İsmail Hakkı DEMİRHAN, Ufuk SAKARYA

Benzer belgeler
UYDU GÖRÜNTÜLERĐ VE YERSEL VERĐLERDEN TUZ GÖLÜ NÜN HOMOJENLĐK ANALĐZĐ. H. Özen, S. Gürol, U. M. Leloğlu, E. Tunalı

Drafting Committee for the Asia-Pacific Plan of Action for Space Applications for Sustainable Development ( ) TURKEY

Coğrafi Veri Üretimi Bakış Açısı İle TÜBİTAK UZAY daki Uzaktan Algılama Araştırmaları

Uzaktan Algılama Teknolojileri

UZAKTAN ALGILAMADA RASAT: TÜRKİYE DE ÜRETİLEN İLK YER GÖZLEM UYDUSU

Doğal Kaynak Gözlem Uyduları

Uzaktan Algılama Verisi

FARKLI UYDU VERİLERİNİN BANT BİRLEŞTİRİLMESİNDEN SONRA SPEKTRAL SINIFLANDIRMALARDA KULLANILMASI

TÜBİTAK UZAY VE UYDU YOL HARİTASI. Sunan: Dr. Ufuk SAKARYA Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü

Uzaktan Algılama ve Teknolojik Gelişmeler

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Afet Yönetiminde İleri Teknolojiler ve TÜBİTAK UZAY ın Vizyonu

2016 YILI AKADEMİK TEŞVİK BAŞVURUSU FAALİYET TÜRÜ HAM PUAN NET PUAN PROJE ARAŞTIRMA 0 0 YAYIN

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN (Grup B) Öğretim Yılı Güz Dönemi

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

Elektromanyetik Radyasyon (Enerji) Nedir?

ORM 7420 USING SATELLITE IMAGES IN FOREST RESOURCE PLANNING

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA

Göktürk-2 Uydusunun Bağıl ve Mutlak Çapraz Radyometrik Kalibrasyonu (Relative and Absolute Cross Radiometric Calibration of Göktürk-2 Satellite)

Hüseyin TOPAN 1, Ali CAM 2, Murat ORUÇ 3, Mustafa TEKE 4

İçerik. Giriş 1/23/13. Giriş Problem Tanımı Tez Çalışmasının Amacı Metodoloji Zaman Çizelgesi. Doktora Tez Önerisi

D9.30: Report on EO Economic Development Workshop.

UZAKTAN ALGILAMA UYDU GÖRÜNTÜLEME SİSTEMLERİ İÇİN SİNYAL GÜRÜLTÜ ORANI HESAPLAMA YÖNTEMİ

Uzaktan Algılama Teknolojisi. Doç. Dr. Taşkın Kavzoğlu Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Gebze, Kocaeli

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN (Grup B) Öğretim Yılı Güz Dönemi

TÜRKİYE NİN BİTKİ ÖRTÜSÜ DEĞİŞİMİNİN NOAA UYDU VERİLERİ İLE BELİRLENMESİ*

Hiperspektral Görüntüleme ve Görüntü İşlemenin Bugünü, Yakın Geleceği ve Mevcut Araştırma Eğilimleri

Arş.Gör.Hüseyin TOPAN - 1

Türkiye de Havza Su Bütçesi Hesaplamalarında Uzaktan Algılama ve Evapotranspirasyon Haritalama Tekniklerinin Kullanılma Olanakları

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Geliştirilmiş Fisher Ayraç Kriteri Kullanarak Hiperspektral Görüntülerde Sınıflandırma

ORM 7420 ORMAN KAYNAKLARININ PLANLANMASINDA UYGU GÖRÜNTÜLERİNİN KULLANILMASI

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ VE UZAKTAN ALGILAMA

LANDSAT 7 UYDUSU İÇİN YÖRÜNGE ANALİZİ

Bahadır ÇELİK 1, Kaan KALKAN 1

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Öğretim Yılı Bahar Dönemi

TOLERANS DIŞINDA KALAN SES DÜZEYİ ÖLÇER TEPKİLERİNİN ÖLÇÜM SONUÇLARINA ETKİLERİ

Uzaktan Algılamanın. Doğal Ekosistemlerde Kullanımı PROF. DR. İ BRAHİM ÖZDEMİR SDÜ ORMAN FAKÜLTESI I S PARTA

TurkUAV Tarim Havadan Görüntüleme ve Ölçüm Sistemi

ÇOK ZAMANLI UYDU VERİLERİNİN TARIMSAL HARİTALAMADA KULLANIMI: ALTINOVA DEVLET ÜRETME ÇİFTLİĞİ

YER GÖZLEM UYDULARI: DÜNÜ, BUGÜNÜ, YARINI

Anahtar Sözcükler: RASAT, geometrik doğruluk, radyometrik kalite, etkin YÖA, gürültü, sinyal gürültü oranı.

UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMİ MADEN ARAŞTIRMA RAPORU

UZAKTAN ALGILAMA- UYGULAMA ALANLARI

Afet Yönetiminde Uzaktan Algılama Sistemleri

Veri toplama- Yersel Yöntemler Donanım

RASAT ve GÖKTÜRK-2 Görüntülerinin Gerçek Yer Örnekleme Aralığının Belirlenmesi

TurkUAV Tarim Havadan Görüntüleme ve Ölçüm Sistemi

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

TÜRKİYE BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA KURUMU

Doç.Dr. M. Mengüç Öner Işık Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

YÜKSEK ÇÖZEBİLİRLİKLİ UYDU GÖRÜNTÜLERİNİN BİLGİ İÇERİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

UZAKTAN ALGILAMA GÖRÜNTÜLERİNİN ANLAMLANDIRILMASI: TUZ GÖLÜ ÖRNEĞİ

Yol Üst Yapısındaki Değişimlerin Uydu Görüntüleri ile Yarı-Otomatik Tespiti

GÜNCEL VE PLANLANAN HİPERSPEKTRAL UYDU TEKNOLOJİLERİYLE TARIMSAL SİSTEMLERİN ANALİZ OLANAKLARINDAKİ DEĞİŞİMLER

Uzaktan Algılamanın. Doğal Ekosistemlerde Kullanımı PROF. DR. İ BRAHİM ÖZDEMİR S DÜ ORMAN FAKÜLTESI I S PARTA

FARKLI UYDU VERİ ÇAKIŞTIRMA TEKNİKLERİNİN ANALİZİ

Araştırma Görevlisi İSMAİL ÇÖLKESEN

MAPPING FROM SPACE USING PHOTOGRAMMETRIC METHODS

BURDUR GÖLÜ YÜZEY SUYU SICAKLIĞI MEVSİMSEL DEĞİŞİMİNİN LANDSAT 8 UYDU GÖRÜNTÜLERİ KULLANILARAK BELİRLENMESİ

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA. (Photointerpretation and Remote Sensing)

YER YÜZEY SICAKLIĞININ BECKER VE LI 1990 ALGORİTMASINA BAĞLI HESAPLANMASI

Uydu görüntülerinin bilgi içeriğinin topografik harita yapımı açısından incelenmesi

PLÉİADES-1A GÖRÜNTÜLERİNİN GERÇEK GEOMETRİK ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNÜN VE RADYOMETRİK KALİTESİNİN BELİRLENMESİ

Murat Karabulut Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi, Coğrafya Bölümü

Proje No: 105Y283. Tuz Gölü ve Yakın Çevresinin Yer ve Uydu Verileri ile Kuraklık ve Su Kalitesi Bakımından Zamansal Analizi

UAK Ulusal Astronomi Kongresi Erzurum 5-9 Eylül TÜRKSAT Gözlemevinde Gerçekleştirilen GEO Kuşak Uydu Gözlem Faaliyetleri

YER YÜZEY SICAKLIĞININ PRICE 1984 ALGORİTMASINA BAĞLI HESAPLAMASI

GEZGİN "RASAT Uydusu Görüntüleri Portalı" Hüsne Seda DEVECİ Proje Yöneticisi Tübitak UZAY

RASAT VE GÖKTÜRK-2 GÖRÜNTÜLERİNİN ORTOREKTİFİKASYON BAŞARIMINA REFERANS VE SAYISAL YÜKSEKLİK MODELİ SEÇİMİNİN ETKİSİ

TÜBİTAK UZAY da Geliştirilen Projeler ve Geleceğe Bakış. Dr. Tülün Ergin TÜBİTAK UZAY

Tuğba Palabaş, Istanbul Arel Üniversitesi, Ceren Gülra Melek, Istanbul Arel Üniversitesi,

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

Görüntü İyileştirme Teknikleri. Hafta-8

7 nci UTEB Toplantısı Sonuç Raporu

UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE SAYISAL UZAKTAN ALGILAMA

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

BİTKİ ÖRTÜSÜ İNDEKSLERİNİN TARIMSAL ÜRÜN DESENİ TESPİTİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI Mustafa ÜSTÜNER 1, Füsun BALIK ŞANLI 2, Saygın ABDİKAN 3

