE ÖZELLİKLERİ

UYDU GÖRÜNTÜLERİNDEN KENTSEL AYRINTILARIN NESNE-TABANLI SINIFLANDIRMA YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ VE CBS ORTAMINDA BÜTÜNLEŞTİRİLMESİ

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

RASTGELE ORMAN SINIFLANDIRICISI İLE ARAZİ KULLANIM ALANLARININ BELİRLENMESİ

Basel II Geçiş Süreci Sıkça Sorulan Sorular

PARAMETRİK OLMAYAN HİPOTEZ TESTLERİ Kİ-KARE TESTLERİ

Göktürk-2 Stereoskopik Görüntülerinden Sayısal Yüzey Modeli Üretimi. Digital Surface Model Generation from Göktürk-2 Stereoscopic Images

TRAFİK İŞARETLERİNİN HOUGH DÖNÜŞÜMÜ VE DVM KULLANILARAK SINIFLANDIRILMASI TRAFFIC SIGN CLASSIFICATION USING HOUGH TRANSFORM AND SVM

2. STEGANOGRAFİ 1. GİRİŞ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 8

Kİ-KARE TESTLERİ. şeklinde karesi alındığında, Z i. değerlerinin dağılımı ki-kare dağılımına dönüşür.

Kİ KARE ANALİZİ. Doç. Dr. Mehmet AKSARAYLI Ki-Kare Analizleri

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

Bağımsız Model Blok Dengeleme için Model Oluşturma ve Ön Sayısal Bilgi İşlemleri

JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi)

TEKLİF MEKTUBU SAĞLIK BAKANLIĞI_. '.. m

SEK Tahmincilerinin Arzulanan Özellikleri. SEK Tahmincilerinin Arzulanan Özellikleri. Ekonometri 1 Konu 9 Sürüm 2,0 (Ekim 2011)

YAPILARIN ENERJİ ESASLI TASARIMI İÇİN BİR HESAP YÖNTEMİ

Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

Kİ-KARE VE KOLMOGOROV SMİRNOV UYGUNLUK TESTLERİNİN SİMULASYON İLE ELDE EDİLEN VERİLER ÜZERİNDE KARŞILAŞTIRILMASI

BOYUT ÖLÇÜMÜ VE ANALİZİ

Bilgisayarla Görüye Giriş

BETONARME YAPI TASARIMI

ULUSAL COĞRAFİ BILGİ SISTEMLERİ KONGRESİ 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

AĞIR BİR NAKLİYE UÇAĞINA AİT BİR YAPISAL BİLEŞENİN TASARIMI VE ANALİZİ

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

ELM201 ELEKTRONİK-I DERSİ LABORATUAR FÖYÜ

T.C. KADİR HAS ÜNİvERSİTESİ REKTÖRLÜ('JÜ

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

QKUIAN. SAĞLIK BAKANLIĞI_ KAMU HASTANELERİ KURUMU Trabzon Ili Kamu Hastaneleri Birliği Genel Sekreterliği Kanuni Eğitim ve Araştırma Hastanesi

YÜKSEK LİsANS VE DOKTORA PROGRAMLARI

Saklı Markov Modeli Kullanarak Türkçe Konuşma Tanıma

ADJUSTED DURBIN RANK TEST FOR SENSITIVITY ANALYSIS IN BALANCED INCOMPLETE BLOCK DESIGN

ÝÞLENMEMÝÞ YAPAY AÇIKLIKLI RADAR VERÝLERÝNÝN SIKIªTIRILMASI SYNTHETIC APERTURE RADAR RAW DATA COMPRESSION

Sinem ASLAN. Uluslararası Bilgisayar Anabilim Dalı Bilim Dalı Kodu : Sunu Tarihi : BORNOVA - ZM R

GÖKTÜRK-2 STEREOSKOPİK GÖRÜNTÜLERİNDEN SAYISAL YÜZEY MODELİ ÜRETİMİ

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

Direct Decomposition of A Finitely-Generated Module Over a Principal Ideal Domain *

FLYBACK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI VE ANALİZİ

Veri Madenciliğinde Temel Bileşenler Analizi ve Negatifsiz Matris Çarpanlarına Ayırma Tekniklerinin Karşılaştırmalı Analizi

KAFES SİSTEMLERİN UYGULAMAYA YÖNELİK OPTİMUM TASARIMI

Yüreğir ovasında narenciye ekim alanlarının Landsat 7 ETM uydu verisiyle belirlenmesi ve izlenmesi olanaklarının araştırılması

