Planlamada Uygulama Araçları Yrd. Doç. Dr. Recep NİŞANCI, rnisanci@ktu.edu.tr Yrd. Doç. Dr. Volkan YILDIRIM,yvolkan@ktu.edu.tr Karadeniz Teknik Üniversitesi, GISLab Trabzon www.gislab.ktu.edu.tr
III. Ders_Ġçerik 6. Planlamada Veri Toplama GPS ve UZAKTAN ALGILAMA
GPS Nedir? GPS =Global Positioning System; Küresel Yer Belirleme Sistemi ya da Küresel Konumlandırma Sistemi, Uydulardan aldığı düzenli bilgilerle, Dünya üzerindeki herhangi bir yeri kesin olarak tespit etmekte kullanılan sistemdir.
GPS Nedir? Sistem, 1978 yılında ABD Savunma Bakanlığı tarafından tamamen askeri amaçlar için kurulmuģtur. GPS alıcıları yön bulmakta, askeri çıkartmalarda ve roket atıģlarında kullanılmak üzere tasarlanmıģtır. Ancak, 1983 yılında GPS sistemi sivil kullanıma da açılmıģtır. Bu sistem, dünya nın etrafında sürekli olarak dönen 31 uydudan oluģur. Bu uydular çok düģük güçlü radyo sinyalleri yayarlar. Yeryüzündeki GPS alıcısı, bu sinyalleri alır. Böylece konumun belirlenmesi mümkün olur.
GPS yardımıyla; GPS Nedir? Bulunulan noktanın koordinat ve yükseklik bilgileri, Hafızaya alınan noktaların birbirlerine göre konumu, Bulunulan noktanın daha önceki noktalara uzaklığı, Kuzey yönü, Hareket hızı, Seyahat güzergahı ve mesafesi, Hedefe kalan mesafe gibi bilgilere ulaģılabilir.
GPS Nedir? Bilgiler, doğrudan uydudan alındığı için dünya üzerinde her yerde çalıģır. Uydu sinyallerini engelleyebilecek nesnelerin, yoğun ağaçların gökyüzünü kapladığı ya da binaların sık olduğu yerlerde doğruluk azalabilir. Cihazın fazla sayıda uyduyla çalıģması her zaman avantajlıdır.
GPS Nasıl ÇalıĢır? Sistem, -uzay bölümü (uydular), -kontrol bölümü (yer istasyonları) -kullanıcı bölümünden (GPS alıcısı) oluģur.
GPS Nasıl ÇalıĢır? Uzay Bölümü Uzay bölümü aktif uydulardan oluģur ve sistemin merkezidir. Yeryüzünün 20.000 km üzerindeki yörüngede bulunduklarından oldukça geniģ bir görüģ alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman en az 4 adet uyduyu görebileceği Ģekilde yerleģtirilmiģlerdir. Saatte 7.000 mil hızla hareket ederler ve 12 saatte dünya çevresinde bir tur atarlar.
GPS Nasıl ÇalıĢır? GPS in uydu sinyalleri çok düģük güçtedirler. FM radyo sinyalleri 100.000 watt gücünde iken GPS sinyali 20-50 watt arasındadır. Bu sinyaller bulutlardan, camdan ve plastikten geçebilir ancak duvar ve dağ gibi katı cisimlerden geçemez. GPS uydularından temiz sinyal alabilmek için açık bir görüģ alanı gereklidir. Her uydu, yerdeki alıcının sinyalleri tanımlamasını sağlayan iki adet özel kod yayınlar. Gelen bu sinyal, uydunun yörünge ve saat bilgisi, genel sistem durum bilgisi ve ionosferik gecikme bilgisini içerir.
GPS Nasıl ÇalıĢır? Bu sinyallerin ana amacı; yerdeki alıcının, sinyalin geliģ süresini ölçerek, uyduya olan mesafesini hesaplamayı mümkün kılmasıdır. Uyduya olan mesafe, sinyalin geliģ süresi ile hızının çarpımına eģittir. Sinyalin uydudan dünyaya ulaģma süresi yaklaģık olarak 0.067 saniyedir. Saniyenin binde biri kadar oluģacak bir hata, mesafe ölçümünde 300 km (300.000 km/sn x 0.001 sn) lik bir hataya sebep olacaktır. Bu nedenle, uyduya olan mesafe ve konum belirlemek için, en az 4 uydu verisi kullanılarak hatanın en aza indirilmesi amaçlanır.
