KAYAÇ YÜZEYLERİ İÇİN YAKIN RESİM FOTOGRAMETRİSİ VE LAZER TARAMA TEKNİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Benzer belgeler
YERSEL FOTOGRAMETRİK YÖNTEM İLE YERSEL LAZER TARAMANIN KARŞILAŞTIRILMASI VE DOĞRULUK ANALİZİ

HACİM HESAPLAMALARINDA LASER TARAMA VE YERSEL FOTOGRAMETRİNİN KULLANILMASI

TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

THE EFFECT TO GEOREFERENCING ACCURACY OF CONTROL TARGETS IN TERRESTRIAL LASER SCANNING APPLICATIONS

Dijital Fotogrametri

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Yersel Lazer Tarama Ölçmelerinde Doğruluk Analizi

LIDAR VE YERSEL LAZER TARAYICI SİSTEMLERİ. Yersel Lazer Tarayıcı Hakkında Genel Bilgi

Bilgisayarla Fotogrametrik Görme

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

SULTANHANI KERVANSARAYI FOTOGRAMETRİK RÖLÖVE ALIMI VE ÜÇ BOYUTLU MODELLEME ÇALIŞMASI

FOTOGRAMETRİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI FAALIYETLERI

YÜZEYLERİN PÜRÜZLÜLÜK AÇILARININ LAZER TARAYICILAR YARDIMIYLA BELİRLENMESİ

AFYON GEDİK AHMET PAŞA (İMARET) CAMİSİNİN FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLE ÜÇ BOYUTLU MODELLENMESİ

Doç. Dr. Bahadır ERGÜN MİM 466

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

ÇATI KAFES SİSTEMLERİNİN LAZER TARAYICI YARDIMI İLE MODELLENMESİ

OBJE YÜZEY EĞİMLERİNİN YERSEL LAZER TARAYICILARIN KONUM DOĞRULUĞUNA ETKİLERİ

YOĞUN GÖRÜNTÜ EŞLEME ALGORİTMALARI İLE ÜRETİLEN YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ SAYISAL YÜZEY MODELİ ÜRETİMİNDE KALİTE DEĞERLENDİRME VE DOĞRULUK ANALİZİ

İSKİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ SAHASININ İNSANSIZ HAVA ARACI YARDIMI İLE TRUE ORTOFOTO VE HALİHAZIR HARİTASININ YAPIMI

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR. Geomatik Mühendisliği Bölümü, Ayazağa İstanbul / Türkiye Tel: Fax:

YERSEL LAZER TARAMA YÖNTEMİNİN MİMARİ BELGELEMEDE KULLANILMASI

Dijital Kameralar (Airborne Digital Cameras)

5 İki Boyutlu Algılayıcılar

Trafik Yoğunluk Harita Görüntülerinin Görüntü İşleme Yöntemleriyle İşlenmesi

M. MARANGOZ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

YERSEL LAZER TARAYICILARIN TARAMA AÇISI VE MESAFESİNE BAĞLI OLARAK KONUM DOĞRULUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

Research On Using a Mobile Terrestrial Photogrammetric Mapping System For The Determination Of Object Volumes

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

Fotogrametrinin Optik ve Matematik Temelleri

OBJE YÜZEY RENKLERİNİN YERSEL LAZER TARAYICILARINA ETKİSİ THE EFFECT OF OBJECT SURFACE COLORS ON THE TERRESTRIAL LASER SCANNERS

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

3 DIMENSIONAL MODELLING OF LARGE OBJECTS IN OPEN-SPACE: A COMPARISON OF RECENT METHODOLOGIES IN GEOMATICS ENGINEERING

Eski Yunanca'dan batı dillerine giren Fotogrametri sözcüğü 3 kök sözcükten oluşur. Photos(ışık) + Grama(çizim) + Metron(ölçme)

SPS ZOOM D Lazer Tarayıcı SPS ZOOM 300

SAYISAL YERSEL FOTOGRAMETRİ YÖNTEMİ İLE SARIYER İSTANBUL DA SİLUET ÜRETİMİ

Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından finanse edilmektedir. İLERİ ÖLÇME TEKNİKLERİ (CMM) EĞİTİMİ DERS NOTU

Sayısal Yersel Fotogrametri Yöntemiile Sarıyer İstanbul da Siluet Üretimi

LAZER TARAMA YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLEN ÜÇ BOYUTLU İÇ MEKÂN MODELLERİNİN COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİNDE KULLANIM OLANAKLARI

THE INVESTIGATIONS OF SURFACE ACCURACIES OBTAINED FROM DIFFERENT DISTANCES WITH OPTECH ILRIS 3D LASER SCANNER

ÇELİK YAPILARDA DIŞ CEPHE GİYDİRMEYE YÖNELİK RÖLÖVE ÇALIŞMALARI SURVEY STUDIES FOR OUTSIDE FACING ON STEEL CONSTRUCTIONS

JDF/GEO 120 ÖLÇME BİLGİSİ II POLİGONASYON

Öğretim Üyesi. Topoğrafya İnşaat Mühendisliği

raycloud özelligi sayesinde en yüksek dogruluk ile tüm nesneleri tanımlayın ve proje doğruluğunu en üst seviyeye taşıyın.