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Hesabı Bakımından 1975 Deprem Yönetmeliği İle 2006 Deprem Yönetmeliğinin Karşılaştırılması

3. Parçaları Arasında Aralık Bulunan Çok Parçalı Basınç Çubukları

2.7 Bezier eğrileri, B-spline eğrileri

UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE SAYISAL UZAKTAN ALGILAMA

TÜRKİYE NİN BİTKİ ÖRTÜSÜ DEĞİŞİMİNİN NOAA UYDU VERİLERİ İLE BELİRLENMESİ*

ARAŞTIRMA MAKALESİ/RESEARCH ARTICLE TEK ÇARPIMSAL SİNİR HÜCRELİ YAPAY SİNİR AĞI MODELİNİN EĞİTİMİ İÇİN ABC VE BP YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZ

OLASILIĞA GİRİŞ. Biyoistatistik (Ders 7: Olasılık) OLASILIK, TIP ve GÜNLÜK YAŞAMDA KULLANIMI

BİLGİSAYARLA GÖRÜ TABANLI, HAREKETLİ CİSİM YÖRÜNGESİ İZLEYEN ROBOT KOL TASARIMI

ROBİNSON PROJEKSİYONU

Türkiye deki Binalara Yönelik Soğutma Yükü Hesabı için Web Tabanlı Yazılım Geliştirilmesi

X-IŞINI GÖRÜNTÜLEMEDE YARIİLETKEN DEDEKTÖRLERİN KULLANILMASI (USING SEMICONDUCTOR DETECTORS IN X-RAY IMAGE)

Uzaktan Algılama Uygulamaları

Şehiriçi Karayolu Ağlarının Sezgisel Harmoni Araştırması Optimizasyon Yöntemi ile Ayrık Tasarımı *

Çok Parçalı Basınç Çubukları

CuEEG: EEG Verilerinin Hızlı İşlenmesi için GPU Tabanlı Bir Yaklaşım CuEEG: A GPU-Based Approach for Fast Processing of EEG Data

Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, Eylül 2013, Malatya DOĞRUSAL KONTROL SİSTEMLERİ

VEKTÖRLER VE VEKTÖREL IŞLEMLER

TİTREŞİM VERİLERİ KULLANILARAK DEPREM SONRASI HASAR TESPİTİ: SON GELİŞMELER VE GÜNCEL ARAŞTIRMALAR

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

GRUPLARDA VE YARIGRUPLARDA ETKİNLİK(EFFICIENCY) The Efficiency Of Groups And Semigroups *

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Transkript:

