Taşınmaz Değerleme ve Gelştrme Anablm Dalı Blmsel Hazırlık Programı COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ Doç. Dr. Volkan YILDIRIM Karadenz Teknk Ünverstes, GISLab Trabzon «CBS de Ağ Analzler ve Sayısal Yükseklk Modeller» www.gslab.ktu.edu.tr
AĞ ANALİZLERİ Vektör tabanlı coğraf verler le gerçekleşeblen konum analzlernden br de Ağ (Network) analzlerdr. Çzg özellğ gösteren coğraf detaylar genelde brbrne bağlı olup sürekllk gösteren yapıya sahptr. Br karayolu ağı, nreng veya polgon ağı, elektrk, su ve kanalzasyon şebekes bunların gerçek dünyadak örnekler olarak verleblr. Ağ analzler, şebeke yapısına sahp, çzg tabanlı coğrafk varlıkların bağlantı şekllernden, karar-vermeye yönelk sonuç çıkarmaya yarayan konum analzlerdr. Bu analzler uygulamada genellkle üç şeklde olur. a. Optmum güzergah belrleme (route optmzaton) b. Adres belrleme (address matchng) c. Kaynak tahss (resource allocaton)
AĞ ANALİZLERİ Ağ analzler çn kullanılan coğrafk verler mutlaka çzg tabanlı vektörel yapıda olmalıdır. Ancak düğüm-çzg (arc-node) topolojs oluşturulmuş coğrafk verler ağ analzlernn gerçekleşmesne olanak sağlar. Teork olarak br ağın oluşması çn düğüm noktalarına (node) ve bu noktaları brbrne bağlayan çzglere (arc) htyaç vardır. Bunun yanında nokta ve çzglern özntelk blglernn varlığı da çok önemldr. Çünkü ağ şlemler br anlamda grafk-olmayan blgden grafk blgnn sorgulanması olup, brbrn zleyen çzglern özntelk blglernn karşılaştırılması şeklndedr. Başlangıç noktasında tbaren gelen lk düğüm noktasına bağlı olan çzgler, stenen özellkler bakımından rdelenr ve stenen özellktek çzg seçlerek br sonrak düğüm noktasına ulaşılır. Bu şlem amaçlanan varış noktasına ulaşana kadar devam eder.
AĞ ANALİZLERİ - Optmum güzergah belrleme Coğraf blg sstemlernde, k nokta (node) arasında brden çok bağlantı (arc) var se, bu bağlantılardan hangsnn en uygun çözüm olduğuna karar vermek çn yapılan şlemler optmum güzergah belrleme olarak blnr. En uygun çözüm, en kısa mesafe olableceğ gb, aranan özellkler çzg boyunca gösteren br güzergah da olablr. Örneğn, br ambulansın hastayı hasta mahallnden aldıktan sonra en kısa sürede hastaneye ulaştırması çn en uygun güzergah olarak en kısa yol olableceğ gb, bu güzergah, günün muhtelf saatlerne göre trafk yoğunluğu düşük olan güzergah da olablr. Dğer br örnek, A le B kentler arasındak en optmum yol, en kısa olan yoldan zyade, topoğrafyası ve zemn yapısı en uygun olanıdır. Optmum güzergah tayn br çok kentsel fonksyonun yerne getrlmesnde başvurulan öneml br analz şekldr. Kent blg sstem uygulamalarında, acl durumlarda ambulans, tfaye, pols araçlarının stenen noktaya en kısa sürede ulaşması, zamana bağlı çalışan otobüs, okul taşıtları, metro, çöp toplama, posta dağıtımı ve benzer hzmetler dama sorgulama ve zleme htyacı vardır. Coğraf blg sstemlernde bu türden hzmetlern takb ancak ağ analzler le mümkün olur.
AĞ ANALİZLERİ - Optmum güzergah belrleme yürüyüş mesafes olarak yaklaşık 124 m. olan hastane ve kaza yer arası mesafe, ambulans le tek yönlü yollar, trafğe kapalı yollar ve yasak dönüşler nedenyle 750 m. ye yükselmektedr. Ambulansın güzergahının doğru olarak belrlenmes ancak yol ağı versnn doğru malyet blgler vers le yüklü olmasına bağlıdır.