COMPARING THE PERFORMANCE OF KINEMATIC PPP AND POST PROCESS KINEMATICS METHODS IN RURAL AND URBAN AREAS

Fotovoltaik Performans Testleri ve İzlenebilirlik

UYDU VERİLERİ İLE ARAZİ YÜZEY SICAKLIKLARININ HARİTALANMASI

PROJE ÇALIŞANLARI. 3- Deniz DEMİRHAN (Kritik Araştırmacı), Araştırma Görevlisi. 4- Ceyhan KAHYA (Kritik Araştırmacı), Araştırma Görevlisi

HİPERSPEKTRAL GÖRÜNTÜLEMENİN SAVUNMA TEKNOLOJİLERİ UYGULAMALARI VE SPEKTRAL EĞRİLTME SAYESİNDE YÜKSEK TANIMA BAŞARIMI

YHEY2008 DOĞADA YÖN BULMA. Yrd. Doç. Dr. Uzay KARAHALİL

Turgut UZEL, Kamil EREN TÜBİTAK KAMU KURUMLARI ARAŞTIRMA ve GELİŞTİRME PROJELERİNİ DESTEKLEME PROGRAMI

10 kn KAPASİTELİ KUVVET KALİBRASYON MAKİNASININ TASARIMI, İMALATI ve PERFORMANS ÖLÇÜMLERİ

NANO KURġUN ÜRETĠMĠ VE KARAKTERĠZASYONU

AÇIK KAYNAK KOD TEKNOLOJISI KULLANILARAK YER YÜZEY SICAKLIĞININ BELIRLENMESİNDE YENİ BİR EKLENTİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FOTOGRAMETRİ ANABİLİM DALI SUNULARI JDF435 UZAKTAN ALGILAMA DERSİ NOTLARI

Seçkin BATTAL 1, Batuhan GÜLLÜDERE 1, Salih ÇELİK 1,Nusret DEMİR 4, Dilek KOÇ-SAN 3

DOĞU KARADENĐZ KIYI ÇĐZGĐSĐNDEKĐ DEĞĐŞĐMĐN ÇOK ZAMANLI LANDSAT-5 UYDU GÖRÜNTÜLERĐ ĐLE ANALĐZĐ

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN (Grup B) Öğretim Yılı Güz Dönemi

Meteorolojik ölçüm sistemleri Doç. Dr. İbrahim SÖNMEZ

Uzaktan Algõlama Ve Yerbilimlerinde Uygulamalarõ

KIRMIZI-KENAR VE YAKIN KIZILÖTESİ BANTLARININ ÜRÜN DESENİ SINIFLANDIRMA DOĞRULUĞUNA OLAN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI: RAPIDEYE ÖRNEĞİ

ÖZGEÇMİŞ. Araştırma Görevlisi-İstanbul Medeniyet Üniversitesi : Araştırma Görevlisi-İstanbul Teknik Üniversitesi :

Transkript:

699 [1295] HİPERSPEKTRAL UYDU KAMERASININ YERDEN MUTLAK RADYOMETRİK KALİBRASYONU İÇİN ÖN ARAŞTIRMA SONUÇLARI İsmail Hakkı DEMİRHAN, Ufuk SAKARYA TÜBİTAK UZAY, ODTÜ Yerleşkesi, 06800, Ankara, (hakki.demirhan, ufuk.sakarya)@tubitak.gov.tr) ÖZET Güneş, pasif bir elektro-optik hiperspektral görüntüleme için temel enerji kaynağıdır. Güneşten gelen enerjinin bir kısmı atmosferden yansıyarak algılayıcıya ulaşır. Bir kısmı ise atmosferi geçerek yeryüzüne çarpar, yeryüzünden yansır ve algılayıcıya ulaşır. Güneşten gelen enerjinin hedef ve atmosfer ile olan etkileşimi ve bunun sonucunda algılayıcıya ulaşması karmaşık bir süreçtir. Atmosferik düzeltme ile bu etkileşim modellenerek uzaktan algılanan veriden ölçülmek istenen fiziksel değerler hesaplanır. Özellikle uzay temelli kameraların kalibrasyonu için gerçekleştirilen yerden ölçüm temelli radyometrik kalibrasyon çalışmalarında atmosferik etkinin değerlendirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Uzaktan algılanan bir hedefin fiziksel özelliklerinin doğru bir şekilde ölçümü, ölçüm cihazlarının doğru bir şekilde kalibre edilmesinin yanı sıra hedef ve algılayıcı arasında bulunan atmosferik etkilerin değerlendirilmesine bağlıdır. Bu bildiride, uzay temelli bir pasif hiperspektral kameranın uzaya fırlatıldıktan sonra ihtiyacı olabilecek yerden ölçüm temelli mutlak radyometrik kalibrasyonu konusundaki ön araştırma sonuçları sunulmaktadır. Bu çalışma için 2015 yılında Tuz Gölü nde gerçekleştirilen kampanyada yerden spektroradyometre ile toplanan hiperspektral ölçümler kullanılmıştır. Yer koordinatları bilinen 10 noktadan alınan hiperspektral ölçümler atmosfer üstü hiperspektral veriye dönüştürülmüştür. Elde edilen atmosfer üstü hiperspektral verilerin, uzay temelli bir pasif hiperspektral kameranın yerden ölçüm temelli mutlak radyometrik kalibrasyonu konusundaki doğrulaması için Göktürk-2 uydusunun kırmızı ve NIR bandı kullanılmıştır. Sonuçlar umut vericidir. Anahtar Sözcükler: Hiperspektral uydu kamerası, mutlak radyometrik kalibrasyon, atmosferik düzeltme ABSTRACT PRELIMINARY RESEARCH RESULTS FOR GROUND BASED ABSOLUTE RADIOMETRIC CALIBRATION OF HYPERSPECTRAL SATELLITE CAMERA The Sun is the primary source of energy for a passive electro-optical hyperspectral imaging. A portion of the energy coming from the Sun reaches to the sensor via reflecting from atmosphere. A part of the energy coming from the Sun passes through inside the atmosphere and then; it hits to ground surface and next; it reflects from the surface to the sensor by passing through inside the atmosphere. The interaction between atmosphere and target of energy coming from the Sun and the process of energy reaching sensor is a complex phenomenon. The purpose of atmospheric correction is to calculate desired physical measurements from remotely sensed data by modelling this interaction. Atmospheric effects should be considered in ground based radiometric calibration works making for calibration of space-based cameras particularly. Accurate measurement of the physical properties of a remotely sensed target directly depends on estimation of the atmospheric effects between sensor and target as well as measuring devices correctly calibrated. In this paper, the first preliminary research results of a ground based absolute radiometric calibration of a space-based hyperspectral satellite camera, for which it can be needed after the launch, are presented. Hyperspectral measurements collected with spectro-radiometer in the campaign carried out in Tuz Gölü in 2015 were used for this study. Hyperspectral measurements taken from 10 points known location coordinates were converted into top of atmosphere hyperspectral data. Red and NIR bands of Göktürk-2 satellite were used for the verification of top of atmosphere hyperspectral data in ground based absolute radiometric calibration of hyperspectral satellite camera. The results are promising. Keywords: Hyperspectral satellite camera, absolute radiometric calibration, atmospheric correction 1.GİRİŞ Güneş, pasif bir elektro-optik hiperspektral görüntüleme için temel enerji kaynağıdır. Güneşten gelen enerjinin bir kısmı atmosferden yansıyarak algılayıcıya ulaşır. Bir kısmı ise atmosferi geçerek yeryüzüne çarpar, yeryüzünden yansır ve algılayıcıya ulaşır. Güneşten gelen enerjinin hedef ve atmosfer ile olan etkileşimi ve bunun sonucunda algılayıcıya ulaşması karmaşık bir süreçtir. Atmosferik düzeltme ile bu etkileşim modellenerek uzaktan algılanan veriden ölçülmek istenen fiziksel değerler hesaplanır. Özellikle uzay temelli kameraların kalibrasyonu için gerçekleştirilen yerden ölçüm temelli radyometrik kalibrasyon çalışmalarında atmosferik etkinin değerlendirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Uzaktan algılanan bir hedefin fiziksel özelliklerinin doğru bir şekilde