UNSUPERVISED SINIFLANDIRMA YÖNTEMLERİNİN İNCELENMESİ, KARŞILAŞTIRILMASI VE YENİ METOD GELİŞTİRİLMESİ ÜZERİNDE ÇALIŞMALAR * Examnng of unsupervsed clusterng methods, confrontaton wth and mprovng new clusterng method * Bülent MITIŞ Ç.Ü. Fen Blmler Ensttüsü Toprak Anablm Dalı Ural DİNÇ Ç.Ü. Zraat Fakültes Toprak Anablm Dalı ÖZET Bu çalışmada kümeleme yöntemlernn ncelenmes, karşılaştırılması ve yen br kümeleme yöntem gelştrlmes üzernde çalışmalar yapmak amaçlanmıştır. Yapılan bu çalışmada daha önce gelştrlen kümeleme algortmalarından bazıları Fortran programlama dl le kodlanıp program halne getrlerek yer gerçeğ blnen bölgelere uygulanmış ve bunların sınıflamadak doğruluğu ncelenmş ve karşılaştırılmıştır. Landsat-5 uydusunun TM sayısal görüntü verler kullanılarak GAP bölgesnde seçlen test alanlarındak toprak çeştlern sınıflandırmak amaçlandığından genellkle yeşl btk örtüsünün az olduğu Eylül, Ekm ve Kasım aylarına at sayısal görüntü verler üzernde çalışılmıştır. Bu görüntü verler kullanılarak yen br yöntem gelştrlmes üzernde çalışmalar yapılmıştır. Yen yöntem de Fortran programlama dl le program kodlanarak hazırlanmıştır. Gelştrlen yen yöntem de önce yer gerçeğ blnen bölgelere uygulanmış ve öncek yöntemlerle elde edlen kümelenmş görüntülerle karşılaştırılmıştır. Gelştrlen yen yöntem le toprak sınıfları ve fazları brbrne karıştırılmadan belrleneblmekte, toprak sınırları ayırt edleblmektedr. Yen yöntem le zaman sorununa da çözüm bulmaya çalışılmıştır. ABSTRACT The man topcs of ths study are examnng of clusterng methods, confrontaton wth and mprovng new clusterng method. In ths study some of recent mproved clusterng algorthms were programmed by usng Fortran language to applcate ground truth regons and also ther truth dedcated n classfcaton and confrontated. Am of ths study was on sol classfcaton n dgtal mages of test areas from GAP regon, so n that reason September, October and November months were chosen as a less vegetaton data from Landsat-5 TM satellte. In addton whle usng mage data all studes dedcated to mprovng the new method. The new method was prepared by usng Fortran language. Prmarly new method applcated to ground truthed places and confrontated wth mages from recent methods. Sol classes and phases can be ndcare wth no mxture from the new mproved method. Also boundary of sol can be seperated. In addton wth ths method tme soluton was solved. Grş 972 yılında Amerka Brleşk Devletler tarafından yeryüzündek doğal kaynakları belrlemek amacıyla gönderlen lk Landsat (Erts-) uydusu le uzaktan algılama çalışmalarına başlanmıştır (NASA, 976; Barret ve Curts, 978). Uzaktan algılama, fzksel temas olmaksızın, tayfsal özellklernden yararlanarak csmler hakkında blg toplama şlemdr. Yeryüzündek farklı csmlern çeştl dalga boylarında farklı yansıma ve farklı yayınma değerlernn olması nedenyle bu csmlern uzaktan algılama yöntemyle belrlenebleceğ (Floyd ve Sabn, 978) düşünüldüğü çn çok çeştl uzaktan algılayıcı sstemler gelştrlmştr (Slatter, 980). Csmlern dalga boyuna göre yansıma, yayınma ve geçrgenlk özellkler tanınmalarında öneml br yer tutmaktadır. Bu yöntemle yapılablecek araştırmaları hartacılık, çevre blm, tarım ve ormancılık, denz blmler, yer blmler ve hdroloj olmak üzere altı sınıfta toplamak mümkündür (Dnç ve ark., 986). Bu konularda kullanılmak üzere uzaya gönderlen brçok uydu vardır. Bunların başında da Landsat sers uydular ve Spot uydusu gelmektedr. * Yüksek Lsans Tez MSc. Thess

