UZAKTAN ALGILAMA Algılama Sistemleri ve Özellikleri (Optik ve Optik Olmayan Sistemler) GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF435 UZAKTAN ALGILAMA DERSİ NOTLARI http://jeodezi.karaelmas.edu.tr/linkler/akademik/marangoz http://geomatik.beun.edu.tr/marangoz/ /marangoz.htm http://jeodezi.karaelmas.edu.tr/fukal
İÇERİK Yer Gözlemleri (1m-5m) Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Kutupsal Yörüngeli (600km-1000km) Yeryüzü ile Senkronize (36000km) Optik ve Optik Olmayan Algılama Sistemleri Çok Spektrumlu Tarama Termal Görüntüleme Not: Bu ders notunda çoğunlukla, Aksaray Üniversitesi Harita Müh. Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Semih EKERCİN in Uzaktan Algılamaya Giriş dersi notlarından yararlanılmıştır. 2
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uçaktan Algılama Yapan Sistemler Kullanım Tipi Algılayıcı Adı Boyut (piksel) Profesyonel Haritalama Amaçlı Piksel Boyutu Odak Uz. Toplam Ağırlık Leica ADS40 12000 (line) 6.5 m 62.7 mm 224 kg Zeiss / Intergraph DMC Vexcel UltraCamD Vexcel UltraCamX DIMAC wide 8000 x 14000 pan 7500 x 11500 pan 9420 x 14430 pan 12 m 120 mm 136 kg 9 m 7.2 m 101.4 mm 101.4 mm 110 kg 120 kg 8900 x 6700 6 m 70 210 mm 80 kg DIMAC light 8900 x 6700 6 m 47 210 mm 75 kg DIMAC ultralight 8900 x 6700 6 m 47 210 mm 60 kg KCM 39 Digital Aerial Camera 7216(H) x 5412(V) 6.8 m 60mm, 100mm 6.75 kg Leica RCD30 (for UAV) 8956 x 6708 6 m 50 80 mm 3 kg (gövde) max. 4.4kg (lens ile) Yarı profesyonel MS-4100 - Multispectral HDTV 3CCD Color / CIR Camera 1920(H) x 1080(V) 7.4 m 14mm 1.8 kg KCM HD Digital Aerial Camera KCM 11 Digital Aerial Camera 1920 x 1080 7.4 m 50mm, 135mm 4008 x 2672 9.0 m 50mm, 135mm 50mm Lens ile: 912 gr 50mm Lens ile: 912 gr DSLR - DSLT Nikon D7000 SONY DSC F717 16.2 megapiksel 5 megapiksel 18 105 mm lens 9.7 48.5 mm Sony A77VK 24.3 megapiksel 18-55 mm 690 gr (gövde) 686 gr (gövde) 653 gr (gövde) 3
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Yer ile Senkronize (36000km) Meteoroloji Uyduları www.noaa.gov.tr (National Oceanic and Atmospheric Administration) http://tiempo10.com/satelite-meteosat.html 4
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Kutupsal Yörüngeli (600km 1000km) Uzaktan Algılama Uyduları Landsat 7 Aster Kometa (TK-350) Spot 5 Ikonos QuickBird GeoEye-1 5
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Kutupsal Yörüngeli (600km 1000km) Uzaktan Algılama Uyduları Landsat 7 Aster TK-350 Kompsat - 1 IRS 1C Spot 5 Ikonos QuickBird 6
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler (173x183)km (60x60)km (16.5x16.5)km (11x11)km (8x8)km 7
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Çok Spektrumlu Tarama: İki farklı algılama sisteminden söz edilebilir: Whiskbroom Algılayıcılar ve Pushbroom Algılayıcılar. 8
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Çok Spektrumlu Tarama (Whiskbroom Algılama) Whiskbroom algılayıcı, bir yer hücre biriminin (ground cell) yansıyan ışımayı farklı dalga boylarında saklar ve alttaki alanı dönen aynalar kullanarak yandan yana tarar. Dönen aynalar, algılayıcıya gelen ışığı yönlendirmek için kullanılır (Ayna Tarama). Whiskbroom tarayıcılar, birkaç detektör elemanıyla hareket yönüne dik doğrultuda (cross-track) tarama yaparlar. 9