700 ölçümü, ölçüm cihazlarının doğru bir şekilde kalibre edilmesinin yanı sıra hedef ve algılayıcı arasında bulunan atmosferik etkilerin değerlendirilmesine bağlıdır. Çok bantlı uzay temelli kameraların mutlak radyometrik kalibrasyonu konusunda birçok çalışma yer almaktadır. Slater et al. (Slater et al. 1987) çok bantlı sensörlerin radyans ve reflektans temelli mutlak radyometrik kalibrasyonunu sunmuştur. Ayrıca, Slater et al. (Slater et al. 1996) çok bantlı görüntüleme sensörlerinin uçuş esnasındaki çapraz ve radyometrik kalibrasyonu için dört metot sunmuştur. Bir başka çalışmada (Naughton et al. 2011), Railroad Valley Playa da reflektans temelli yöntem kullanılarak RapidEye çok bantlı sensörün mutlak radyometrik kalibrasyonunu gerçekleştirmiştir. (Czapla-Myers et al. 2015) çalışmasında reflektans temelli yaklaşım kullanılarak Landsat 8 OLI nin mutlak radyometrik kalibrasyon sonuçlarını sunmuştur. Kim et al. (Kim et al. 2015) KOMPSAT-3 sensörünün radyometrik kalibrasyonunu sunmuştur. Chander et al. (Chander et al. 2013) çok bantlı sensörlerin benzer bantları arasındaki spektral tepki farklılıkları nedeni ile artan çapraz kalibrasyon belirsizliklerini azaltmak için önemli bir araç olan spektral bant ayarlama faktörünü (SBAF- spectral band adjustment factors) sunmuştur. Hedefin hiperspektral imzası SBAF hesabında kullanılmaktadır. (Ahn et al. 2016) ve (Shin et al. 2016) çalışmalarında ise KOMPSAT-3A nın radyometrik kalibrasyon çalışmaları anlatılmaktadır. Teke et al. (Teke et al. 2016) Göktürk-2 uydusunun çapraz kalibrasyon tekniği ile yapılan mutlak radyometrik kalibrasyon sonuçlarını sunmaktadır. Sakarya et al. (Sakarya et al. 2016) Göktürk-2 uydusunun 2 bandının Tuz Gölü nde gerçekleştirilen yerden ölçüm temelli mutlak radyometrik kalibrasyon sonuçlarını sunmaktadır. Tuz Gölü (Gürol et al. 2010), CEOS (Committee on Earth Observation Satellites) (CEOS 2016) tarafından belirlenen 8 adet LANDET kalibrasyon sahasından (LANDNET 2016) birisidir. Göktürk-2 uydusunun kameraları ile ilgili bilgi (Atak et al. 2015) yayınında yer almaktadır. Hiperspektral kameraların yerden mutlak radyometrik kalibrasyonu konusunda da çalışmalar bulunmaktadır. EO1 uydusunun hiperspektral kamerası olan Hyperion'un yerden mutlak kalibrasyonu için çalışmalar mevcuttur (Biggar et al. 2003), (Green et al. 2003). Liu et al. (Liu et al. 2014) insansız hava aracı üzerindeki hiperspektral kameranın yerden mutlak kalibrasyonu konusunda bir yaklaşım sunmuştur. Bu bildiride, uzay temelli bir pasif hiperspektral kameranın uzaya fırlatıldıktan sonra ihtiyacı olabilecek yerden ölçüm temelli mutlak radyometrik kalibrasyonu konusundaki ön araştırma sonuçları sunulmaktadır. Bu çalışma için 2015 yılında Tuz Gölü nde gerçekleştirilen kampanyada yerden spektroradyometre ile toplanan hiperspektral ölçümler kullanılmıştır. Yer koordinatları bilinen 10 noktadan alınan hiperspektral ölçümler atmosfer üstü hiperspektral veriye dönüştürülmüştür. Elde edilen atmosfer üstü hiperspektral verilerin, uzay temelli bir pasif hiperspektral kameranın yerden ölçüm temelli mutlak radyometrik kalibrasyonu konusundaki doğrulaması için Göktürk-2 uydusunun kırmızı ve NIR bandı kullanılmıştır. Sonuçlar umut vericidir. Bölüm 2 de bu araştırma kapsamında kullanılan yöntemden bahsedilmektedir. Bölüm 3 de uygulanan yöntem sonucunda elde edilen çıktılar sunulmaktadır. Bölüm 4 de sonuçlara yer verilmiştir. 2.UYGULANAN YÖNTEM Uydu görüntülerinin işlenmesi sürecinin ilk adımlarından birisi radyometrik kalibrasyondur. Ham uydu verileri, sayısal değerlerden (DN) oluştuğu gibi sensör kalibrasyonunun yapılabilmesi için öncelikle sensörden alınan görüntü verisinin ortak ve anlamlı bir radyometrik değer aralığında olması gerekmektedir. Radyometrik kalibrasyon, bu anlamda atmosfer üstü radyans ve reflektans değeri elde etmek için gereklidir. Sensörün radyans kalibrasyonu için kullanılan genel formül aşağıda verilmiştir. Radyans DN * Kazanç Öteleme (1) (Kalkan et al. 2015) ve (Teke et al. 2016) çalışmalarında Landsat 8 ve Göktürk-2 uydusu ile yapılan çapraz kalibrasyon sonucu elde edilen kırmızı ve NIR bandına ait kalibrasyon katsayıları ile (Sakarya et al, 2016) çalışmasında gerçekleştirilen mutlak radyometrik kalibrasyon sonucu ilgili bantlara ait elde edilen kalibrasyon katsayıları %2 lik bir fark içerisindedir. Her iki çalışmanın sonuçları ortak ele alındığında yerden yapılan mutlak radyometrik kalibrasyon sonucu çapraz kalibrasyon ile doğrulanmıştır. Kırmızı ve NIR bantları için elde edilen bu değerler doğru kabul edilerek bir çalışma yapılmıştır. Göktürk-2 uydusunun kırmızı ve NIR bant sensörünün kalibrasyonuna yönelik gerçekleştirilen mutlak radyometrik kalibrasyon çalışması ile birlikte, hiperspektral kameralar ile yapılabilecek radyometrik kalibrasyon çalışmalarında bant sayısının fazlalığından ötürü mutlak radyometrik kalibrasyonun önemi artacaktır. Dolayısıyla gerçekleştirilen yöntem, farklı spektral aralıklar ile doğru atmosfer üstü (ToA, Top-of-Atmosphere) radyans eğrisi almak açısından önem arz etmektedir. Çalışma, genel amacına göre kırmızı ve NIR bant aralığındaki tüm dalgaboyları için yer ölçümleri ile alınan 10

