COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ VE UZAKTAN ALGILAMANIN MADENCİLİK FAALİYETLERİNDE KULLANILMASI Coğrafi Bilgi Sistemi ( CBS / GIS), grafik ve grafik-olmayan bilgilerin coğrafi esaslara göre toplanması, saklanması, işlenmesi ve kullanıcıya sunulması işlevlerini bir bütünlük içerisinde gerçekleştiren bir bilgi sistemidir. CBS bünyesinde, coğrafi veri tabanı, yazılım, donanım, personel, standartlar ve yöntemler gibi bileşenleri kapsar. Bu özelliklerinden dolayı CBS, tüm dünyada çok geniş kullanım alanlarına sahiptir. Coğrafi Bilgi Sistemi, haritaları üreten bir program sistemi değildir. Farklı ölçeklerde, farklı projeksiyonlarda haritaların üretiminin yanı sıra, bu haritaların kullanımına yönelik bir analiz sistemidir. En büyük avantajı, harita üzerindeki grafik bilgilerin, birbirleri ile yada verilerin, kriterler bazında, mekansal ve mantıksal ilişkilerini vermesidir. CBS nin Yararları CBS teknolojisi, mühendislik ve bilimsel sorunların kendi içerisinde çözümünün çok ötesinde, kamu ve özel kullanıcılara ait hizmetlerin dağıtımının optimizasyonu, istatistiksel verilerin değerlendirilmesi, toplumsal ve doğal kaynakların yönetimi konularında çok etkin çözümler sunmaktadır. Kamu Kurum ve Kuruluşları ile Özel kesimin konumsal verileri, uygun standartlarda, iş bölümü ve koordinasyon anlayışı içinde üretmeleri ve güncelleştirmeleri, verilerde tekrarlamayı, iş gücü ve kaynak kaybını önleyecektir. CBS in sağladığı katkılar şöyle sıralanabilir: 1. İş verimliliğini ve başarısını arttırır; 2. İşlem yapabilme etkinliğini arttırır; 3. Bilgi akışını hızlandırır; 4. Mevcut veriye ulaşımı çabuklaştırır; 5. Mevcut kaynak ve verilerle etkili ve doğru analiz yapılabilir; 6. Veri güncelleştirme kolaylıkla yapılabilir; 7. İşletmenin iş performansını arttırır; 8. Çalışmayı daha kolay ve zevkli hale getirir; 9. Bürokrasiden kaynaklanan iş gücü ve zaman kaybını önler. Uzaktan Algılama Teknolojisi ve CBS İçinde Kullanımı Uydu görüntüleri ve hava fotoğraflarının işlenerek analizlerinin yapılmasını konu alan uzaktan algılama tekniklerinin son yıllarda çok hızlı bir şekilde gelişmesini takiben, CBS ve UA birbirini destekleyen ve birçok sektörde mükemmel çözümler sunan iki ana dal haline gelmiştir. Madencilik Sektöründe CBS ve Uzaktan Algılama nın Kullanımı Öncelikle çok geniş sahalarda araştırma yaparak, potansiyel maden sahalarının bulunmasını amaçlayan madencilik faaliyetleri, bir bakıma, geniş bir balık ağının daraltılarak son aşamada ağ içinde kalan balıkların toplanmasına benzetilebilir; Arama ruhsatı almış olduğunuz binlerce hektarlık alanlarda acaba hangi lokasyonlarda cevherleşme vardır? Sorusu geçmişten günümüze tüm madencilerin aklını kurcalar. Jeoloji Biliminin gelişmesi ile
sistematik kazanan bu alan daraltma çalışmaları, uzaktan algılama yöntemlerinin kullanımı ile büyük bir ivme kazanmış ve özellikle erişilmesi zor bölgelerde madenlere ait yansıma ve renk farklılıklarının uydular tarafından görüntülenmesi sonucu çok zengin bakır, kalay, çinko gibi metalik maden yatakları keşfedilmiştir. Günümüzde, uydu görüntülerinin eriştiği hassasiyet (çözünürlük) 1 m. nin altına inmiş durumdadır. Öte yandan, bir ruhsat sahasında ön araştırma yaparken kullanılan verilerin çeşitliliği ve miktarı, CBS kullanımı için ideal bir ortam oluşturmaktadır. Maden sahasına ait jeoloji, tektonik, toprak sınıfı haritaları, topoğrafik haritalar gibi sayısal nitelikte olan veriler ile, sondaj, yarma raporları, jeolojik