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Çok Spektrumlu Tarama (Whiskbroom Algılama) Her yer hücresinin, görüntü elde edilme süresi, verilen anlık görüş alanında (IFOV) çok kısa olmalıdır. Çünkü taranan hat tespit edilecek olan birçok yer hücresinden oluşmaktadır. Çok iyi bilinen whiskbroom görüntüleyicileri AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), Landsat ve SeaWIFS tir (Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor). 10
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Çok Spektrumlu Tarama (Pushbroom Algılama) Pushbroom algılayıcıda ise, tarayıcı aynalar kullanmaz ve alttaki alandaki yansıyan ışımayı iki boyutlu dizilim kullanarak, farklı dalga boyları için bir kerede tarar. Toplam görüntü elemanı sayısı taranan alandaki yer hücre birimi sayısına eşittir. Uydunun (veya uçağın) hareketi, güzergâh yönünde tarama imkânı sağlar. Daha çok sayıda bant kullanılırsa, daha sürekli bir yansıma spektrumu kaydedilebilecektir Pushbroom tarayıcılarda tarama hareket yönüne paralel bir doğrultuda (along-track) yapılır (Doğrusal dizin tarama). 11
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Çok Spektrumlu Tarama (Pushbroom Algılama) Pushbroom görüntüleme algılayıcılarının birçok avantajı bulunmaktadır. Daha hafif, daha küçük ve daha az sayıda hareketli parçaları olduğu için daha az karmaşıktırlar. Dezavantajları; ayar süresinin yüksek sayıdaki bireysel detektör elemanına bağlı olarak uzun ve yoğun sürmesidir. Pushbroom algılayıcıya örnek olarak, QuickBird, Ikonos, ve ASTER verilebilir. 12
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Çok Spektrumlu Tarama (Işınımın Sayısal Değere (Digital Number-DN) Dönüştürülmesi - Ek Bilgi) Işınımın detektöre ulaşması, algılayıcı maddesinde elektron çiftinin oluşmasına yol açar. Belirli bir işlem süresince, elektrot tüm serbest elektronları toplar. Bir yükselteç, elektron yükünü analog sinyale dönüştürür ve sinyalin gücünü yükseltir. Daha sonra, bir analog-sayısal dönüştürücü (ADC), analog sinyali ayrık tamsayılara (sayısal sayılara) dönüştürür. ADC, aletin dinamik değer aralığını belirler (örneğin 12-bit ADC 4096 sayısal sayılı bir dinamik değer aralığı sağlamaktadır). Son olarak DN, sürücüye (hard disk ya da kaset) kaydedilir. 13
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Sayısal Kameralar (Hatırlatma) Sayısal kameralarda kullanılan görüntü kayıt sistemi Charge Couple Device (CCD) ye dayanmaktadır. CCD elemanına gelen ışık, şiddeti ile orantılı olarak elektrik yükü oluşturur. CCD lerin temel yapı elemanı olan silikon detektörler bir dizi şeklinde veya bir çerçeve içerisindeki alanı kaplayacak biçimde dizilirler. Her kayıt elemanı, diğer bir deyişle silikon detektör, yeryüzündeki objelerden yansıyan ışık enerjisini elektrik sinyallerine dönüştürerek kaydeder. Bu elektrik yükü transfer edilerek kaydedilir ve radyometrik yoğunluk değerine dönüştürülür. 14
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Termal Görüntüleme (Kaynak: Arş. Gör. Ali İhsan Şekertekin) Yeryüzünden toplanan elektromanyetik enerjinin, gri renk tonlarında ölçeklendirilmesi ve görüntü oluşumu söz konusudur (Örneğin Landsat 5 uydusunun 6. bandı gibi). 15