701 noktanın atmosferik etkilerini hesaplayan 6S yazılımı (6S Model), (Vermote et al. 1997) yardımıyla ToA spektral radyans değerlerinin elde edilmesi ve mutlak radyometrik kalibrasyonunun gerçekleştirilmesini amaçlar. Çalışmada izlenen yol Şekil 16. Mutlak Radyometrik Kalibrasyon Sistem Mimarisi ile görülmektedir. Yersel ölçümler ASD Field Spec-3 spektroradyometresi kullanılarak toplanmıştır. CIMEL güneş fotometresi ve Davis Vantage Pro2 PLUS meteoroloji istasyonu mutlak radyometrik kalibrasyonu gerçekleştirmek için gerekli olan çevresel parametreleri ölçmek için kullanılmıştır. CIMEL güneş fotometresi aerosol optik derinlik ve su buharı ölçümlerini gerçekleştirirken Davis Vantage Pro2 PLUS meteoroloji istasyonu sıcaklık, basınç ve nem gibi 6S yazılımının ihtiyaç duyduğu atmosferik ölçümleri gerçekleştirebilmektedir. Tuz Gölü bölgesindeki ozon ölçümü NASA nın web sitesinden (Ozoneaq 2015) temin edilmiştir. SATLAB SL600 GNSS alıcısı ise ölçüm koordinatlarının tespiti için kullanılmıştır. Tüm girdi parametreleri 6S yazılımına; atmosferik model, spektral şartlar, ölçüm & sensör yüksekliği, yer reflektans ölçümleri adı altında sırasıyla verilmiştir. Şekil 16. Mutlak Radyometrik Kalibrasyon Sistem Mimarisi 3.DENEYSEL ÇIKTILAR (Sakarya et al, 2016) çalışmasında Tuz Gölü nden alınan 50 ölçümden 10 u değerlendirmeye alınmıştır. Göktürk- 2 uydusunun kırmızı ve NIR bandının spektral aralığına göre her bandın her bir nm deki dalgaboyu spektrası, atmosferik etkileri hesaplayan 6S radyatif transfer simülasyonundan geçirilmiştir. Sensör seviyesinde elde edilen kırmızı ve NIR bandına ait her bir nm deki atmosfer üstü spektral radyans değeri, Göktürk-2 uydu sensörünün ilgili bandın interpole edilmiş olan spektral eğrisi ile çarpılarak elde edilmiştir. Her bir nm de elde edilen tüm dalgaboylarındaki çarpım değerleri interpole edilen her bir nm lik spektral cevapların toplamına bölünmüştür. 10 ölçümden elde edilen bulgulara göre her iki yaklaşımdaki atmosfer üstü spektral radyans değerleri birbirlerine oldukça yakın sonuçlar vermektedir. Şekil 2 ile Tuz Gölü nden alınan 350-1100 nm arasındaki 1 ölçümün atmosfer altı reflektans eğrisi görülmektedir. görülmektedir. Radyans değerleri, kırmızı bant için ortalama %0.09 ve NIR bant için ortalama %0.05 lik bir spektral radyans farkı oluşturacak şekilde elde edilmiştir. Şekil 19. Tüm test noktaları için elde edilen kırmızı banda ait yüzdelik ToA

702 radyans farkları görülmektedir. radyans farkları görülmektedir. Şekil 20. Tüm test noktaları için elde edilen NIR bandına ait yüzdelik ToA 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 Şekil 17. 1 nm lik spektral aralıklar ile 350-1100 nm arasındaki atmosfer altı reflektans eğrisi 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 Şekil 18. 1 nm lik spektral aralıklar ile 350-1100 nm arası elde edilen atmosfer üstü radyans eğrisi