AĞ ANALİZLERİ - Optmum güzergah belrleme Kaza yerne çevredek üç sağlık brmnden en yakın olanın seçlmes ve ambulansın yön blgleryle olay yerne yönlendrlmes
AĞ ANALİZLERİ - Optmum güzergah belrleme Öğrenc seçme sınavı çn seçlen 55 adet okul ve dağıtım merkez olarak da KTÜ, ÖSYM bürosu.. En optmum güzergah (40,5 km)
AĞ ANALİZLERİ - Adres belrleme Ağ analzlerne lşkn öneml uygulamalardan br dğer de adres belrlemedr. Klask olarak br harta üzernde yapılan adres bulma şlem, coğraf blg sstemnde br anlamda otomatk olarak gerçekleştrlr. Hartanın sayısallaştırılıp katman halne dönüşümünden sonra, düğüm-çzg topolojs oluşturulmuş katman üzernde her br düğüm noktasının ve bunları brleştren çzglern özntelk blgler blnyor demektr. Buna göre, ağ üzernde tanımlanmış br nokta veya çzg kolayca bulunablr. Ağ üzernde, özntelk blgs blnen br noktayı tespt şlem adres belrleme (address matchng) olarak blnr. Br kentte A noktası le gösterlen br müzenn adres bell ve bu adres özntelk tablosuna yansıtılmış se, müzenn konumu tanımsal blg olarak sorgulanır ve müzeye varılmak çn gerekl yol güzergahı blgsayar ekranında görüntülenr
AĞ ANALİZLERİ - Adres belrleme Adres belrleme analzler, taşımacılık sektöründen, posta dağıtım, nüfus, seçmen lstes güncelleme ve benzer br çok uygulamada karşımıza çıkar. Blhassa optmum güzergah belrlemede, üzernde GPS sstem olan ve devamlı hareket halnde olan br araç (örneğn ambulans) üzernde CBS tabanlı br sstem mevcut se, kent çersnde stenen adres anında tespt edlp, aracın bulunduğu konuma bağlı olarak varış noktası arasındak en optmum yol kolayca belrlenr. Böylece hastaya mümkün olan en kısa sürede ulaşılmış olacaktır. CBS ve GPS entegrel bu gb sstemler dnamk ağ analzlernn yapılmasına mkan veren öneml teknolojk araçlar olup, her geçen gün uygulama alanları artmaktadır.
AĞ ANALİZLERİ - Adres belrleme Brden fazla sokağa cephe olan bnalarda, bu grşler farklı numaralar aldığından dolayı brden fazla adres tanımlaması yapılması gerekmektedr. Bu adreslern vertabanlarında doğru temsl edlmes ve bütün adres verlernn ssteme dahl edlmes gerekmektedr.
AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahss Planlama ve yatırıma yönelk faalyetlerdek öneml şlemlerden br de yer tahssnn en y şeklde yapılablmesdr. Bu amaçla nüfus, ulaşım, yerleşm, ana merkezlere olan mesafe, çevre ve benzer faktörlere bağlı olarak fzblte çalışmaları yapılarak en uygun karar verlr. Planlamada, br okul alanı, çöp toplama merkez, tfaye hzmet alanı veya tcar amaçlı br alış-verş merkez, fabrka alanı çn en uygun yer tespt br çok parametrenn rdelenmesn gerektrr. Ağ yapısındak coğrafk varlıkların aynı anda analz edlerek en optmum merkezn noktasal olarak tespt edlmes şlemler coğraf blg sstemlernde kaynak tahss (resource allocaton) analz olarak blnmektedr. Kaynak tahss çn tespt edlecek merkez, kullanıcı tarafından verlecek krterler sağlayacak ntelkte olacağından, ağ üzerndek tüm nokta ve çzgler yeterl özntelk blglerne sahp olmalıdır. Örneğn br bölgede yapılacak seçm çn oy sandıklarının hang noktalara yerleştrlmes gerekr, şeklnde br talebn karşılanması çn, ulaşım ağı yanında, sandık sayıları, numaraları ve bu sandıklarda oy kullanacak seçmen lsteler öncelkle blnmeldr. Daha sonra bu blglere bağlı olarak, olası seçmen sandıkları yerleştrlecek bölgeler tespt edlr.
AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahss Şekl de kaynak tahssne örnek olarak tfaye merkezlernn kentn hang noktalarına yerleştrlmes gerektğn göstermektedr. Burada amaç, olası br yangın anında tfaye araçlarının en optmum sürede yangın mahallne ulaşmalarına mkan verecek şeklde kentn muhtelf bölgelerne yerleşmelerdr. Nüfus, yol bağlantıları, trafk yoğunluğu, tfaye ekpler ve araçlarının yapısı gb unsurlar en uygun stasyon yernn seçmnde öneml rol oynamaktadırlar. Br su dağıtım şebekesne at özntelk blgler çeren geometrk br ağ yapısı Br su pompa stasyonunun karmaşık dağıtım şebekesne lşkn geometrk ve mantıksal gösterm. Pompa stasyonu başlangıçta br kutu şeklnde olup stasyon çersnde üç vana, kontrol vanası, pompa, sayaç, T noktası
AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahss Örneğn, kaynak olarak br okul objes ele alınmış olursa; okul arz noktası olacaktır. Okul etrafındak bnalarda oturan öğrencler se talep noktalarıdır. Okul ve bnalar arasındak bağlantıyı sağlayan yollar da ağ ı oluşturur. Böylece arz-talep lşksn çeren br ağ yapısı tanımlanmış olur. Ağ analzler çn Arc/Info da kullanılan br dğer komut TRACE dr. Takp (tracng) şlem, ağ üzernde hang brmn hang brme bağlı olduğunu bulmak çn uygulanan br metottur. Örneğn, br bölgedek evlern elektrklernn hang trafodan beslendğ veya br ırmağı besleyen kolların tesptnde trace fonksyonu kullanılır.
AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahss KARADENİZ d K d d d d d I N D E K S Mevcut İtfaye Brmler Kurulacak İtfaye Brm 2500.00 2500.00 Mevcut İtfaye Alanları İhtyaç Olan İtfaye Alanları Yollar Kent Sınırı Ulaşım mesafesne göre, kent çnde kurulması gereken tfaye merkezlernn yerlernn bulunması
AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahss Okul otomatk kayıt sstem K D B G TRABZON KENTİNDE ÖĞRENCİLERİN OTURDUĞU YERLER Kent Sınırı Yollar Öğrenc L E J A N D 900 0 900 1800 Meters
AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahss Okul otomatk kayıt sstem ù ADRES: 120 ŞEHİT REFİK CESUR CADDESİ SINIR OKULLAR YOLLAR OKULA GİDİŞ GÜZERGAHI LEJAND 200 0 200 400 600 Meters K D B G EN YAKIN OKUL SEÇİMİ Sh a p e Id Ad Ad r e s Te l e f on Ma h a l le Po n t 86 AL İ _ A TE Ş O Ğ LU 94 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 13 3 AY D İ N _Ö Z K A N 32 Y A LI 32 2 2 5 79 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 19 6 EK R E M _K Ü Ç Ü K 58 K A RŞ I Y A KA 0 KA R Ş I YA K A Po n t 20 9 EM İ N E _K A Y A 42 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 26 4 Yİ L D İ Z 88 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 27 5 OD A B A Ş 94 Y A LI 22 3 6 1 61 YA L İ Po n t 34 1 Bİ R L İ K_ G İ D A 10 4 Y AL I 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 40 4 KE L E Ş 60 Y A LI 32 6 1 8 63 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 43 6 MU H A M ME T _ S AT İ L M İŞ 6 Ş İ R İN 0 1_ N O L U_ B E Ş İR L İ Po n t 44 5 MU R A T _A R S L AN 10 6 Y AL I 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 44 7 MU R A T _K E S K İN 33 Y A LI 32 1 5 5 70 