PROJE RAPORU. - Prof. Dr. İrfan ŞİAP - Doç. Dr. Ünal UFUKTEPE

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

TOPOĞRAFYA Takeometri

Fotogrametriye Giriş

Veri toplama- Yersel Yöntemler Donanım

UZAKTAN ALGILAMA- UYGULAMA ALANLARI

Fotogrametriye Giriş

YERSEL FOTOGRAMETRİNİN TERSİNE MÜHENDİSLİK UYGULAMALARINDA KULLANIMI

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

HAVA FOTOĞRAFLARININ YÖNELTİLMESİNDE GPS/IMU İLE DOĞRUDAN COĞRAFİ KONUMLANDIRMA DOĞRULUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

İçerik Fotogrametrik Üretim 2 Fotogrametri 2 Hava Fotogrametrisi...2 Fotogrametrik Nirengi 3 Ortofoto 4 Fotogrametrik İş Akışı 5 Sayısal Hava

Zaman Ortamı Yapay Uçlaşma (Time Domain Induced Polarization) Yöntemi

ÖLÇME BİLGİSİ. PDF created with FinePrint pdffactory trial version Tanım

AFYON DÖĞER KERVANSARAYININ FOTOGRAMETRİK RÖLÖVE ALIMI VE ÜÇ BOYUTLU MODELLENMESİ

TOPOĞRAFYA Kesitlerin Çıkarılması, Alan Hesapları, Hacim Hesapları

HAVADAN LAZER TARAMA ve SAYISAL GÖRÜNTÜ VERİLERİNDEN BİNA TESPİTİ VE ÇATILARIN 3 BOYUTLU MODELLENMESİ

YERSEL FOTOGRAMETRİ. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FOTOGRAMETRİ ANABİLİM DALI SUNULARI

ANTİK TİYATROLARIN FOTOGRAMETRİK RÖLÖVE PLANLARININ UÇURTMA FOTOĞRAFLARI İLE ÇIKARILMASI VE KNİDOS ANTİK TİYATRO ÖRNEĞİ

İNŞAAT TEKNOLOJİSİ ÖNLİSANS EĞİTİMİNDE HARİTACILIĞIN YERİ. Orhan KURT 1

Yersel Lazer Tarayıcılar ile 3 Boyutlu Modelleme

AKSARAY SULTANHANI'NIN YERSEL FOTOGRAMETRİK YÖNTEM İLE MODELLENMESİ VE NOKTA KONUM HASSASİYET ARAŞTIRMASI

Teknik Özellik Listesi

ÖLÇME UYGULAMASI YÖNERGESİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖLÇME TEKNİĞİ ANABİLİM DALI

ÖLÇME BİLGİSİ TANIM KAPSAM ÖLÇME ÇEŞİTLERİ BASİT ÖLÇME ALETLERİ

JDF 116 / 120 ÖLÇME TEKNİĞİ / BİLGİSİ II POLİGONASYON

Bağıl Konum Belirleme. GPS ile Konum Belirleme

SEC 424 ALTYAPI KADASTROSU. Yrd. Doç. Dr. H. Ebru ÇOLAK

EROZYONUN KANTİTATİF OLARAK BELİRLENMESİ. Dr. Şenay ÖZDEN Prof.Dr. Nuri MUNSUZ

TOPOĞRAFYA Temel Ödevler / Poligonasyon

NİCEL METALOGRAFİ (STEREOLOJİ)

MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

OPTİK GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMİ KULLANAN BİR PARÇA BOYUTLANDIRMA SİSTEMİNİN TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI. Aralık-2011

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

Hakan AKÇIN* SUNU Ali ihsan ŞEKERTEKİN

HASSAS ORMANCILIK. Prof.Dr. Abdullah E. Akay. BTÜ Orman Fakültesi Orman Mühendisliği Bölümü Osmangazi-Bursa

SFM TEKNİĞİ İLE 3B OBJE MODELLENMESİNDE KULLANILAN TİCARİ VE AÇIK-KAYNAK KODLU YAZILIMLARIN KARŞILAŞTIRILMASI

TOPOĞRAFİK HARİTALAR VE KESİTLER

Topografya (Ölçme Bilgisi) Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Dijital Fotogrametri ve 3B Modelleme

Muğla, Türkiye mermer üretiminde önemli bir yere sahiptir. Muğla da 2008 yılı rakamlarına göre 119 ruhsatlı mermer sahası bulunmaktadır.