GPS Nasıl ÇalıĢır? Kontrol Bölümü Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Kullanıcı Bölümü Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır. Daha önce bahsedildiği gibi çeģitli amaçlarla GPS kullanarak yerini belirlemek isteyen herhangi bir kiģi, sistemin kullanıcı bölümüne dahil olur.
GPS Kullanımı
GPS Kullanımı AçılıĢta Enter tuģuna basılırak GPS in uyduları taraması beklenir
GPS Kullanımı Bağlantı kurulan uydu sayısı (en fazla 14) Sinyal kuvvet göstergesi
GPS Kullanımı GPS in konum bilgisi verebilmesi için en az 4 uydu ile bağlantı kurması gereklidir. Gerekirse ölçüm yapılan noktanın dünya üzerindeki konumu seçilerek yakın uyduların bulunmasına yardımcı olunabilir.
GPS Kullanımı Uydular ile bağlantı kurulduktan sonra bulunulan noktanın UTM * projeksiyonuna göre bölge, konum, yükseklik ve hassasiyet bilgisi (en az 3m) ekranda görülebilir. Mark tuģu yardımıyla ilgili nokta cihaza kaydedilir.
GPS Kullanımı Menu/Ayarlar/Harita birimleri/koordinat sistemi bölümünden UTM yerine Coğrafik (Derece-Dakika) projeksiyona geçilebilir Nav tuģu ile pusula özelliği de kullanılabilir.
GPS Kullanımı Menu/Kayıtlı noktalar/alfabetik bölümünden daha önce kaydedilmiģ olan noktaların bilgilerine ulaģılabilir. Ġstenirse bilgisayar bağlantısı ile veriler aktarılabilir.
Uzaktan Algılama (UA): Objelere fiziksel değinimde bulunmaksızın bilgi üretme teknikleridir. Çeşitli platformlara yerleştirilen algılayıcılar ile farklı zamanlarda, çeşitli çözünürlük düzeylerinde ve farklı bantlarda sayısal verilerin kullanıcıların hizmetine sunulmak üzere kaydedilmesidir.
30 Metre Yersel Çözünürlük (Piksel boyutu): Piksel Boyutu (Çözünürlük) 30 Metre 5 Metre 1 Metre Piksel Çıktısı (Görüntü)
Piksel Boyutu 30 x 30 m 1 x 1 m
Landsat (15 m Çözünürlük) QuickBird (0,6 m Çözünürlük)
Spektral Çözünürlük (Çok bantlı):
Yansıma HER YERYÜZÜ OBJESĠ GELEN IġIĞI FARKLI DALGA BOYLARINDA FARKLI ORANDA GERĠ YANSITMAKTADIR. Yüksek Sağlıklı Bitki Hasta Bitki Kuru Bitki DüĢük Görülebilir Yakın Kısa Dalga Dalga Boyu
ÇOK BANTLI GÖRÜNTÜLEMENĠN FAYDASI CANLI BĠTKĠ YAPAY ÇĠM Görülebilir Dalga Boyu Yakın Dalga Boyu
Üç Boyutlu Görüş İmkanı:
Sayısal Uydu Verisi Ön İşlemler Görüntü Zenginleştirm e Göz Yorumu Test Alanlarının Seçimi Sınıflama Yardımcı Veriler Eğitimsiz Sınıflama Eğitimli Sınıflama Sınıflama Çıktıları Doğruluk Değerlendirmesi Harita&Görüntüler Raporlar Veriler
UA verileri ile birçok konuda çalıģma yapılıp veri üretilmektedir. Bunlar: Tarım Jeoloji Çevre Hidroloji Meteoroloji Ormancılık Denizcilik ve Okyanus Su Ürünleri Doğal Afetler Bölge ve ġehir Planlama Kent Bilgi Sistemleri Sulak Alan Yönetimi Arazi Kullanımı Askeri Amaçlar Yaban Hayatı Arkeoloji..
Tarımsal Uygulamalar: Ürün deseni belirleme Bitki bazında ekiliģ alanlarının belirlenmesi Rekolte tahmini Arazi bilgi sistemlerini oluģturulması Hassas tarım Bitki hastalık ve zararlıları Beslenme noksanlıkları Don, taģkın gibi doğal zararlar Toprak haritalarının yapılması.
Kullanım alanlarının çok ve çeģitli olması nedeniyle her amaca hizmet edebilecek: -Farklı yersel çözünürlükte, -Farklı spektral çözünürlükte, -Farklı algılama aralıklarında görüntü alabilen veya gerektiğinde programlanabilen farklı ülkeler tarafından uzaya gönderilmiģ 40 ın üzerinde uydu dünyanın etrafında görüntü almak amacıya yörüngelerinde dolaģmaktadır.