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Termal Görüntüleme 16
Algılama Sistemleri ve Özellikleri - Uzaydan Algılama Yapan Sistemler Termal Görüntüleme 17
Algılayıcı Tipleri (1) (2) (Topan, 2007) 18
Optik Algılama Sistemleri Zonguldak Örneği (Karakış vd., 2005) 19
Optik Algılama Sistemleri TK-350 Uydu Sistemi Film Tabanlı - Çerçeve KOMETA nın bir parçası (Rus Harita Yapım Sistemi) 2000 yılına kadar fotoğraflar çekilmiştir Film boyutları 45 x 30 cm Yer çözünürlüğü (YÖA): 10 m Müşirler ve grid ağ Küresellik vb. etkilerden kay. bozulmalar Taramadan kaynaklı hatalar SYM üretimi uygulamaları (Topan, 2007) 20
Optik Algılama Sistemleri KVR1000 Uydu Sistemleri Film Tabanlı - Panoramik (https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/k/kometa) 21
Optik Algılama Sistemleri Landsat Serisi Uydu Sistemi Dijital - Ayna Tarama http://eros.usgs.gov 22
Optik Algılama Sistemleri Landsat Serisi Uydu Sistemi Dijital - Ayna Tarama Teknik Özellikler: 23
Optik Algılama Sistemleri Landsat Serisi Uydu Sistemi Dijital - Ayna Tarama Jeoloji amaçlı haritalama, tarımsal uygulamalar, tektonik uygulamalar Değişim Belirleme Çalışmaları Afet tahmin ve izleme Ekolojik izleme Sınıflandırma için uygun veri Termal bandı ile Yüzey Sıcaklık Verisi toplama 24
Optik Algılama Sistemleri Bilsat Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve ARAŞTIRMA UYDUSU (BİLSAT) PROJESİ, küçük uydu teknolojilerini öğrenerek ülkemize kazandırmak için başlatılmış bir teknoloji transferi projesidir. Proje, Surrey Üniversitesi nin (İngiltere) bir kuruluşu olan SSTL şirketi ile birlikte gerçekleştirilmiştir. BILSAT uydusu, pil hücrelerinden iki tanesinin ömrünü tamamlaması ile, Ağustos 2006 tarihi itibarı ile enerji depolayamaz duruma gelmiş ve bu nedenle operasyonlar sona ermiş ve uydu görevini tamamlamıştır (www.bilten.metu.edu.tr). Kullanım alanları: Şehircilik (Arazi örtüsü kullanımı, kentsel kullanım alanlarının sınıflandırılması, kaçak yapılaşmanın tespiti gibi) Tarım (Ürün gelişiminin izlenmesi, rekolte tahmini gibi) Çevre (ÇED raporlarında kullanma, çevresel modelleme gibi) Ormancılık (Hastalıkların tespiti, yangınlardan sonra hasar tespiti gibi) Haritacılık (3 Boyutlu Modelleme,...) Jeoloji uygulamaları Afet yönetimi 25
Optik Algılama Sistemleri Bilsat Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve ALGILAYICI ÖZELLİKLERİ: 4 Bandlı MS görüntüleyici özellikleri: Konumsal Çözünürlük: 27,6 m Radyometrik band aralıkları: (µm) Band 1: 0.45-0.52 ( Mavi ) Band 2: 0.52-0.60 (Yeşil) Band 3: 0.63-0.69 ( Kırmızı ) Band 4: 0.76-0.90 (Yakın Kızılötesi) 12.6 metre konumsal çözünürlüğe sahip siyah/beyaz kamera 26
Optik Algılama Sistemleri Bilsat Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve http://www.bilten.metu.edu.tr (Topan, 2007) 27
Optik Algılama Sistemleri Bilsat Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve Zonguldak Bölgesine ait Bilsat görüntüsü (12.6 m pan, 27.6 m MS) 28
Optik Algılama Sistemleri Terra Aster/Modis Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve Teknik Özellikler: 29