FOTOGRAMETRİ KAMERA KALİBRASYONU ÖDEV YÖNERGESİ

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

Yükseklik Ölçme (Nivelman) Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Ölçme Bilgisi DERS 7-8. Yatay Kontrol Noktaları Ve Yükseklik ölçmeleri. Kaynak: İ.ASRİ (Gümüşhane Ü) T. FİKRET HORZUM( AÜ )

Fotogrametri Anabilim dalında hava fotogrametrisi ve yersel fotogrametri uygulamaları yapılmakta ve eğitimleri verilmektedir.

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ VE UZAKTAN ALGILAMA

10/3/2017. Yapısal Jeoloji, Güz Ev Ödevi 1. ( ) Profile, Eğim, Yükseklik

Yatay Kontrol Noktaları

CURRICULUM VITAE. Personal Information

Yapılma Yöntemleri: » Arazi ölçmeleri (Takeometri)» Hava fotoğrafları (Fotoğrametri) TOPOĞRAFİK KONTURLAR

TOPOĞRAFYA Yüksekliklerin Ölçülmesi Nivelman Yöntemleri

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

DECEMBER KOZAĞAÇ (MUĞLA) BEYAZ MERMERİNİN FİZİKOMEKANİK VE SÜREKSİZLİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

Ölçme Bilgisi ve Kadastro Anabilim Dalı

Transkript:

205 [1037] KAYAÇ YÜZEYLERİ İÇİN YAKIN RESİM FOTOGRAMETRİSİ VE LAZER TARAMA TEKNİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Abdullah Harun İNCEKARA 1, Dursun Zafer ŞEKER 1 1 İstanbul Teknik Üniversitesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, 34469, Maslak, İstanbul, incekaraa@itu.edu.tr 1 Prof. Dr., İstanbul Teknik Üniversitesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, 34469, Maslak, İstanbul, seker@itu.edu.tr ÖZET Günümüzdeki farklı mühendislik uygulamaları ve projelerde en çok tercih edilen veri türü farklı yöntemlerle üretilmiş nokta bulutlarıdır. Nokta bulutu üretmenin en yaygın yolu lazer tarayıcılar kullanmaktır. Bu araçlar, belli sıklıkta üç boyutlu (3B) nokta bulutu üretmektedir. Bunun yanında gelişen yazılım ve donanım teknolojilerine paralel olarak nokta bulutları uygun koşullarda çekilmiş fotoğraflar yardımıyla da üretilebilmektedir. Yeterli kalitedeki fotoğraflar dijital kameralar ile elde edilebilmekte ve günümüzde yaygın olarak kullanılan birçok fotogrametri yazılımı nokta bulutu üretme desteğini sağlamaktadır. Lazer tarama cihazıyla elde edilen ve fotoğraflar yardımıyla elde edilen nokta bulutlarını farklı açılardan değerlendirmek amacıyla, İTÜ Ayazağa Kampüsü içerisinde yer alan kayaç yüzeyleri üzerinde bu çalışma gerçekleştirilmiştir.her iki yöntemi karşılaştırmak için 2B ve 3B analizler ile doğruluk araştırması yapılmıştır. 2B analizler alan bazında, 3B analizler ise hacim bazında gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları her iki grupta üretilen nokta bulutlarının çok büyük benzerlik gösterdiğini ve bu tür çalışmalar için birbirlerinin yerlerine kullanılabileceğini göstermiştir. Sonuçlar, daha ekonomik ve daha kısa sürede fotoğraflar yardımıyla üretilen nokta bulutunun birçok çalışmada lazer tarayıcı ile üretilmiş nokta bulutu yerine kullanılabileceğini göstermiştir. Anahtar Sözcükler: Analiz, Doğruluk, Lazer Tarama, Nokta Bulutu, Yakın Resim Fotogrametrisi. ABSTRACT The currently most preferred data type in several engineering applications and projects is point clouds produced by different methods. The most common method to produce point cloud is to use laser scanners. These instruments produce 3D point clouds at regular intervals. However, point clouds can be produced with the help of photographs taken in appropriate conditions depending on the developing hardware and software technology. Adequate quality photographs can be obtained using digital cameras and many photogrammetric software which is widely used nowadays provide the generation of point cloud support. Study was conducted on rock surfaces located in İTÜ Ayazağa Campus in order to evaluate point clouds obtained by laser scanner device and photographs. In order to compare the both methods, 2D and 3D analysis and accuracy investigation were made. 2D analysis is area-based. 3D analysis is volume based. Analysis conclusions showed that point clouds in both are similar to each other and can be used for study. This proved that point cloud produced using photographs which are both economical and enables to produce data in less time can be used in several studies instead of point cloud produced by laser scanner. Key words : Accuracy, Analysis, Laser Scanning, Point Cloud, Close Range Photogrammetry. 1.GİRİŞ Fotogrametri çeşitli uygulama alanları sayesinde güçlü bir disiplinler arası karaktere sahiptir. Sadece diğer ölçüm teknikleri ile değil aynı zamanda matematik, fizik, bilgi sistemleri gibi diğer temel bilimlerle de yakın ilişki içindedir (Luhmann ve diğ., 2006). Günümüzde de birçok mühendislik uygulaması ve projelerde nokta bulutları kullanılmaktadır. Detaylı çizim işlemlerinin olmaması ve farklı formatlardaki nokta bulutlarının farklı yazılımlarda veri kaybı olmadan kullanılabilmesi nokta verisine olan talebin nedenlerinden bazılarıdır. Gelişen teknoloji ile birlikte lazer tarayıcı sistemlerinin kullanılması, nokta bulutu üretmenin en yaygın yöntemi haline gelmiştir. Bu araçlar, belli sıklıkta üç boyutlu (3B) nokta bulutu üretmektedir. Üretilen nokta bulutunun yoğunluğu, taramanın çözünürlüğü ve tarayıcı ile obje arasındaki mesafe gibi faktörlere bağlı olarak değişebilmektedir. Kullanım şekline göre lazer tarayıcılar statik ve dinamik olarak 2 gruba ayrılabilir. Statik lazer taramada tarayıcı tarama sırasında sabit bir konumdadır ve bu işlem yersel lazer tarama olarakta adlandırılabilir. Dinamik lazer taramada ise tarayıcı ek konumlama sisteminin olduğu bir mobil platform ile tarama işlemini gerçekleştirmektedir (Dapo ve diğ., 2011). Lazer tarama tekniğinin çalışılacak obje türüne göre birçok yönden avantajları olmakla birlikte gerek yazılım gerekse donanım açısından son derece maliyetlidir. Nokta bulutu verisini üretmek için kullanılan lazer tarayıcılar ile üretilen nokta bulutunun işlenmesi için gerekli yüksek performanslı bilgisayarlar ve optimum düzeydeki yazılımlar yüksek maliyetlidir. Buna karşılık nokta bulutu, uygun koşullarda çekilmiş fotoğraflar yardımıyla da