Bu uydulardan elde edlen sayısal verler kullanarak csmler tanıma, toprak çeştlern bulma ve btk alanlarını brbrnden ayırma amacıyla sınıflandırma yöntemler kullanılır. Sınıflandırma yöntemler eğtml (supervsed) ve eğtmsz (unsupervsed) sınıflandırma yöntemler olmak üzere kye ayrılır (Swan, 978; Floyd ve Sabn, 978; Maktav ve Sunar, 99). Eğtml sınıflama, sınıflandırılacak bölge hakkında kullanıcıların yeterl blgye sahp olmaları durumunda kullanılacak br yöntemdr. Eğtml sınıflandırma yöntemlerne br çok yaklaşımlar vardır. Eğer sadece k band le çalışılıyorsa sınıflar arasındak sınırlar gözle kolaylıkla görüleblr. En az mesafe yöntem buna örnek olarak verleblr (Townshend, 98). En az mesafe yöntemnde her sınıfın yalnız ortalama vektörü bulunup, sınıfların kovaryans matrslernn eşt olduğu varsayılır. Her pksel n boyutlu uzayda kendsne en yakın ortalama vektörünün sınıfına konmuş olur. Bu yöntemde hata oranı dğer sınıflama yöntemlerne göre yüksektr (İnce, 986). Daha karışık yaklaşımlardan br de olasılık yöntemlernn kullanıldığı yöntemlerdr. Bu yönteme örnek olarak en çok benzerlk sınıflandırması (maxmum lkelhood) yöntem gösterleblr (İnce, 986). En yakın komşu yöntem veya en yakın k sayıda komşunun sınıflandırmada hesaba katıldığı KNN yöntem (İnce, 986), btk ndeks yöntem (Woodng, 979) dğer eğtml sınıflandırma yöntemlernden bazılarıdır. Eğtmsz sınıflama se sınıflanacak bölge hakkında hçbr blgnn olmaması veya blgnn yetersz olması durumlarında kullanılır (Bernsten, 978). Eğtmsz sınıflandırma yöntem (kümeleme), eğtml sınıflandırma yöntemlerne geçşte lk aşama olup sayısal görüntü şlemede çok öneml br yer tutar. Kümeleme yöntemlernn amaçlarından brs de n boyutlu görüntüde en yakın k pksel grubu yaratmaktır. Bu lk kümelemey belrler. İk en yakın pksel grubu aynı sınıfa konulur. Eğer algortmadak herhang br adımda ayrı ayrı k grup en yakın çft teşkl edyorsa bu k grup brleşr ve algortma stenen sınıf sayısına gelene kadar devam eder. Eğtmsz sınıflama yöntemlernde sınıflandırılacak bölgenn tüm pkseller kullanılarak kümelenmeler arandığı çn blgsayar kapastesnn de yeterl olması gerekmektedr. Aynı zamanda sınıflandırılacak bölgenn tüm pksellernn kullanılması zorunluluğu zaman sorununu da ortaya çıkarmaktadır. Pksellern br araya gelp kümelenmeler çn, önce br benzerlk veya yakınlık ölçütü tanımlamak gerekmektedr. Benzerlk ölçütü olarak Öklt (Eucldean) ve Mahalanobs gb çeştl uzaklıklar kullanılır. n 2 ( olarak verlr (Spath, 980; Rchards, 986). Burada; x y ) Öklt uzaklığı D= = n : bant sayısı, x :. banttak x pkselnn parlaklığı, y :. banttak y pkselnn parlaklığıdır. T Mahalanobs mesafes se D= ( x a) S ( x a) olarak tanımlanır (Spath, 980). Burada; k a = x ortalama, k = n S = ( x a )( y j a j ) kovaryans matrsdr. n = Kovaryans matrsnde; n : band sayısı, a :brnc bant ortalaması, a :knc bant ortalaması, j x :brnc banttak pksel parlaklığı, y :knc banttak pksel parlaklığıdır. j Bu ölçüt kararlaştırıldıktan sonra, kümeler oluşturmada seçlen algortmalar genelde k krter üzernde şlem sürdürürler. Brncs kümeler oluşturan pksellern yakınlık veya benzerlklernn br değer le kontrolü, kncs oluşan kümelern yakınlık veya benzerlklerne göre brleştrlmes veya bölünmesdr. Buradak amaç, kümelern çndek pksellern uzaklığını mümkün olduğu kadar mnmum, kümeler arası uzaklığın se mümkün olduğu kadar maksmum olmasını sağlamaktır. Kümeleme sonuçlarının kontrolü, sınıflarla lgl blg ve yer gerçeğ olmadığından veya yetersz