Optik Algılama Sistemleri Terra Aster/Modis Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve Kayaç yapılarının belirlenmesi Tektonik uygulamalar Jeolojik amaçlı harita yapımı Tarım, ormancılık ve askeri uygulamalar SYM üretimi Sınıflandırma için uygun veri 30
Optik Algılama Sistemleri Terra Aster/Modis Uydu Sistemi Dijital - Çerçeve 31
Optik Algılama Sistemleri Dijital - Doğrusal dizin tarama sistemler SPOT, IRS, IKONOS, QuickBird-2, OrbView, GeoEye, Worldview-2, vb. sistemler TDI tekniği (IKONOS ve QuickBird vb. için) 32
Optik Algılama Sistemleri Spot Uydu Sistemi - Dijital - Doğrusal dizin Teknik Özellikler: 33
Algılayıcı Tipleri Spot Uydu Sistemi - Dijital - Doğrusal dizin 34
Optik Algılama Sistemleri Spot Uydu Sistemi - Dijital - Doğrusal dizin Şehir planlama, haritacılık Askeri, tarımsal, ormancılık amaçlı uygulamalar Değişim Belirleme Çalışmaları Afet tahmin ve izleme Kaynak: Nik Sistem 35
Optik Algılama Sistemleri Ikonos Uydu Sistemi 24 Eylül 1999 da Kaliforniya Vandenberg hava sahası ABD den fırlatılan IKONOS uydusu Geoeye tarafından çalıştırılan yüksek çözünürlüklü bir uydudur. Nadir de 3.2 metre konumsal çözünürlüklü Multispektral (renkli), 0,82 metre konumsal çözünürlüklü pankromatik (siyah-beyaz) görüntü elde edebilir. Harita yapımı (1:10000), Doğal kaynakların kent ve kırsal kesimler için haritalanması, doğal afet yönetimi, tarım ve orman uygulamaları, madencilik, mühendislik ve inşaat gibi birçok uygulama alanına sahiptir. 36
Optik Algılama Sistemleri Ikonos Uydu Sistemi Teknik Özellikler: 37
Optik Algılama Sistemleri Ikonos Uydu Sistemi 38
Optik Algılama Sistemleri QuickBird-2 Uydu Sistemi Teknik Özellikler: 39
Optik Algılama Sistemleri QuickBird-2 Uydu Sistemi Ürünler: Uygulama Alanları: Şehir planlama, harita yapımı (1:5000-1:10000), Tarımsal uygulamalar: Çiftçilik, sulama ve ekin türü, Jeolojik uygulamalar: Tektonik, jeomorfoloji ve madencilik uygulamaları, Afet tahmin ve inceleme çalışmaları 40
Optik Algılama Sistemleri QuickBird-2 Uydu Sistemi 41
Optik Algılama Sistemleri Rasat Uydusu - TÜRKİYE RASAT Araştırma Uydusu, Türkiye nin ve TÜBİTAK UZAY ın BiLSAT uydusundan sonra sahip olduğu ikinci uzaktan algılama uydusudur. Yüksek çözünürlüklü optik görüntüleme sistemine ve Türk mühendislerce tasarlanıp geliştirilen yeni modüllere sahip olan RASAT, Türkiye de tasarlanıp üretilen ilk yer gözlem uydusudur (http://rasat.uzay.tubitak.gov.tr). Kullanım alanları: Haritacılık Afet İzleme Çevre Uygulamaları Şehircilik ve Planlama 42
Optik Algılama Sistemleri Rasat Uydusu - TÜRKİYE http://rasat.uzay.tubitak.gov.tr 43
Optik Algılama Sistemleri Rasat Uydusu - TÜRKİYE Rasat - İzmir Kuş Cenneti 44
Optik Algılama Sistemleri Worldview-2 Uydusu WorldView-2 uydusu 2009 yılı Ekim ayında fırlatılmış olup, dünyanın 8 spektral banda sahip ilk yüksek çözünürlüklü gözlem uydusudur. WorldView- 2 uydusu, 770km. yükseklikte konumlandırılmış olup hem 0.46m yersel çözünürlüklü pankromatik, hem de 1.84m. yersel çözünürlükte multispektral olarak görüntü sağlayabilmektedir. WorldView-2 uydusu ortalama 1.1 günlük yeniden ziyaret etme süresine sahiptir. Günlük 975,000 km2 lik alan çekebilme özelliğine sahiptir (Kaynak: Nik sistem). 45