206 üretilebilmektedir ve birçok fotogrametri yazılımı bu desteği sağlamaktadır. Lazer tarama yöntemine göre düşük maliyeti ile ön plana çıkan yakın resim fotogrametrisinde elde edilen nokta bulutlarının çalışmalarda kullanılıp kullanılamayacağını araştırmak amacıyla kayaç yüzeyleri üzerinde bu çalışma gerçekleştirilmiştir. Her iki yöntemle obje modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan modeller üzerinden ise alan bazlı olarak 2B analiz ve hacim bazlı olarak 3B analizler yapılmıştır. Bunlara ek olarak her iki yöntem için doğruluk araştırması yapılmıştır. 2.ÇALIŞMA ALANI VE YÖNTEM Çalışma İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Kampüsü nde bulunan kayaç yüzeyleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kayaçlar, tek bir mineralin birikmesi veya birden çok mineralin birleşimi ile oluşan yapılardır (Yıldırım ve Gökaşan, 2013). Çalışma sahasındaki kayaçlar da Trakya formasyonuna ait şeyl (shale) ve kumtaşı (sandstone) adlı kayaçların karışımıdır. Tarihi yapılar zamanla deformasyonlara uğramakta ve hatta yangın gibi olumsuz durumlar sonucu büyük zarar görebilmektedirler. Fotogrametride de tarihi yapıların belgelenmesi, modellenmesi ve farklı ortamlara aktarılması gibi çalışmalar mevcuttur. Böylece herhangi bir olumsuz durum karşısında bu yapıların restorasyonu fotogrametrik yöntemle üretilmiş veriler yardımıyla yapılabilmektedir. Doğadaki kayaçlar da yapay yapılar gibi zamanla değişikliğe uğramaktadırlar ve bu işlem ayrışma ile gerçekleşmektedir. Ayrışma, erozyon, rüzgar, su vb. nedenlerden dolayı kayacın orijinal yapısının değişmesidir. Kayacın mineral yapısındaki değişiklik kimyasal ayrışmadır. Kayacın zamanla parçalanarak zeminin şeklini alması ise fiziksel ayrışmadır (Bozkurtoğlu, 1996). Jeoloji biliminde de bu kayaçların zamanla ayrışmalarını önlemek veya ayrışma varsa bunu kontrol altına almak ve böylece kayaç yapılarının varlığının sürdürülmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla obje ile temas halinde olarak bir takım ölçümler gerçekleştirilmektedir. Obje ile direk temas gerektirmesi nedeniyle jeolojik ölçümler tehlikeli olabilmektedir. Buna karşın son yıllarda gerek yersel fotogrametrik gerekse lazer tarama tekniğinin jeolojik çalışmalarda uygulanması giderek artmaktadır. Yapılan çalışmalar ile obje yüzeyinde belli aralıklar ile kesitler oluşturulup kırılma açıları ile birlikte kayaç yüzeyinin sahip olduğu pürüzlülük belirlenebilmektedir (Kaya ve diğ.,2011). Şekil 1 de gösterilen mevcut çalışma alanında kısmen ayrışmış kayaçlar bulunmaktadır. Ayrıca yüzeylerin bir kısmı çim ile kaplanmış durumdadır. Bu çalışmanın gerçekleştirildiği kayaç yüzeyleri yaklaşık 30m x 10m lik bir alanı kaplamaktadır. Çalışma kapsamında ilk olarak çalışılacak obje belirlenmiştir. Sonrasında arazi çalışması için ön hazırlıklar yapılmıştır. Bu kapsamda kameraların kalibrasyonları yapılmış ve kontrol noktaları için hedef kağıtlar hazırlanmıştır. Arazi çalışmasında yersel ölçmeler, yersel fotoğrafların alınması ve tarama işlemleri aynı gün içerisinde yapılmıştır. Son olarak elde edilen veriler analiz edilerek birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Şekil 1. Çalışma alanı