olduğundan statstksel yöntemlerle yapılır. Kümelern çerdğ pksellern ortalamaları, varyansları, standart sapmaları veya kovaryans matrsler bulunarak kümelern sağlıklı olup olmadığına karar verlr. Değlse yenden küme aranmasına gdlr. Materyal ve Metod Materyal Kümeleme yöntemlernn ncelenmes, karşılaştırılması ve yen br yöntem gelştrlmes üzerne çalışmalar yapılırken, daha önce üzernde çalışmalar yapılarak yer gerçeğ blnen bazı bölgelern görüntü verler kullanılmıştır. Landsat-5 uydusunda bulunan TM algılayıcısı tarafından kaydedlen görüntü verler kullanılmıştır. Üç bantta yapılan çalışmalarda görüntülern 3, 5 ve 7. bantları üzernde çalışılmıştır. Üzernde çalışılan sayısal görüntü verlernn bölgeler ve tarhler aşağıdadır. Çzelge : Çalışılan bölgelern sayısal görüntüler ve tarhler Bölgeler Uydusu Tarh Pksel Sayısı Bölge-: Gazantep Elbeyl Landsat-5 TM 3/0/89 52x52 Bölge-2: Saraççeşme Landsat-5 TM 6/0/86 52x52 Bölge-3: Ceylanpınarı Landsat-5 TM 7/09/87 52x52 Bölge-4: Ceylanpınarı Landsat-5 TM 6/0/86 52x52 Bölge-5: Gazantep cvarı Landsat-5 TM 07//89 52x52 Kullanılan bu görüntü verler blgsayar uyumlu teypler üzernde, gerekl geometrk ve radyometrk düzeltmeler yapılmış olarak bulunmaktadır. Görüntü verler üzerndek bu çalışmalar Ç.Ü. Zraat Fakültes Uzaktan Algılama Merkezndek sstemler kullanılarak yapılmıştır. Metod Yöntem üç aşamada gerçekleştrlmştr. Önce çalışılacak bölgeler belrlenmştr. Bu bölgeler, görüntü şleme brmnde bulunan Gemstone görüntü şleme yazılımının eğtmsz (unsupervsed) kümeleme yöntem le kümelendrlmş ve yne görüntü şleme brmndek programlarla zengnleştrlmştr. İknc aşamada daha önce gelştrlen kümeleme algortmalarından ks (çekml brleşme algortması ve pencere yöntem algortması ) Fortran programlama dl le kodlanarak bu bölgeler üzernde uygulanmıştır. Bu k programla elde edlen kümelenmş görüntüler üzernde de çalışmalar yapılarak kümelenmş görüntüler renklendrlmş ve zengnleştrlmştr. ÇALIŞILACAK BÖLGELERİN BELİRLENMESİ VE GÖRÜNTÜ VERİLERİNİN OKUTULMASI ELBEYLİ SARAÇÇEŞME CEYLANPINARI CEYLANPINARI GAZİANTEP CİVARI GÖRÜNTÜ İŞLEME BİRİMİNDE KÜMELEME VE ZENGİNLEŞTİRME ÇALIŞMALARI ÖNCEKİ ALGORİTMALAR İÇİN PROGRAMLAR HAZIRLANMASI VE KÜMELEME ÇALIŞMALARI, GÖRÜNTÜ ZENGİNLEŞTİRME ÇALIŞMALARI YENİ YÖNTEM GELİŞTİRİLMESİ ÇALIŞMALARI, PROGRAMLARIN HAZIRLANMASI VE KÜMELEME ÇALIŞMALARI,

GÖRÜNTÜ ZENGİNLEŞTİRME ÇALIŞMALARI Şekl : Çalışma metodu akış şeması Pencere yöntemne göre (Yıldırım, 989); -Eldek ver üzerne stenlen ebatta pencere yerleştrlerek stenlen ölçüde yana ve aşağıya kaydırılır. Her br kaydırma şlemnden sonra, pencerenn çndek bölgenn her bantta aynı özellkte (aynı dağılımda ve özellkte) olup olmadığına bakılır. Benzer özellkte se pencere çersndek pksellern ortalaması alınır, aks olursa bu pencereden ver alınmaz. 2-Aynı özellğ taşıyan bölgelerden elde edlen, boyutları daha azalmış bu verler üzernde kümeleme uygulanır. 