Optik Algılama Sistemleri Worldview-2 Uydusu Teknik Özellikler Fırlatma Bilgileri: Yörünge: Uydu Ömrü (Tahmini): Uydu boyutu ve güç özellikleri: Spektral Bantlar: Yersel Çözünürlük: Radyometrik Çözünürlük: Çerçeve Genişliği: Uydu Veri Kapasitesi: Maksimum Çekim Açısı: Yörünge Başına Toplanan Veri miktarı: Tek Geçiş sırasında elde edilebilecek maksimum alan: bitişik Alan Miktarı: Yeniden Geçiş Sıklığı: Geolocation Accuracy (CE90%): Tarih: 8 Ekim, 2009 Fırlatma Aracı: Delta 7920 Fırlatma Alanı: Vandenberg Hava Üssü, Kaliforniya-ABD Yükseklik: 770 kilometre Tip: Güneş senkronizasyonlu, Periyod: 100 dakika 7,25 yıl 4.3 metre uzunluk x 2.5 metre boyunda 7.1 meters açılmış solar boyutu 2800 kilogram, 3.2 kw solar array, 100 Ahr pil gücü Pankromatik: 450-800 nm, 8 band Multispektral: Kıyısal: 400-450 nm Kırımızı: 630-690 nm Mavi: 450-510 nm Kırmızı Kenarı: 705-745 nm Yeşil: 510-580 nm Yakın-IR1: 770-895 nm Sarı: 585-625 nm Yakın-IR2: 860-1040 nm Pankromatik: 0.46 metre GSD (nadir), 0.52 metre GSD at 20 derece off-nadir Multispectral: 1.84 metre GSD (nadir), 2.08 meters GSD at 20 derece off-nadir 11-bit dinamik aralığı 16.4 kilometre (nadir) 2199 gigabit solid state HardDisk Nominal olarak +/-45 off-nadir 524 gigabit 65.6 km x 110 km mono (nadir) 48 x 110 km stereo (nadir) 1.1 gün- 1 m. GSD veya daha az 3.7 gün 20 off-nadir veya daha az (0.52 m. GSD) 6.5m CE90 doğruluğu (araziden gelen distorsiyonları katmadan) 46
Optik Algılama Sistemleri Worldview-2 Uydusu Fukushima/Japonya daki Tsunami Felaketi Zarar Tespiti Çalışmasında Kullanılmış Worldview-2 Görüntüsü http://www.landinfo.com/worldview2.htm 47
Optik Algılama Sistemleri Worldview-2 Uydusu 2012 Worldview-2 Zonguldak ve Çatalağzı Görüntüsü 48
Optik Algılama Sistemleri Worldview-2 Uydusu Zonguldak Kıyı Şeridi Analizi (Worldview 2) (Demirpark AVM nin kıyı şeridi tarafı) (Yeşil=Referans Harita, Sarı=Worldview 2) 49
Optik Algılama Sistemleri GeoEye Uydusu Atıldığı 6 Eylül 2008 tarihiyle birlikte, dünyanın en yüksek çözünürlüklü ticari gözlem uydusu konumundadır. GeoEye-1 pankromatikte 0.41m., multispektral olarak da 1.65m. yersel çözünürlüğe sahiptir. GeoEye-1 sensörü, günlük 350.000 km2 görüntü toplayabilme özelliği ile büyük ve geniş alan kapsayan projeler için geliştirilmiştir (Kaynak: Nik sistem). Hoover Barajı 50
Optik Algılama Sistemleri GeoEye Uydusu Teknik Özellikler Yersel çözünürlük (Pan/MS) : 0.41m. / 1.65m. Spektral çözünürlük (Pan/MS) : 450-800 nm (pankromatik) 450-510 nm (mavi) 510-580 nm (yeşil) 655-690 nm (kırmızı) 780-920 nm (yakın IR) Çerçeve Genişliği : Off-Nadir Görüntüleme : Dinamik Aralık : Uydu Ömrü -Tahmini : Yeniden geçiş aralığı : Yörüngesel Yüksekliği : Nodal Crossing : 15.2 km. 60 dereceye kadar 11bit 10 yıldan fazla 3 günden az 681km. 10.30 sabah 51
Optik Algılama Sistemleri GeoEye Uydusu 30.06.09 tarihli Tahran Üniversitesini içeren bir GeoEye görüntüsü (Kaynak: Nik Sistem) 52