207 2.1.Yakın Resim Fotogrametrisi Uygulaması Yakın resim fotogrametrisi tekniğinde Nikon D700 ve Sony DSC-H9 dijital kameralar kullanılmıştır. Nikon D700 de sabit odak uzaklıklı lens kullanılmıştır. Arazi çalışmasından önce kalibrasyonda kullanmak amacıyla 100 adet ölçü ve 4 adet hedef noktasına sahip kalibrasyon objesinin 13 adet fotoğrafı çekilmiştir. Kalibrasyonlar sonucunda kameraların odak uzaklıkları sırasıyla 52,54 mm ve 5,34 mm olarak bulunmuştur. Odak uzaklığı, kameranın fotoğraf çekim merkezi ile fotoğraf düzlemi arasındaki dik uzaklıktır ve fotoğrafta görüntülenen alan ile ilişkilidir. Odak uzaklık değeri ile fotoğrafta görüntülenen alanın büyüklüğü birbiri ile ters orantılıdır. Çalışmada kullanılan dijital kameralara ait diğer özellikler Çizelge 1 de gösterilmektedir. Çizelge 1. : Çalışmada kullanılan kameraların özellikleri Özellikler NİKON D700 SONY DSC-H9 Çözünürlük (mp) 12.1 8.1 Sensör Boyutları (mm) 36 x 24 5.8 x 4.3 Max Resim Boyutu (pixel) 4256 x 2832 3264 x 2448 Boyutlar (mm) 147 x 123 x 77 110 x 83 x 86 Ağırlık (g) 1075 546 Obje üzerinde 24 adet kontrol noktası işaretlenmiştir. Kontrol noktaları için 4 inç boyutunda hedef kağıtlar kullanılmıştır. Her kontrol noktası 2 poligon noktasından Pentax R-423 VN lazerli total station ile ölçülmüştür. Her iki kamera ile yaklaşık olarak yatayda %80 düşeyde ise %60 oranında bindirme oranları ile yersel fotoğraflar çekilmiştir. Fotoğraflardan nokta bulutu ve obje modelinin üretilmesi sırasında Agisoft Photoscan yazılımı kullanılmıştır. İlk olarak fotoğraflar birleştirilerek zayıf nokta bulutu oluşturulmuştur. Sonrasında zayıf nokta bulutu sıklaştırılarak yoğun nokta bulutu üretililmiştir. Yoğun nokta bulutu üzerinden de mesh model oluşturulmuştur. Oluşturulan modelin 3B koordinat verisine sahip olabilmesi için arazide obje üzerine işaretlenmiş olan kontrol noktalarının fotoğraflarla eşleştirilmesi gerekmektedir. Mesh model üzerinde kontrol noktalarının ölçülen orta kısmı net olarak gözükmediğinden dolayı model çekilen fotoğraflar ile kaplanıp hedef kağıtlar görünür hale getirilmiştir. İşaretlenen kontrol noktaları ile model 3B koordinat verisine sahip olmuştur. Şekil 2 de kayaç yüzeylerinin küçük bir kısmında kontrol noktalarının mesh model ve fotoğraf giydirilmiş modeldeki görünümleri yer almaktadır.