3-Kümeleme şlemnden sonra, her br kümey oluşturan vektörlern (n bant boyutunda) ortalaması alınır. Böylece her br küme çn n boyutta tek br vektör elde edlr. Sınıflandırılmak stenen, şlenmemş görüntünün her br pkselnn, her br kümeye olan Öklt uzaklıkları hesaplanır. Pksel en yakın olduğu kümenn sınıfına atanır. Çekml brleşme yöntemne göre (İnce, 979; Yeğngl, 987); -Uzayda n spektral bant kadar boyutta br hstogram oluşturulur. Her br hstogram ağırlığını çeren hücre br küme kabul edlr. 2-Her br hücrenn ± n hücrelk br alandak komşuları le olan yer çekm gücü ve çekm vmes hesaplanır. 3-Hız, belrlenen eşk değernden büyükse hücre vme yönündek komşu hücrenn ağırlığıyla brleştrlr ve o hücre boşaltılır. 4-Hang hücrenn nereye gttğ blgs ayrıca tutulur. Bu şlem her hücre çn yapılır. Belrlenen sayıda hücre (küme) kalıncaya kadar şlem sürdürülür. 5-Elde edlen kümelere sınıf numaraları verlr. Sınıfı oluşturan hücrelern hangler olduğu blndğnden hücrelern ağırlıkları o sınıfın nümerk değerleryle değştrlr. 6-Her pkselle hstogram arasında bre br lşk olduğundan hstogramdan görüntü sınıflanır. Üçüncü aşamada se yen yöntem gelştrlmes üzernde çalışmalar yapılmıştır. Önce yen br kümeleme yöntem gelştrlmştr. Bu yöntem de Fortran programlama dl le kodlanarak program halne getrlmştr. Yne bu yöntem le de daha öncek aşamalarda kullanılan görüntü verler kullanılarak kümeleme yapılmış ve kümelenmş bu görüntüler de görüntü şleme brmndek programlarla renklendrlmş ve zengnleştrlmştr. Ayrıca kümelenmş görüntüler yoğunluk kesm yöntemn uygulamadan renklendrmek çn Fortran le br program daha hazırlanarak kümelenmş görüntülern renklendrlmes sağlanmıştır Gelştrlen Yen Yöntem En çok 52x52 pksel boyutlarında, aynı bölgenn farklı dalga boylu bantlarında yansıma değerler bulunan 3 bant görüntü vers üzernde kümeleme yapablmek çn br yöntem gelştrlmştr. Görüntü verler okunarak 2 boyutlu hstogramları bulunmaktadır. Hstogramlardak en çok pksel düşen bölgeler bulunarak oluşturulacak küme sayısı bu bölgelern sayısına göre program tarafından bulunmaktadır. 3 banttak görüntü verlernden, sıfırdan ve brbrnden farklı, küme sayısı kadar pksel seçlerek her pksel küme merkez olarak kabul edlr. Dğer pksellern bu küme merkezlerne olan Öklt uzaklıkları hesaplanır. Br pkseln sınıfı, o pksel le küme merkezler arasındak Öklt uzaklığı mnmum olan küme merkeznn sınıfı olarak belrlenr. Bu şlemler sonucunda tüm pksellern sınıfı belrlenr. Oluşan bu kümelern ortalamaları hesaplanır. Küme ortalamaları le daha önce seçlen küme merkezler eşt se oluşan kümelern ortalamaları ve varyansları bulunur. Bu değerler ncelenerek brleşeblecek kümeler brleştrlr. Kümelenmş görüntüler görüntü şleme brmne transfer edlerek orada üzernde çalışmalara devam edlr. Oluşan kümelern ortalamaları le daha önce seçlen küme merkezler brbrlernden farklı se hesaplanarak bulunan ortalamalar yen küme merkezler olarak alınır, tekrar pkseller le küme merkezler arasındak Öklt uzaklıkları hesaplanarak şleme devam edlr. Araştırma Bulguları Üzernde çalışmalar yapılacak bölgelern 3 banttak yansıma değerler blgsayar uyumlu teyplerden ayrı ayrı dosyalar halnde dske kaydedlmştr. Toprak sınıflarının daha y ayırt edleblmes