703 Şekil 19. Tüm test noktaları için elde edilen kırmızı banda ait yüzdelik ToA radyans farkları Şekil 20. Tüm test noktaları için elde edilen NIR bandına ait yüzdelik ToA radyans farkları 4.SONUÇLAR Yapılan çalışma sonucunda şu sonuçlara ulaşılmıştır: Hiperspektral uzaktan algılama araştırmaları TÜBİTAK UZAY içerisinde 2 ana temelde devam etmektedir. Bunlardan birisi uzay temelli hiperspektral kameranın geliştirilmesidir (Yılmaz et al. 2015). Bir diğeri ise hiperspektral görüntü işleme araştırmalarıdır (Sakarya et al. 2015). Bu çalışma ile geliştirilmesi devam eden uzay temelli hiperspektral kameranın yerden ölçüm temelli mutlak radyometrik kalibrasyonu konusundaki ilk araştırma sonuçları elde edilmiştir. Bunun için Göktürk-2 uydusunun kırmızı ve kızılötesi bantları doğrulama için kullanılmıştır. Bu sonuçlar umut vericidir.

704 Bu çalışmanın önemli noktalarından birisi şudur: Bir çok uydu sensörünün mutlak kalibrasyonu için çapraz kalibrasyon tekniği (yakın zamanda aynı bölgeden geçen kalibre edilmiş başka bir uydunun verileri kullanılarak kalibrasyon yapılması) kullanılabilmektedir. Bununla birlikte hiperspektral uydu kamerası gibi başka uydularda benzer dalga boylarına sahip bir sensör modelinin bulunması çok zor olacaktır. Ayrıca çözünürlük arttıkça ve band aralığı değiştikçe uygun bir çapraz uydu sensörü bulmak zorlaşacaktır. Bu nedenle yerden yapılacak ölçümler ile bu işin çözülmesi stratejik açıdan önem arz etmektedir. Chander et al. (Chander et al. 2013) çok bantlı sensörlerin benzer bantları arasındaki spektral tepki farklılıkları nedeni ile artan çapraz kalibrasyon belirsizliklerini azaltmak için önemli bir araç olan spektral bant ayarlama faktörünü (SBAF- spectral band adjustment factors) sunmuştur. Hedefin hiperspektral imzası SBAF hesabında kullanılmaktadır. Bu bildiride sunulan çalışma ile elde edilen ToA rekleftans/radyans verileri SBAF yöntemi içerisinde yakın zamanlı Tuz Gölü üzerinde çapraz radyometrik kalibrasyon çalışmalarında da kulllanılabilir. BİLGİLENDİRME Bu çalışma Uydu Görüntü İşleme ve Geoportal Oluşturma Projesi ve İMECE Hiperspektral Uydu Kamerası Altyapı Geliştirme Projesi kapsamlarında T.C. Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir. Yazarlar Türk Hava Kuvvetleri ne Göktürk-2 uydu görüntüsünü sağladıkları için teşekkür ederler. KAYNAKLAR 6S Model, [Online] http://6s.ltdri.org, Erişim Tarihi: 04.03.2016. Ahn, H. Y., Shin, D. Y., Kim, J. S., Seo, D. C., and Choi, C. U., 2016, Absolute Radiometric Calibration of KOMPSAT-3A, XXIII ISPRS Congress, Prague, Czech Republic, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLI-B1, 271-274, doi:10.5194/isprs-archives-xli-b1-271-2016. Atak, V. O., Erdoğan, M., & Yılmaz, A., 2015, Göktürk-2 Uydu Görüntü Testleri, Harita Dergisi, 81(2), 18-33. Biggar, S. F., Thome, K. J., & Wisniewski, W., 2003, Vicarious radiometric calibration of EO-1 sensors by reference to high-reflectance ground targets, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 41(6), pp. 1174-1179. CEOS, [Online] http://www.ceos.org, Accces date: 04.03.2016. Chander, G., Mishra, N., Helder, D.L., Aaron, D.B., Angal, A., Choi, T., Xiong, X., Doelling, D.R., 2013, Applications of Spectral Band Adjustment Factors (SBAF) for Cross-Calibration, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 51(3), pp. 1267-1281. Green, R. O., Pavri, B. E., & Chrien, T. G., 2003, On-orbit radiometric and spectral calibration characteristics of EO-1 Hyperion derived with an underflight of AVIRIS and in situ measurements at Salar de Arizaro, Argentina, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 41(6), pp. 1194-1203. Czapla-Myers, J., McCorkel, J., Anderson, N., Thome, K., Biggar, S., Helder, D., Aaron, D., Leigh, L., Mishra, N., 2015, The Ground-Based Absolute Radiometric Calibration of Landsat 8 OLI, Remote Sens. 7(1), pp. 600-626. Gürol, S., Behnert, I., Özen, H., Deadman, A., Fox, N:, Leloğlu, U.M., 2010, Tuz Gölü: new CEOS reference standard test site for infrared visible optical sensors, Canadian J. Rem. Sens., Vol. 36, No. 5, pp. 553-565. Kalkan, K., Özer, O., Filiz, B.G., Teke, M., 2015, Vegetation discrimination analysis from Göktürk-2 imagery, 7th International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST 2015), pp.329-332, 16-19 June 2015. Kim, J., Jin, C., Choi, C., Ahn, H., 2015, Radiometric characterization and validation for the KOMPSAT-3 sensor, Remote Sensing Letters, 6:7, pp. 529-538. LANDNET SITES (CEOS Reference Sites), [Online] http://calvalportal.ceos.org/ceos-landnet-sites, Erişim Tarihi: 04.03.2016. Liu, Y., Wang, T., Ma, L., & Wang, N., 2014, Spectral calibration of hyperspectral data observed from a hyperspectrometer loaded on an unmanned aerial vehicle platform, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 7(6), pp. 2630-2638.