SAYISAL FOTOGRAMETRĠK HARĠTA ÜRETĠMĠ AġAMALARI 1. JEODEZİK ÇALIŞMALAR 2. HAVADAN FOTOĞRAF ALIMI 3. FOTOGRAFİK İŞLER VE SCAN İŞLEMLERİ 4. FOTOGRAMETRİK NİRENGİ 5. FOTOGRAMETRİK SAYISAL HARİTA ÜRETİMİ (KIYMETLENDİRME) 6. BÜTÜNLEME ÇALIŞMALARI 7. DÖKÜMANTASYON VE TESLİM
1.JEODEZİK ÇALIŞMALAR Fotogrametrik harita üretimi ve üretimi sonrası uygulamalar için arazide Yer Kontrol Noktaları tesisi, ölçüsü ve hesaplarının yapılması ve Fotogrametrik Noktaların tesisi yapımı.
1/5000 ölçekli harita için 1/16000 ölçekli hava fotoğrafı 1/1000 ölçekli harita için 1/4000 ölçekli, %60 boyuna, %30 enine bindirmeli stereo hava fotoğrafı çekimi 2. HAVADAN FOTOĞRAF ALIMI
3. FOTOGRAFĠK ĠġLER VE SCAN ĠġLEMLERĠ Banyo-Baskı ĠĢleri: Proje alanına ait hava filmlerinin banyo edilmesi, kart baskılarının yapılması. Tarama (scan): Fotogrametrik sayısal vektör haritaların üretilmesinde kullanılacak hava fotoğraflarının orijinal hava filminden, fotogrametrik hassas tarayıcılarla sayısal görüntülerinin elde edilmesi.
4.FOTOGRAMETRĠK NĠRENGĠ Proje kapsamındaki hava resimlerinin dıģ yöneltme parametrelerinin belirlenmesi amacıyla, resimler arası ve kolonlar arası manuel, yarı otomatik veya tam otomatik yöntemlerle belirlenen resim noktalarının kontrol noktalarına bağlı olarak dengelenmesi ve denetlenmesi süreçleridir
5. FOTOGRAMETRĠK SAYISAL HARĠTA ÜRETĠMĠ (KIYMETLENDĠRME) Fotogrametrik nirengi ile mutlak yöneltme elemanları bulunan stereomodellerden Harita Üretim Yönetmeliğine göre üç boyutlu (3D) sayısallaģtırma yapılması ve sayısal vektör fotogrametrik temel haritaların üretilmesi.
ORTOFOTO HARĠTA ÜRETĠMĠ Fotogrametrik nirengi ile mutlak yöneltme elemanları bulunan hava resimlerinden elde edilen Sayısal Yükseklik Modeli yardımıyla hava resimlerinin geometrik ve radyometrik düzeltmelerle yataylanması, yataylanmıģ resimlerin birleģtirilerek ve ton-kontrast farklılıkları dengelenerek sayısal ortofoto haritaların üretilmesi.
+ => V E R Ġ L E R + => Ü R Ü N L E R Digital Ortofoto Üretimi için AkıĢ Diyagramı
Fotogrametrik Sayısal Harita Üretimi ve Ürünleri Yükseklik Bilgileri EĢ Yükseklik Eğrisi DTM (Sayısal Yükseklik Modeli) Konum Bilgileri Tüm noktasal,çizgisel ve alansal detaylar Dijital Ortofoto
6. BÜTÜNLEME ÇALIġMALARI Fotoğraflardan örtülü alanlar ya da görüntü bozukluğu nedeniyle değerlendirilemeyen, arazideki mülkiyet durumundan farklı yorumlanan yada herhangi bir nedenle değerlendirilemeyen eksik detayların arazi çalıģması ile tamamlanması, mevki, büyük yapılar, cadde ve sokak adlarının tespit edilmesi ve yazılması vb. iģleri içeren çalıģmalar.
7. DÖKÜMANTASYON VE TESLĠM Yönetmeliklerde öngörülen biçimde sonuç ürünlerin Fen Dairesi ve Kadastro Müdürlüklerine teslimi.
Sayısal altlık
NEDEN FOTOGRAMETRİ? YÜKSEK ve HOMOJEN DOĞRULUK ZAMAN KAZANCI DÜŞÜK MALİYET SÜREKLİ GÜNCELLEME KOLAYLIĞI BİLGİ SİSTEMLERİNE VE PROJE ÜRETİMİNE YÖNELİK ALT YAPININ SAĞLIKLI OLUŞTURULMASI İÇİN TEK ÇÖZÜM.