çn Landsat-5 uydusunun TM algılayıcısının 3, 5 ve 7. bant görüntüler kullanılmıştır. Böylece her bölgenn ayrı ayrı 3 banttak yansıma değerler elde edlmştr. Yen yöntem gelştrlmes üzernde çalışmalara başlamadan önce brnc aşamada bu verler görüntü şleme brmne transfer edlerek görüntü şleme brm üzernde ncelenmştr. 3 bant üst üste çakıştırılarak ham görüntüler üzernde çalışmalar yapılmıştır. Görüntü şleme brm üzernde bulunan yazılım çndek kümeleme programı tüm bölgeler çn uygulanmıştır. Kümelenen bu görüntüler üzernde yoğunluk kesm yöntem uygulanarak kümelenen görüntüler renklendrlmştr. Daha sonra da orta değer fltres yöntem uygulanarak görüntülerdek gürültüler ve keskn köşeler kaybedlmştr. Yapılan çalışmalar sonucunda elde edlen görüntülern fotoğrafları çeklmştr. Oluşan kümeler renklerle ayırt edldğ çn fotoğrafları çeklnce sınıf sayısı fazla olan görüntülern fotoğraf üzerndek kaltes azalmıştır. McroVax II sstemnde çekml brleşme kümeleme yöntem ve pencere yöntem Fortran le kodlanarak çalışılan bölgeler çn uygulanmıştır. Her k yöntem le de tüm bölgeler kümelendrlmştr. Yen oluşturulan kümelenmş görüntüler Gemstone görüntü şleme brmne transfer edlerek yoğunluk kesm ve orta değer fltres uygulanmıştır. Yen gelştrlen yöntem üzernde McroVax II sstemnde çalışılmıştır. Yöntem ve kümeleme algortması Fortran le hazırlanarak lglenlen tüm bölgelere uygulanmıştır. Oluşan bu kümelenmş görüntü verler de Gemstone da zengnleştrlmştr. Dğer yöntemler sonucunda oluşan görüntüler gb bu görüntülern de fotoğrafları çeklmştr. Tartışma ve Sonuçlar Kümeleme yöntemler, görüntü versndek her pksel kullanıldığı çn uzun zaman ve blgsayar kapastes gerektren sınıflama yöntemlerdr. Kümeleme yöntemlern kullanacak kşlern kapastes yüksek olan blgsayarlarda çalışmaları gerekmektedr. Dsk kapastes çok büyük, bellek kapastes çok yüksek olan br sstem kümeleme programlarını çalıştırmak çn dealdr. Çok uzun zaman alablecek şlemler yüksek kapaste nedenyle daha kısa zamanda sonuçlandırılablmektedr. Çalışılan McroVax II sstemnde dsk kapastesnn çok büyük olmasına karşılık bellek çok yüksek değldr. Sstemde Fortran le hazırlanan kümeleme programlarının çalışarak görüntüler kümelemes uzun zaman almaktadır. Daha kısa zamanda kümelemelern tamamlanablmes çn se kümeleme algortmalarında, görüntü verlerndek pksellern tamamını kullanmak yerne, pksel sayılarını azaltarak daha az sayıda pksel kullanacak değşklkler yapmak gerekmektedr. Bu durumda da kümelenen görüntülerdek hassasyet azalmaktadır. Fakat hakkında çok az şey blnen veya hç br şey blnmeyen bölgelern sınıflandırılması çn bu yöntemler kullanılablr. Yne de doğruya en yakın sonucu vereblecek br kümeleme yöntemnn terch edlmes gerekr. Bu çalışmada aynı bölge görüntü verler üzernde brden fazla kümeleme yöntem uygulanarak elde edlen kümelenmş görüntüler ncelenmştr. Çalışmada ayrıca yen br kümeleme yöntem gelştrlmes üzernde çalışmalar yapılmıştır. Gelştrlen yöntem de seçlen bölgelern toprak çeştlern ayırt edeblmek çn bölgeler üzernde uygulanmıştır. Gemstone da bulunan kümeleme yöntemnn çok y sonuçlar vermemes üzerne bölge-3 ve sonrak bölge verler üzernde bu yöntem uygulanmamıştır. Kümeleme algortmasına göre 2 bandın kullanıldığı çekml brleşme yöntemnde de blg kaybı ve sınıfların karışması dğer yöntemlere göre daha fazladır. Gelştrlmeye çalışılan yen yöntemde se 3 bant vers ve tüm pkseller kümelemede kullanıldığı çn kümeleme şlem çok uzun zaman almıştır. Daha kısa sürede kümeleme şlemnn sonuçlanması çn görüntüdek tüm pkseller yerne brer pksel atlanarak kümeleme yapılmıştır. Buna rağmen yukarda bahsedlen k yönteme göre daha y sonuçlar alınmıştır. Toprak sınıfları ve fazları brbrne karışmadan ayırt edleblmektedr. Çalışmadak 3 bölge görüntü vers çn çekml brleşme, pencere yöntem ve gelştrlen yen yöntem uygulanarak elde edlen kümelenmş görüntülern yanına bu test alanlarının daha önce eğtml (supervsed) çalışılarak yer gerçeğ doğrulanmış görüntü hartalarını koyarak bu üç kümeleme yöntemnn sınıflamadak doğrulukları daha y nceleneblr. Bu amaçla şekl-2 de bölge-2 çn, şekl-3 de bölge-3 çn ve şekl-4 de bölge-4 çn tüm bu kümelenmş görüntüler ve daha önce çalışılarak elde edlmş toprak hartaları yan yana getrlmştr. Bu hartalara karşılık gelen yerler görüntü üzernde şaretlenmştr. Şekllerden görüldüğü üzere çekml brleşme yöntem le elde edlen görüntülerde pksel sayısı az olan kümeler kaybolmuştur. Pksel sayısı daha fazla olan yakın komşu sınıflarla bu sınıfların brleştğ görülmektedr. Aynı şeyler pencere yöntem çn de söyleneblr. Bunda da br sınıf k veya daha fazla sınıfa bölünmüştür. Her k yöntemle de toprak sınırları karışmaktadır.