705 Naughton, D., Brunn, A., Czapla-Myers, J., Douglass, S., Thiele, M., Weichelt, H., & Oxfort, M., 2011, Absolute radiometric calibration of the RapidEye multispectral imager using the reflectance-based vicarious calibration method, Journal of Applied Remote Sensing, 5(1). Ozoneaq, Ozone & Air Quality, [Online] https://ozoneaq.gsfc.nasa.gov/data/ozone/, Erişim Tarihi: 17.12.2015. Sakarya, U., Teke, M., Demirkesen, C., Haliloğlu, O., Kozal, AÖ., Deveci, H.S., Öztoprak, A.F., Töreyin, B.U., Gürbüz, S.Z., 2015, A short survey of hyperspectral remote sensing and hyperspectral remote sensing research at TÜBİTAK UZAY, 7th International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST 2015), İstanbul, Türkiye, pp. 187-192. Sakarya, U., Demirhan, İ.H., Deveci, H.S., Teke, M., Demirkesen, C., Küpçü, R., Öztoprak, A.F., Efendioğlu, M., Şimşek, F.F., Berke, E., Gürbüz, S.Z., 2016, Absolute radiometric calibration of the Göktürk-2 satellite sensor using Tuz Gölü (landnet site) from NDVI perspective, XXIII ISPRS Congress, Prague, Czech Republic. Shin, D. Y., Ahn, H. Y., Lee, S. G., Choi, C. U., and Kim, J. S., 2016 Radiometric Cross-calibration of KOMPSAT-3A with Landsat-8, XXIII ISPRS Congress, Prague, Czech Republic, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLI-B1, 379-382, doi:10.5194/isprs-archives-xli-b1-379-2016, 2016. Slater, P. N., Biggar, S. F., Holm, R. G., Jackson, R. D., Mao, Y., Moran, M. S., Palmer, J. M., Yuan, B., 1987, Reflectance- and radiance-based methods for the in-flight absolute calibration of multispectral sensors, Remote Sensing of Environment, Volume 22, Issue 1, pp. 11-37. Slater, P. N., Biggar, S. F., Thome, K. J., Gellman, D. I., Spyak P. R., 1996, Vicarious radiometric calibrations of eos sensors, J. Atmos. Oceanic Technol., 13, pp. 349 359. Teke, M., Demirkesen, C., Haliloğlu, O., İmre, E., 2016, Göktürk-2 Uydusunun Bağıl ve Mutlak Çapraz Radyometrik Kalibrasyonu (Relative and Absolute Cross Radiometric Calibration of Göktürk-2 Satellite), Harita Dergisi, 155. Vermote, E.F., Tanre, D., Deuze, J.L., Herman, M., and Morcrette, J.J., 1997, Second simulation of the satellite signal in the solar spectrum, 6S: An overview, IEEE Trans. Geosc. and Remote Sens. 35(3):675-686. Yilmaz, O., Unses, E., Ucan, M., Buyuk, H., Celebi, M., Turk, F., Kirik, M., Haliloglu, O., Celik, V., Ekinci, M., Guven, E., Yilmaz, O., Acar, D., Aydogdu, M., Olca, M., Selimoglu, O., 2015, Current situation on spaceborne hyperspectral imager of TÜBİTAK Uzay: HSK, 7th International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST 2015).