Optik Algılama Sistemleri Dijital - Doğrusal dizin tarama sistemler Olumlu yanları Daha yüksek düzeyli uzaysal ve radyometrik çözünürlük sağlaması, Her bir doğrusal dizi elemanı arasında sabit bir ilişkinin bulunması ve dolayısıyla aralarında yüksek bir geometrik bütünlüğün söz konusu olması, Ağırlıkları ve boyutları nedeniyle az güç gerektirmeleri, Hareketli parçalara sahip olmamaları ve dolayısıyla uzun ömürlü olmalarıdır. Olumsuz yanları Geometrik ve radyometrik açıdan kalibre edilmeleri oldukça güç olan pek çok doğrusal diziden oluşabilmeleri Kullanılan CCD dedektörlerin sınırlı spektral duyarlılığa sahip olmalarıdır. (Topan, 2007) 53
Optik Algılama Sistemleri Stereo Görüntü Algılama (Topan, 2007) 54
Optik Algılama Sistemleri Stereo Görüntü Algılama (Topan, 2007) 55
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri RADAR kelimesi, RAdio Detection And Ranging (RADAR Radyo ile Saptama ve Uzaklık Ölçme) ifadesinin kısaltmasıdır. Adından anlaşılacağı üzere radar, radyo dalgaları yardımıyla objelerin varlığını algılama ve uzaklıklarını (konumlarını) belirlemek için geliştirilmiştir. Bu işlem, ilgilenilen yöne mikrodalga enerji pulsları gönderilerek sistemin görüş alanı içinde bulunan objelerden alınan yansımaların kaynağı ve gücünü kaydetmektir. 56
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri Yerde, havada yada uzay platformlarında yerleşik olabilen radar sistemleri ile görüntü üretilebilir veya üretilmeyebilir. Görüntüsel olmayan radarlara en iyi örnek, araçların hızını ölçmede kullanılan Doppler radardır. Bu sistem, objenin hızını belirlemek için gönderilen sinyalle dönen sinyal arasındaki Doppler frekans ötelemesinden yararlanmaktadır. Bu öteleme, dalga göndericisi ile yansıtıcısının bağıl hızlarının bir fonksiyonudur. Doppler radar sistemleri, uzaktan algılama uygulamalarında kullanılmamaktadır. 57
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri Diğer bir radar türü, Plan Position Indicator (PPI - Düzlemsel Göstergeli Radar) aletidir. Bu radar, üzerinde çapsal tarama yankılarının pozisyonunu gösteren dairesel bir gösterim ekranına sahiptir. Bu sistem, dönen anteni etrafındaki objelerin devamlı surette güncelleştirilmiş görüntüsünü üretmektedir. PPI radarlardan; hava tahminlerinde, hava trafik kontrollerinde ve seyir amacıyla yoğun olarak yararlanılmaktadır. Ancak bu sistemler, kaba uzaysal çözünürlük verdiklerinden çoğu uzaktan algılama uygulamaları için uygun değildirler. 58
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri Side Looking Radar (SLR - Yan Bakışlı Radar) veya Side Looking Airborne Radar (SLAR - Yan Bakışlı Hava Radar) olarak adlandırılan sistemler 1950 li yılların başlarında askeri keşif amaçlı olarak geliştirilmiştir. Hemen hemen bütün hava şartlarında operasyon kapasitesi ve gecegündüz görüntüleme yeteneği nedeniyle ideal askeri keşif sistemi halini alan SLAR ın askeri alanda yarattığı başarı onun daha sonraları oluşan sivil uzaktan algılama aplikasyonları üzerinde iki ayrı etki yapmıştır. İlki, bu başarı askeri gelişimden sivil uygulamalara geçiş arasında gecikmeye yol açmıştır. İkincisi, askeri SLAR sistemleri sadece askeri hedeflere bakmak için geliştirilmiştir. Yeryüzü objeleri ise orijinal sistem tasarımında doğal olarak ilgi dışıydılar. Ancak, askeri-olmayan kapasitelerinin artmasıyla SAR sistemleri, doğal kaynak verilerini elde etmede güçlü bir araç haline gelmiştir. 59