Gelştrlen yen yöntem görüntüler le yer gerçeğ doğrulanmış görüntü hartalarını karşılaştırınca toprak sınırlarının hemen hemen doğru olduğu görülmektedr. Sınırların karıştığı çok az sınıf vardır. Tüm sınıflar doğru olarak bulunablmştr. (a) (b) (c) (d) Şekl 2: (a) Bölge-2, çekml brleşme yöntem le kümelenmş görüntü. (b) Pencere yöntem le kümelenmş görüntü. (c) Üzernde çalışılan yen yöntem le kümelenmş görüntü. (d) Aynı alanın eğtml (supervsed) çalışılmış ve yer gerçeğ le doğrulanmış toprak hartası.

(a) (b) (c) (d) Şekl 3: (a) Bölge-3, çekml brleşme yöntem le kümelenmş görüntü. (b) Pencere yöntem le kümelenmş görüntü. (c) Üzernde çalışılan yen yöntem le kümelenmş görüntü. (d) Aynı alanın eğtml (supervsed) çalışılmış ve yer gerçeğ le doğrulanmış toprak hartası.

(a) (b) (c) (d) Şekl 4: (a) Bölge-4, çekml brleşme yöntem le kümelenmş görüntü. (b) Pencere yöntem le kümelenmş görüntü. (c) Üzernde çalışılan yen yöntem le kümelenmş görüntü. (d) Aynı alanın eğtml (supervsed) çalışılmış ve yer gerçeğ le doğrulanmış toprak hartası. Kaynaklar BARRET, E. C., CURTIS, L. F., 978. Introducton to Envronmental Remote Sensng. Chapman and Hall, London. BERNSTEIN, R., 978. Dgtal Image Processng for Remote Sensng. Hamlton Publshng Company, Santa Barbara, Calforna. DİNÇ, U., YEĞİNGİL, İ., İNCE, F., ŞENOL, S., PEŞTEMALCI, V., ERTUĞ, Ö., 986. Uzaktan Algılama Yaz Okulu Ders Ktabı, Ç.Ü. Fen Blmler Ensttüsü Yayınları. FLOYD, F., SABIN, J. R., 978. Remote Sensng Prncples and Interpretaton. New York, W. H. Freeman Company. İNCE, F., 979. Bazı Görüntü İşleme Metodları, Hstogram, Anableşenler, Sınıflandırma ve Kümeleme Teknkler, TÜBİTAK, Marmara Blmsel ve Endüstryel Araştırma Ensttüsü, Elektronk Araştırma Üntes, Ünte ç Rapor No: VI-79/3. İNCE, F., 986. Maxmum Lkelhood Classfcaton, Optmal or Problematc? A Comparson wth the KNN Classfcaton, Techncal Report No: Tr-86/09, TÜBİTAK, Marmara Blmsel ve Endüstryel Araştırma Ensttüsü, Elektronk Araştırma Üntes. İNCE, F., 986.Uzaktan Algılamada Sayısal Görüntü İşleme, Yayın No:OY-86/ 09. MAKTAV, D., SUNAR, F., 99. Uzaktan Algılama Kanttatf Yaklaşım, Swan, Phlp H., Davs, Shrley M. den çevr. NASA, 976. Msson to Earth: Landsat Vews to World, NASA, Sp. Pub. No:360, USA. RICHARDS, I. A., 986. Remote Sensng Dgtal Image Analyss. Sprnger-Verlag Berln Hedelberg New York. SLATTER, N. P., 980. Remote Sensng Optcs and Optcal Systems, Addson-Wesley Pub., London. SPATH, H., 980. Cluster Analyss Algorthms for Data Reducton and Classfcaton of Objects, John Wley and Sons, New York. SWAIN, P. H., DAVIS, S. M., 978. Remote Sensng. The Quanttve Approach. Mc Graw-Hll Inc., U.S.A. TOWNSHEND, J. R. G., 98. Terran Analyss and Remote Sensng, George Allen and Urwn Publshers. London. WOODING, M. G., 979. A Four Band Radometer for Ground Measurement of the Spectral Reflectance of Some-Crops Intal Results, Mnstry of Agrculture, Fsheres and Food, Aeral Photography Unt, Cambrdge. YEĞİNGİL, İ., 987. Görüntü İşleme Metotları ve Kümeleme Teknklernn Uygulanması, E. Ü. Blgsayar Araştırma ve Uygulama Merkez Dergs, Clt:0, Sayı:2.

YILDIRIM, H., 989. Br Eğtmsz (Unsupervsed) Sınıflandırma Metodunun Gelştrlmes Üzerne Araştırmalar ve Bunun Ceylanpınar Ovası Topraklarına Uygulanması, Yüksek Lsans Tez, Adana.