208 (a) (b) Şekil 2. Kontrol noktalarının mesh model (a) ve resim giydirilmiş modeldeki (b) görünümleri Kontrol noktaların dağılımı Şekil 3 te gösterilmektedir. Noktalar obje üzerine mümkün olduğunca homojen dağıtılmaya çalışılmıştır. Kayacın yapısı nedeniyle yüksek yerlerde kağıt ile kontrol noktası işaretlenememiştir. Yüzeyin yüksek bölgeleri çok karmaşık olduğundan herhangi bir doğal kontrol noktası da seçilememiştir. Çim ile kaplı bölgelerde de kontrol noktası mevcut değildir. Modelde her iki poligondan elde edilen koordinat değerlerinin ortalamaları kullanılmıştır. Şekil 3 ten anlaşılacağı gibi 9 ve 23 numaralı noktaların her iki poligondan elde edilen değerleri birbirleri ile tutarsız olduğundan çalışmada kullanılmamıştır. Şekil 3. Kontrol noktalarının obje üzerindeki dağılımı

209 2.2.Lazer Tarama Uygulaması Şekil 4. Nikon D700 kamera ile oluşturulan kayaç modeli Lazer tarama tekniğinin uygulanması kapsamında Leica ScanStation C10 yersel lazer tarayıcı kullanılmıştır. Taranacak alan tarayıcı üzerinden seçilerek medium çözünürlükte 3 adet tarama yapılmıştır. Taramalardan biri koordinatı bilinen poligon noktasından diğerleri ise kayaç yüzeylerine daha yakın, koordinatı bilinmeyen noktalardan yapılmıştır. Tarama işlemlerinden sonra fotoğraf çekimi yapılmamıştır. Taramalar ile elde edilen nokta bulutları Cyclone yazılımında manuel olarak birleştirilmiştir. Poligon noktasından yapılan tarama referans alınmıştır. Birleştirilen nokta bulutlarında ortak olan 3 nokta ile birleştirme işlemi tamamlanmıştır. Birleştirmeden sonra nokta bulutlarının birbirleri ile örtüşüp örtüşmediği kontrol noktalarının koordinatları karşılıklı kontrol edilerek belirlenmiştir. Nokta bulutlarının birleştirilmesinin ardından CloudCompare yazılımında mesh model üretilmiştir. Şekil 5. Lazer nokta bulutu ile üretilen mesh model 2.3.Analizler Her iki yöntemle üretilen nokta bulutlarını karşılaştırmak için analizler yapılmıştır. 2B analizler alan bazında, 3B analizler ise hacim bazında yapılmıştır. Bunlara ek olarak doğruluk araştırması yapılmıştır. 2B ve 3B analizler için Nikon D700 ve Sony DSC-H9 dijital kamera ile lazer tarayıcıya ait 3 nokta bulutu üst üste açılmış ve analiz edilmek üzere 3 bölge seçilmiştir. Böylece seçilen 3 bölge her veri grubu için aynı bölgeyi temsil etmektedir. Çalışma kayaç yüzeyleri için olduğundan dolayı mümkün olduğunca çim ile kaplı olmayan, temiz yüzeylerden seçim yapılmıştır. Kısmen ayrışmış bir bölge için de analiz yapmak amacıyla seçilen bölgede belli aralıklarla çim grubu vardır. 2B analizde her bölgede her veri grubu için ayrı ayrı mesh modeller üretilmiş ve bu modellerin üzerinde kesitler oluşturulmuştur. Analizde kesitlerin izdüşümleri kullanılarak alan hesaplamaları yapılmıştır. Kesitlerin iki ucu birleştirilerek kesit ile kesitin iki ucunu birleştiren çizgi arasında kalan bölge için alan değerleri hesaplanmış ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır.

210 Şekil 6. 1 numaralı bölgede lazer verisi için üretilmiş mesh modeldeki kesit Lazer Nikon Sony Şekil 7. 1 numaralı bölgede her veri grubu için oluşturulmuş kesitler Çizelge 2. Alan değerleri (m²) Veri Kaynağı 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge Lazer 0,3814 0,3015 0,6023 Nikon 0,3796 0,3008 0,5834 Sony 0,3773 0,2979 0,5613 3B analizde hacim hesaplamaları yapılmıştır. Analiz edilen bölgelerin mesh modelleri X-Z düzlemindedir. Hesaplanan hacimler ise Şekil 8 de gösterildiği gibi kayaç yüzeyinin arka kısmı ile Y ekseni yönünde oluşturulmuş bir düzlem arasındaki değerlerdir. Şekil 8. 1 numaralı bölge, lazer verisi için hacim hesabı