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri - SLAR SLAR platformu düz bir rotada, sabit bir yükseklikte seyreden bir uçak veya uydu olabilir. Radar bu uçuş rotasına dik yönde yer yüzeyine yatık bir menzilde ışıma yapar ve yer yüzeyindeki geniş bir şerit alanı tarar. Menzil (range), uçuş rotasına dik yöndeki mesafe; azimut açısı ise uçuş rotası yönündeki mesafe olarak tanımlanır. www.radartutorial.eu 60
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri - SLAR Şerit, yer yüzeyinde SLAR tarafından ölçüm verilerinin alındığı alandır. Şeritler uçuş rotası yönünde boylamasına uzanır. Şeridin genişliği rotaya dik yönde ölçülür. SLAR ilk defa bir gerçek açıklıklı anten kullanır. Yani, bu antenin yeterli bir açısal çözümlemeyi sağlayabilmesi için geometrik olarak ölçülebilen boyutlara sahip olması gerekir. www.radartutorial.eu 61
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri - RAR RAR (Gerçek Açıklıklı Radar), yeryüzünü mikrodalga sinyaller kullanarak görüntüleyen ve bu nedenle güneşin konumundan (gün zamanı), hava koşulları ve yüzey kontrastından bağımsız olacak şekilde alım yapan görüntüleme sistemidir. Bu sisteme SRTM uydusu örnek olarak gösterilebilir. Bu sistemde, yeryüzü yüksekliklerini belirlemek amacıyla kullanılabilen interferometrik ölçüm tekniğine veri sağlamak amacıyla, uydudan dışarı doğru uzanacak olan 60m. uzunluğundaki direğe monte edilmiş olan ikincil alıcı anten mevcuttur. www.radartutorial.eu 62
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri - InSAR InSAR (Interferometrik Yapay Açıklıklı Radar), tekniğinde iki SAR görüntüsü radar interferogramı oluşturmak üzere birleştirilir. İnterferogram, hedef alanın yüksekliği ile ilgili bilgi sağlayabileceği gibi; iki görüntü alımı arasında meydana gelen yer menzil mesafesinde meydana gelebilecek küçük değişimler hakkında da bilgi sağlayabilir. SAR görüntüsü, görüntüleme alanında hedeflerden yansıyan genlik ve fazların bir kaydıdır. Genlik, hedefin yansıma özelliklerini ifade ederken; faz ise hedefe olan mesafeye bağlı bir değerdir. InSAR; iki SAR görüntüsündeki birbirine karşılık gelen piksellerin fazlarının farkını belirler ve interferogramı oluşturur (Burgmann vd., 2000). InSAR tekniği, topoğrafik değişimleri belirlemek ve yeryüzü deformasyonunu ölçmek için kullanılabilir. 63
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri - InSAR Interferogram produced using ERS-2data from 13 August and 17 September 1999, spanning the 17 August Izmit (Turkey) earthquake. (NASA/JPL-Caltech) 64
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR ve Değişik Türleri - InSAR Eğer uzay mekiğinde birbirinden uzak mesafeyle ayrılmış iki alıcı varsa, interferometrenin ihtiyaç duyduğu elemanlar mevcuttur demektir. Şekilde gösterildiği gibi interferometre, bir bazın iki ucundaki alıcılar tarafından alınan sinyallerin fazları arasındaki farklılığı ölçer. Bu faz farklılığına interferometrik faz denir. Faz değerleri hedefle alıcı arasındaki uzaklığa bağlı olduğundan interferometrik faz, alıcıların hedeften olan uzaklıkları arasındaki farkın ölçümü olacaktır. 65