formasyonlara ait raporlar gibi tablo (öznitelik) verilerinin en verimli ve sistematik biçimde değerlendirilmesi gerekir ki cevherleşmelerin doğru bir modellemesi yapılabilsin. İşte CBS, bu aşamada klasik yöntemlerle kıyaslandığında eşsiz çözümler üretmektedir; çünkü grafik veriler sözel veriler ile ilişkilendirilmekte ve bu işlem sonucunda oluşan CBS, her türlü verinin sorgulanmasında, analizinde, modellenmesinde ve sunumunda tam bir bilgisayar otomasyonu sağlamaktadır. Coğrafi Bilgi sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri büyük ve küçük ölçekli madencilik faaliyetlerinde maden arama, işletme ve rehabilitasyon çalışmalarının her aşmasında kullanılır. 1. BÖLGE JEOLOJİSİNİN GIS ORTAMINA AKTARILMASI Haritaların rektifikasyonu Maden sahasına ait her türlü harita özel digitizerlardan ( sayısallaştırıcı cihaz = tarayıcı) geçirildikten sonra kullanılan yazılımlara uygun formatlara dönüştürülür. Daha sonra kullanılan G.I.S. yazılımına haritadaki bazı koordinat değerleri girilerek verilen bir komutla haritalar, belirlediğimiz projeksiyon sistemini baz alarak dünya koordinat sistemine oturtulur. Böylece harita üzerinde istenilen her noktanın tam koordinat değerine anında ulaşılabilir. Haritaların sayısallaştırılması Rektifiye edilen haritalardaki eşyükselti eğrilerinin herbiri bilgisayar üzerinde tek tek çizilip yükseklik değerleri girilir. Böylece paftalar sayısal ortama aktarılmış olur. 10 m aralıklı devam eden kontur çizgileri olan 1/25 000 lik bir paftayı bir kişi yaklaşık 7 günde sayısal ortama aktarır. Sayısallaştırılmış bir paftada kontur değerleri arasına interpolasyonla yükseklik değeri atanmış olur. Böylece harita üzerinde her noktanın yükseklik değerine ulaşılabilir.
Şekil: Hatay bölgesinde sayısallaştırılan 1:25.000 ölçekli P36-a4 paftası ve aynı bölgedeki jeolojik birimlerin sayısallaştırılarak gösterilmesi ve aynı bölgede oluşturulan sayısal yükseklik modeli(sym-dem) 2. POTANSİYEL MADEN ALANLARININ GIS VE UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ Sahaya ait en uygun uydu görüntüsünün temin edilmesi Şekil: Hatay-Kızıldağ bölgesini gösteren Landsat 7 ETM 174-35 görüntüsünün RGB- 542 kompoziti Uydu görüntülerinin rektifikasyonu Görüntü zenginleştirme işlemleri
Şekil: Malatya-PötürgeMasifi ile Elazığ-Baskil arasındaki bölgenin Landsat 7 ETM, RGB-531 kompoziti Şekil: Baskil ve çevresine ait PC123 görüntüsü ve Baskil Porfiri bakır bölgesi ile aynı renk patternini gösteren yerlerin belirlenmesi (Bölgede yapılan jeokimyasal çalışmalar bulguların doğruluğunu desteklemiştir). Jeofiziksel kayıtların GIS ortamında değerlendirilmesi Jeolojik haritalarının uydu görüntüsü ile karşılaştırılması Yönlendirilmiş ve Yönlendirilmemiş Sınıflandırma
Şekil: Elazığ-Baskil cıvarındaki altınlı kuvars damarlarının bulunduğu bölgenin haritası ve uydu verilerinden elde edilen yönlendirilmiş sınıflandırma görüntüsü Şekil: Adana-Çiftehan bölgesinin Landsat 7TM, RGB 531 kompoziti ve bu görüntüden üretilen Yönlendirilmemiş sınıflaması
DELİKTEPE KIZILTEPE DELİKTEPE KIZILTEPE SDD HADD HL KA KİSECİK 0 1 km KİSECİK Şekil: Hatay-Kisecik köyünde, altınlı kuvars ve sülfit damarlarının bulunduğu Kızıltepe ve Deliktepe cıvarında, yönlendirilmiş sınıflama yapmak için oluşturulan eğitim setleri, sınıflandırma sonucu oluşan görüntü ve elde edilen sınıflama sonucunun gerçeğe uygunluğunu göstermek için, Landsat 7 ETM verisinden elde edilen Birincil bileşen Analizi (PC123) kompozitinin karşılaştırılması.