211 Çizelge 3. Hacim değerleri (m³) Veri Kaynağı 1. Bölge 2. Bölge 3. Bölge Lazer 5,0460558 13,3150753 19,2264925 Nikon 5,0434918 13,0134912 19,1776656 Sony 5,0402754 12,9994317 19,1274175 Doğruluk araştırmasında kontrol noktalarının koordinatları kullanılmıştır. Fotoğraflar yardımıyla üretilen model için kontrol noktalarının arazi koordinatları ile model koordinatları arasındaki farklar kullanılmıştır. X,Y ve Z yönündeki hatalar ayrı ayrı bulunmuş ve bu hatalar ile modelin hatası belirlenmiştir. Hesaplanan değerler sonucu Nikon D700 kamera ile oluşturulan modelin hatası 5,2 mm ve Sony DSC-H9 kamera ile oluşturulan modelin hatası ise 14 mm olarak belirlenmiştir. Koordinat verileri ile hata hesabının yapılabilmesi için arazide ölçülen ve hatalı olduğu kabul edilen değerler ile düzeltme getirildikten sonra doğru olduğu kabul edilen değerlerin kullanılması gerekmektedir. Lazer tarayıcı ile oluşturulan bir modelde hata hesabının yapılabilmesi için referans alınacak bir değer ya da değer grubu olmalıdır. Endüstriyel amaçlı yapılan bir çalışmada üzerinde çalışma yapılan objeler düzgün geometrik şekillere sahip olabilirler. Silindirik yapılardan elde edilen çap uzunlukları referans alınabilir ve modelden ölçülecek değer ile karşılaştırılarak tarayıcının hangi doğrulukta ölçüm yaptığı hakkında fikir sahibi olunabilir (Gül ve diğ., 2014). Küçük boyutlu, düzgün geometrik şekillere sahip objelerin modellenmesi söz konusu ise hassas ölçme özelliğine sahip kumpas vb. aletler kullanılarak referans olarak kabul edilebilecek birçok veri elde edilebilir ve doğruluk analizinde kullanılabilir (Karşıdağ ve Alkan, 2012). Tıp alanında bir çalışma söz konusu ise modellenecek obje küçük boyutlu olmakla birlikte kemik gibi düzensiz bir şekle sahip olabilir. Bu durumda da 3B koordinatları bilinen bir sistem tasarlanarak üzerinde kontrol noktaları bulunan obje bu sistem ile birlikte değerlendirilip analiz edilebilir (Ege ve diğ., 2004). Bu çalışmada ele alınan obje doğal bir yapıdır ve yaklaşık olarak 30 m x 10 m lik bir alanı kapsamaktadır. Obje aynı zamanda karmaşık ve düzensiz bir yapıya sahip olduğundan dolayı obje üzerinden bir bölümün değerlendirilmesi söz konusu değildir. Tüm objenin bir bölümü için yapılacak analiz, çalışmanın doğruluğu hakkında fikir verebilir fakat gerçekleştirilen çalışmayı doğruluk açısından tam olarak yansıtamaz. Ölçümlerde kullanılan total station Pentax R-423VN 2mm, Leica Scanstation C10 ise 4 mm mesafe okuma doğruluğuna sahiptir. Bu sebepten dolayı total station ile ölçülen değerler lazer tarama için yapılan doğruluk analizinde referans veri olarak kabul edilmiştir. Bu koordinat değerleri ile lazer tarayıcı tarafından elde edilen koordinat değerleri arasındaki farklar kullanılarak doğruluk analizi yapılmıştır. Kontrol noktalarının lazer tarayıcı tarafından üretilen koordinatları nokta bulutu üzerinden belirlenmiştir. Kontrol noktaları için obje üzerinde işaretlenen kağıtlarda ölçümü yapılan bölge siyah, geri kalan kısım ise beyaz renktir. Nokta bulutu CloudCompare yazılımında yoğunluk değerlerine göre renklendirilmiştir ve kağıtlar daha belirgin hale getirilmiştir. Nokta bulutundaki noktaların boyutları da büyütülmüştür ve kontrol noktası için işaretlenen kağıt hedefin orta kısmına yakınlaştırma yapılarak nokta seçimi daha doğru bir şekilde yapılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucu lazer tarama tekniği için bu çalışmadaki hata 10 mm olarak belirlenmiştir. Şekil 9. Lazer nokta bulutunun yoğunluk değerlerine göre renklendirilmesi ile hedef kağıtların belirginleştirilmesi ve koordinat verisinin elde edilmesi

