İSKİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ SAHASININ İNSANSIZ HAVA ARACI YARDIMI İLE TRUE ORTOFOTO VE HALİHAZIR HARİTASININ YAPIMI B. GENÇ 1, Ö. GÖKDAŞ 2, G.TAFTALI 3, S. EROĞLU 4 1 İSKİ, Harita İşleri Şube Müdürlüğü, İstanbul, bugenc@iski.gov.tr 2 İSKİ, Harita İşleri Şube Müdürlüğü, İstanbul, ogokdas@iski.gov.tr 3 İSKİ, Harita İşleri Şube Müdürlüğü, İstanbul, gtaftali@iski.gov.tr 4 İSKİ, Harita İşleri Şube Müdürlüğü, İstanbul, seroglu@iski.gov.tr Özet Son yıllardaki teknolojik gelişmeler İnsansız Hava Araçları(İHA) ile haritalama yapmaya olanak sağlamıştır. Teknolojik gelişmeleri yakından takip eden İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi (İSKİ) Harita İşleri Müdürlüğü İHA nın haritacılık alanında kullanımı çalışmalarına 2015 yılı nisan ayında satın aldığı İHA ile başlamıştır. Bu bildiri İSKİ Harita İşleri Müdürlüğü tarafından yapılan İSKİ Genel Müdürlüğü Sahasının insansız hava aracı yardımı ile halihazır haritasının yapımı çalışmasını içermektedir. Çalışma kapsamında İSKİ sahasına 24 adet yer kontrol noktası tesis edilmiş sahada İHA ile uçuşlar yapılarak hava fotoğrafları çekilmiştir. Elde edilen görüntüler bilgisayar ortamında işlenerek true ortofoto görüntüler ve sayısal yüzey modeli üretilmiştir. Anahtar kelimeler: İnsansız Hava Aracı, Halihazır Harita, True Ortofoto PRODUCING TRUE ORTHOPHOTO AND MAPPING OF İSKİ CENTRAL OFFICE AREA BY USING DRONE Abstract In recent years, technological improvements have allowed to mapping by drones. Istanbul water and sewerage administration (ISKI), Survey Directorate which closely follows technological improvements started to work mapping by using drones bought in april 2015. This report consists of working mapping with drone around of ISKI area by ISKI Survey Directorate. In this project, 24 ground control points were located and aerial photos were taken in the project area. True ortophoto and digital surface model were produced with aerial photos processed in the computer. Keywords: Drone, Mapping, True Ortophoto.
2 1. Giriş İnsansız hava araçları günümüzde askeri ve sivil pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. İnsansız Hava Araçlarında bulunan otomatik kontrol mekanizmaları vasıtası ile operatör ihtiyacı ortadan kaldırılmakta, kısa süreli bir eg itim ile çog u faaliyetini otonom gerçekleştiren bu sistemler hızlı, esnek ve etkin bir s ekilde kullanılabilmektedir. Ayrıca I HA lara yerles tirilen dijital kameralar ürettikleri görüntüler ile insanların erişmesinin zor veya tehlikeli olabileceg i yerlerde ölçüm yapabilmesini sag layabilmekte ve risk faktörünü minimize etmektedir. Bu çalışma çerçevesinde İHA nın haritacılık alanında kullanımına odaklanılacaktır. 2. Kullanılan Ekipmanlar Bu çalışma kapsamında otomatik uçuş kabiliyetinde yerli üretim olan Teknomer firmasının Geo V1 isimli multikopteri kullanılmıştır. Ayrıca harici olarak Canon ixus kamera entegre edilmiştir. Yer kontrol noktaları Topcon GR5 GNSS alıcısı ile ölçülmüştür. Hexacopter Uçus süresi 25 dk. Ağırlık 3600 gr. Motor sayısı 6. 45 km/h hızında uçabilir. Şekil 1 : Multikopter 1920 x 1080 çözünürlük 12.1 Megapiksel CMOS 1080p - 24FPS HD video 100-3200 ISO hassasiyeti f/3.5 f/6.8 diyafram açıklığı Şekil 2 : Kamera
3 3. Çalışma Alanı Çalışma alanı İstanbul İli, Eyüp İlçe sınırları içerisindeki İSKİ Genel Müdürlüğü Kampüsü olarak belirlenmiştir. Çalışma sahası yaklaşık olarak 75 hektarlık alanı kapsamaktadır. Aşağıdaki şekilde çalışma alanının 1996 yılına ait ortofoto görüntüsü yer almaktadır. Şekil 3 : Çalışma Alanı 4. Uçuş Planının Hazırlanması İnsansız hava aracı ile haritalandırma amaçlı uçuştan önce uçuş planının hazırlanması gerekmektedir. Bu çalışmada iha'nın uçuş süresi ve mesafeler dikkate alınarak 2 adet uçuş planı oluşturulmuştur. Planlara göre uçuş yüksekliği 150 metre ve tahmini uçuş süresi 15 dakika olarak belirlenmiştir. Çekilen fotoğrafların bindirme oranı enine % 60 ve boyuna % 80 olarak belirlenmiştir. Şekil 4 : Uçuş Planı