Sondaj verilerinin GIS ortamına aktarılması Şekil: Bir maden yatağındaki sondajların cevhere girip çıktığı yerlerin, topoğrafik konumunun ve elde edilen jeokimyasal değerlerden elde edilen izokimyasal tenor haritasının GIS ortamında gösterilmesi 3. MADEN SAHASININ VE CEVHER YATAĞININ 3 BOYUTLU MODELLEMESİ Sahanın uydu görüntüsünün 3 boyutlu modellemesi
Şekil: Niğde il merkezi ve çevresinin 3 boyutlu modeli Şekil: Eskişehir-Mihalıççık bölgesinde elde edien 3 boyutlu bir görüntünün uydu görüntüsü giydirilmiş hali Sayısallaştırma işleminin madencilik açısından faydaları Açılacak her türlü açıklığın ( kuyu, yarma, galeri vs ) yerinin tam yükseklik değerine ulaşılabilir Şekil: Eskişehir-Mihalıççık bölgesindeki bazı kromit ocaklarının konumlarının uydu görüntüsü giydirilmiş üç boyutlu ortamda gösterilmesi Sahaya ait yüzlerce bilgi harita üzerinde gösterilebilir Harita üzerinde istenildiği gibi çalışılabilir (tekrar tekrar yazılıp silinebilir)
Maden Sahasına Ait Değişik Konulu Haritaların Hazırlanması C.B.S. ile bir maden sahasına ait; eğim haritası, bakı haritası, drenaj ağı, arazi kullanım haritası, bitki örtüsü haritası, yol ağı haritası vb haritalar oluşturulur. Kağıt ortamda mevcut olan haritalar sayısal ortama aktarılarak, coğrafi veri tabanı oluşturulur. Şekil: Niğde-Bor-Çiftehan arası bölgenin 1:100.000 ölçekli jeolojik haritasının uydu verisi üzerindeki konumu ve Niğde-bor çevresinin topoğrafik konturlarının sorgulanması. Eğim Haritası Bir maden sahasına ait eğim bilgilerinin haritalanması ve veritabanın oluşturulması C.B.S. ile oldukça kolaydır. Eğim haritasında her eğim değeri farklı renkle temsil edildiğinden görsel olarak kolaylıkla eğim değerleri görülebilir.
Şekil: Niğde-Bor-Kemerhisar arası bölgenin eğim haritasının GIS ortamında gösterilmesi Bir maden sahasında eğim haritasının hazırlanması; Şev duraylılığı analizleri Pasa sahası ve stok sahası için en uygun yerin seçimi Suların akış yönlerinin belirlenmesi Kurulacak tesisler için eğim faktörü göz önüne alınarak en uygun yer seçimi gibi bir çok konuda faydalar sağlar. Bakı Haritası Bir maden sahasındaki şev yüzeylerinin baktığı yönler farklı renklerle temsil edilerek araziye ait bakı haritası oluşturulur. Şekil: Niğde-Bor-Kemerhisar arası bölgenin Bakı-Yön haritasının GIS ortamında gösterilmesi Bir maden sahasında bakı-yön haritasının hazırlanması; Açılacak galeri, kuyu,yarma gibi açıklıkların yerlerinin tespitinde, Şev yönlerinin tespitinde Hakim rüzgar yönünün belirlenmesinde Pasa sahası için en uygun yer seçiminde Kurulacak bina ve şantiyelerin yerlerinin tespitinde gibi birçok problemin çözümünde büyük kolaylıklar sağlar. Tüm vektörel verilerin (Jeolojik birimlerin, fayların, yerleşim alanlarının, akarsuların vs...) haritalar üzerine aktarılması
Haritaların rektifikasyon ve sayısallaştırma işlemlerinden sonra sahaya ait her türlü jeolojik veri haritalar üzerine aktarılır. İstenilen bilgiler harita üzerine farklı tabaka düzlemleri olarak eklenir. Şekil: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait jeolojik haritanın GIS ortamında sorgulanması Şekil: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait jeokimyasal verilerin sorgulanması
Şekil: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait jeolojik haritanın topoğrafik konturlar ile birlikte sunumu Şekil: Balıkesir-Bigadiç de bir bölgeye ait numunelerdeki Bakır değerlerinden oluşturulan TIN (Triangulated Irregular Network)görüntüsü
Şekil: Niğde-Kemerhisar Bölgesinde Landsat 7 ETM, RGB 432 kompozitinin (görüntüsünün) filitresiz ve filitrelelenmiş görüntüsü