212 3.SONUÇLAR Nokta bulutu günümüzde birçok mühendislik çalışmasında tercih edilen veri grubu haline gelmiştir. Bu veriyi elde etmek için de en yaygın olarak kullanılan araçlar lazer tarayıcı sistemleridir. Nokta bulutu verisini elde etmenin bir başka yolu ise yakın resim fotogrametrisi tekniğinden yararlanmaktır. Yakın resim fotogrametrisi ile fotoğraflardan elden edilen nokta bulutu ile lazer tarama tekniği ile elde edilen nokta bulutunu farklı açılardan değerlendirmek amacıyla kayaç yüzeyleri üzerinde bu çalışma gerçekleştirilmiştir. Çalışmada yapılan analizler her iki yöntemde üretilen nokta bulutlarının çok büyük benzerlik gösterdiğini ve bu tür çalışmalarda birbirlerinin yerlerine kullanılabileceğini göstermiştir. Özellikle maliyet açısından değerlendirildiğinde yakın resim fotogrametrisi lazer tarama tekniğine göre ciddi bir avantaja sahiptir. Zaman açısından değerlendirildiğinde ise bu çalışma için önemli bir fark yoktur fakat bu çalışmada analizler mümkün olduğunca temiz yüzeyler için yapılmıştır. Çim grubu veriyi bozan kısım olarak ön plana çıkmaktadır. Detaylı bir temizlik ve filtreleme işlemi yapıldığı taktirde lazer verisinin değerlendirme kısmı daha uzun sürecektir. Lazer tarama tekniğinin her objeye uygulanması söz konusu olmadığı gibi yakın resim fotogrametrisi tekniğinin de lazer tarama tekniğinin uygulandığı her objeye uygulanması mümkün değildir. Fotoğraflardan nokta bulutu üretimi için çeşitli algoritmalar kullanılmaktadır. Kullanılan bu görüntü eşleme algoritmaları her objede iyi sonuç vermeyebilir. Yöntemler farklı obje türleri için uygulanarak sonrasında yapılacak çalışmalar için en uygun tekniğin seçiminde referans olabilirler. Lazer tarama yakın resim fotogrametrisine göre kullanıcıdan daha bağımsız bir tekniktir. Alet tarama işlemini ve eğer gerekli fotoğraf çekim işlemini kendi yapmaktadır. Yakın resim fotogrametrisinde ise üretilen modelin doğruluğu, çözünürlüğü ve kalitesi kullanıcı kaynaklı birçok faktöre bağlıdır. Bu faktörler arazi çalışması öncesi yapılacak doğru hesaplamalar, kullanılan total station, kullanılan kamera, arazi çalışmaları sırasında gösterilen özen ve atmosferik koşullar olarak sıralanabilir. Analiz sonuçlarında da görülebileceği üzere Sony DSC-H9 kameraya göre daha iyi özelliklere sahip olan Nikon D700 kamera ile oluşturulan modelin doğruluğu daha yüksektir. Sony DSC-H9 kamera ile yersel fotoğrafların alınması sırasında güneş ışığının olmaması da çekilen fotoğraflara, dolayısıyla modele olumsuz olarak etki etmiştir. Fotoğraflardan üretilen nokta bulutunun lazer tarayıcı tarafından üretilen nokta bulutu yerine kullanılabileceği çalışmalarda, yakın resim fotogrametrisinin avantajlarını gösterebilmesi açısından doğru bir çalışma planı hazırlanmalı ve uygulanmalıdır. Çalışmada ele alınan obje her iki yöntemde kullanılan donanımların konumlarına göre yüksek bir konumdadır. Arazi şartları dolayısıyla fotoğrafların çekildiği bölgeden daha yüksek bir konumda fotoğraf çekmenin imkanı yoktur. Lazer tarayıcı ile mevcut tarama noktalarından daha yüksek bir konumda tarama yapmanın da imkanı yoktur. Bu sebepten dolayı çekilen fotoğraflarda kayacın yüksek bölgelerinde görülemeyen bazı yerler modelde boşluk oluşturmuştur. Lazer tarama tekniği ile elde edilen modelde de bu bölgeler nokta verisine sahip değildir. Objeyi tam anlamıyla yansıtması amacıyla havadan fotoğraflama ile yapılacak çalışma daha iyi sonuçlar verebilir. KAYNAKLAR Bozkurtoğlu, E., 1996, İTÜ Kampüs Alanındaki Kayaçların Yüzey Pürüzlülüğünün Görüntü Analiz Yöntemi ile Araştırılması, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İSTANBUL. Dapo, A., Babic, L., Pribicevic, B., 2011, Application of a 3D Terrestrial Laser Scanner In a Survey of a Railway Bridge Sava Jakusevac, INGEO 2011-5th International Conference on Engineering Surveying, Brijuni, Croatia, 2011. Ege, A., Şeker, D.Z., Tuncay, I., Duran, Z., 2004, Photogrammetric Analysis of the Articular Surface of the Distal Radius, The Journal of International Medical Research 2004, 32: 406 410 Gül, B., Uzunboz, G., Duran, Z., Kaya, Ş., Çelik, M.F., Aydar, U., 2014, Çatı Kafes Sistemlerinin Lazer Tarayıcı Yardımı ile Modellenmesi, 5. Uzaktan Algılama-CBS Sempozyumu (UZAL-CBS 2014), 14-17 Ekim 2014, İstanbul Karşıdağ G., Alkan R.M., 2012, Yersel Lazer Tarama Ölçmelerinde Doğruluk Analizi, Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi 2012, 4(2) 1-10 Luhmann, T., Robson, S., Kyle, S., Harley, A. 2006, Close Range Photogrammetry: Principles, tecqniques and applications. Ireland : Whittles Publishing Yıldırım, M., Gökaşan, E., 2013, Mühendisler İçin Jeoloji Bilgileri (Genişletilmiş ikinci baskı ), Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul, syf:47-48.