4 5. Yer Kontrol Noktalarının Tesisi Çekilen fotoğrafların koordinatlandırılması için çalışma sahasına uçuştan önce yer kontrol noktaları tesis etmek gerekmektedir. Bu amaçla homojen bir biçimde sahayı kapsayacak 15 adet yer kontrol noktası tesis edillip GNSS alıcısı ile yersel olarak koordinatları alınmıştır. Aşağıdaki şekilde yer kontrol noktalarının yerleri, tabloda ise ITRF 2005 Datumunda, UTM 3, 30 dilim orta meridyeninde koordinatları gösterilmektedir. Tablo 1 : Yer Kontrol Nokta Koordinatları Şekil 5 : Yer Kontrol Noktaları N.No Y X Z 1 412777.986 4550421.131 117.23 2 412862.016 4550420.131 118.54 3 412863.337 4550531.189 121.98 4 412950.006 4550752.306 127.08 5 413202.085 4550749.314 130.84 6 413119.376 4550861.369 133.79 7 413036.67 4550973.424 121.99 8 413206.033 4551082.489 132.76 9 413207.349 4551193.547 131.56 10 413041.944 4551417.657 133.53 11 412789.888 4551420.654 129.37 12 412869.943 4551086.479 115.16 13 412780.631 4550643.247 121.33 14 412781.953 4550754.305 120.74 20 412701.898 4551088.48 103.89 6. True Ortofoto Üretimi ve Haritalandırma Yapılan uçuşlar ile elde edilen 413 adet fotoğraf Pix4D adlı programda değerlendirilmiştir. Tesis edilen yer kontrol noktalarından 11 adedi dengeleme işlemlerinde, geri kalan noktalar dengeleme sonrası kontrol amaçlı kullanılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda nokta bulutu, üç boyutlu yüzey modeli ve True Ortofoto oluşturulmuştur. True ortofotonun normal ortofotodan farkı ölçekli ve ortogonal olmasıdır. Bundan yararlanılarak nokta bulutu ve true ortofoto ile halihazır harita çizimleri gerçekleştirilmiştir.
5 Şekil 6 : Normal Ortofoto Şekil Şekil 7 : True Ortofoto Değerlendirmeler sonucu 107 ha alan taranmıştır. Kullanılan yer kontrol noktalarının Pix4D adlı programda yapılan değerlendirme işlemlerinden sonra hesaplanan koordinat farkları tabloda belirtilmiştir. Tablo 2 : Yer Kontrol Nokta Koordinat Farkları Şekil 8 : True Ortofoto
6 7. Sonuç Bilindiği üzere harita üretiminde kullanılan hava fotogrametrisi, Lidar, Radar, uydu görüntüsü v.b. yöntemlerin maliyeti yüksektir. Bunlar içerisinde kısmen maliyeti düşük olan yersel ölçümler ise ulaşılamayan alanlarda ve çalışmanın zor olduğu sahalarda kullanılamaz.yapılan örnek çalışma kapsamında geniş olmayan bölgelerde ve herhangi bir pistin olmadığı alanlarda insansız hava araçlarının kullanım avantajları görülmüştür. Kullandığımız multikopterin uçuş süresi 10-15 dakika ile kısıtlı olsa da yedek batarya yardımı ile zaman kaybı yaşamadan tekrarlı uçuşlarla gün içinde çalışılan süre uzatılarak tarama alanı genişletilebilir. Kaynaklar M. Z. Coskun (2012) Düşük Maliyetli İHA (İnsansız Hava Aracı) ile Mobil Harita Üretiminin Bugünü ve Geleceği, Harita Teknolojileri Dergisi, Cilt 4, No:2 V.Yılmaz, A.Akar, Ö.Akar, O.Güngör, F.Karslı, E.Gökalp (2013) İnsansız Hava Aracı ile Üretilen Ortofotolarda Doğruluk Analizi, Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği VII. Teknik Sempozyumu, Trabzon. U. AVDAN, E. Şenkal, R. Cömert, S. Tuncer (2014) İnsansız Hava Aracı ile Oluşturulan Verilerin Doğruluk Analizi, V. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu, İstanbul. O. Boy, S.S. Saraloglu (2016) Yer Kontrol Noktaları Kullanılmadan İHA'lar ile Hangi Doğruluk Seviyesinde Haritalama Yapılabillir, Uastürk. http:// http://akteknomer.com/