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR - Avantajları Bulut, sis ve bitki gölgelerinden etkilenmez. Büyük alanların 1/400000 1/100000 ölçekli haritalarının yapımına olanak sağlar. Gece ve gündüz görüntü alınması mümkündür. Stereoskopik görüş elde etmek amacıyla bindirmeli görüntü çekimi yapılabilir. Askeri amaçlı olduğu kadar, sivil amaçlı da kullanılabilir. 66
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR Örnek Görüntüler Shaded Relief and Radar Image with Color as Height, Bosporus Strait and Istanbul, Turkey 67
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR Örnek Görüntüler SRTM: Sredinnyy Khrebet, Kamchatka Peninsula, Russia 68
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR Örnek Görüntüler SRTM Stereo Pair: Bhuj, India, Two Weeks After Earthquake On January 26, 2001, the city of Bhuj suffered the most deadly earthquake in India's history. About 20,000 people were killed, and more than one millionhomes were damaged or destroyed. 69
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR Örnek Görüntüler 70
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR Örnek Görüntüler Radarsat-1 71
Optik Olmayan Algılama Sistemleri RADAR Örnek Görüntüler Dünyanın en büyük deltası olan Ganges, Güney Asya da, Bangladeş ve Hindistan sınırları içindeki bir alanı kaplıyor. Bu görüntü, Envisat ın Ocak 2009, Şubat 2009 ve Mart 2009 da çektiği radar görüntüleriyle bir araya getirilmiştir http://fotogaleri.ntvmsnbc.com). 72
Optik Olmayan Algılama Sistemleri Stereo Görüntü Algılama RAR (Gerçek Açıklıklı Radar) ile SAR (Yapay Açıklıklı Radar) ile (Topan, 2007) 73
GELECEK HAFTA: Görüntü Verisinin Düzeltilmesi ve Geliştirilmesi 74
KAYNAKLAR Uzaktan Algılamaya Giriş Ders Notları, Doç. Dr. Semih EKERCİN, Aksaray Üniversitesi, Harita Müh. Bölümü, 2011, Yrd. Doç. Dr. Aycan Murat MARANGOZ, Bülent Ecevit Üniversitesi Müh. Fak. Jeodezi ve Fot. Müh. Bölümü, Fotogrametri ABD Sunuları, 2012 Uydu Görüntülerinden Kentsel Ayrıntıların Nesne-Tabanlı Sınıflandırma Yöntemiyle Belirlenmesi ve CBS Ortamında Bütünleştirilmesi,, Danışman: Prof. Dr. Zübeyde ALKIŞ, Doktora Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeodezi ve Fotogrametri Müh. ABD, Uzaktan Algılama ve CBS Programı, Ekim 2009 Uzaktan Algılama Ders Notu, Sunar F., Özkan C. ve Osmanoğlu B., T.C. Anadolu Üni. Yayını No: 2320, AÖF Yayını No: 1317, 2011 Yüksek Çözünürlüklü Uydu Görüntülerinden Kentsel Ayrıntıların Nesne-Tabanlı Sınıflandırma Tekniğiyle Otomatik Olarak Belirlenmesi ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) Ortamında Bütünleştirilmesine Yönelik Araştırma, Yrd. Doç. Dr. Serkan KARAKIŞ, Yüksek Lisans Tezi, ZKÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005 Uzaktan Algılamada Görüntüleme Sistemleri, Yrd. Doç. Dr. Hüseyin TOPAN, ZKÜ Müh. Fak. Jeodezi ve Fot. Müh. Bölümü, Bölüm içi Semineri, 2007 Uzaktan Algılama Kitabı, İşlem GIS, 2002 Burgmann,R., Rosen,P., Fielding,E., 2000. Synthetic Aperture Radar Interferometry To Measure Earth s Surface Topography And Its Deformation, Annu.Rev.Earth Planet.Sci.28:169-209 http://rasat.uzay.tubitak.gov.tr www.microdrones-turkey.com/ http://tmackinnon.com/ www.noaa.gov.tr http://tiempo10.com/satelite-meteosat.html https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/k/kometa www.radartutorial.eu 75