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 45 9 MU S T A FA _ A V ŞA R 95 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 56 2 RA H M İ _T A Ş L İ 90 Y A LI 32 5 3 8 06 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 56 5 RA S İ M _İ B İ Ş 60 Y A LI 32 2 4 0 97 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 58 9 SA L İ H _Y A V U ZA S L A N 76 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 59 2 SA L İ H _O D A B AŞ 92 Y A LI 0 YA L İ Po n t 61 6 SE R H A T_ D E M İR C İ 31 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 66 1 YA Ş A R _Y A Z İ Cİ 15 7 Y AL I 0 Hİ Z İ R BE Y Po n t 67 0 Yİ L D İ R_ R E İ S 92 Y A LI 32 5 3 8 06 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 70 5 Zİ H N İ _K U M 71 Y A LI 0 Hİ Z İ R BE Y Po n t 71 8 İB R A H İM _ B İ Yİ K L İ OĞ L U 19 4 Y AV U Z _ SE L İ M 22 4 1 2 10 Po n t 73 7 İS M A İ L_ Y A Z İC İ 72 Y A LI 0 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 73 9 İS M A İ L_ B A C İ 68 Y A LI 32 6 5 0 44 ÇÖ M L E KÇ İ Po n t 78 6 ŞÜ K R Ü _Ç E B İ 15 1 Y AL I 32 6 6 3 83 YA L İ K D B G 600 0 600 Meters OKULLARA TAHSİS EDİLECEK ÖĞRENCİLERİN BELİRLENMESİ SINIR YO LLAR OKUL ALANLARI ÖĞRENCİLER OKULLAR TAHSİS EDİLMİŞ ÖĞ RENCİLER LEJAND * İKİ OKULA KAYIT YAPTIRACAK ÖĞRENCİ LİSTESİ
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Gerçek dünyadak detayların tanımlanmasında x,y koordnatları genelde yatay düzlemde bu detayların zdüşümler le fade edlrler. Blhassa hartacılıkta detayların x,y koordnat çftleryle yatay düzlemde konum tanımlaması yapılır. Ancak gerçek anlamda br detayın konumu üç boyutlu olarak belrleneblr. Br nokta uzayda (x,y,z) koordnatları le gösterlr. Arazlern yatay düzlemdek konumları x,y le gösterlrken, üçüncü boyutu z koordnat değer le fade edlr. Böyle br durumda z değer arazde noktanın yükseklk değern gösterr. Ancak br krllk hartasında se, z değer x,y le verlen noktanın krllk katsayısını göstereblr. Dolayısıyla yalnızca araz yüzeyler değl, aynı zamanda objelern üçüncü boyutu olarak ntelendrlecek herhang br veya brkaç özellğ de yne üç boyutlu olarak üretleblmektedr. Örneğn, hava krllğ, taşınmazların değerler, toprak sınıfları, nüfus dağılımı gb özel amaçlı üç boyutlu hartaları da üretmek mümkündür.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Klask hartacılıkta kartoğrafk yöntemler le yada en yaygın şeklyle eş yükselt eğrler le arazlern veya objelern üçüncü boyutu kağıda yansıtılarak kullanıcıya sunulur. Gerek yükseklk analzler, gerekse üçüncü boyuta bağlı dğer analz ve şlemlern bu gb klask hartalar üzernde yapılması ve bunlardan verm alınması oldukça güçtür. Çünkü kullanıcı arazye dama üçüncü boyuttan ve değşk görüş açılarından bakarak konum analz yapmak steyecektr. Bu da çok değşk açılardan üretlmş brçok amaçlı hartayı gerektrr. Dolayısıyla klask yaklaşımla üç boyutlu harta üretmek hem ekonomk değldr, hem de profesyonel kartoğrafyacılığı gerektrr. Oysa blg teknolojsndek gelşmelere paralel olarak, araz modeller gerçeğ yansıtacak şeklde üç boyutlu olarak blgsayar ortamında kolayca oluşturulmaktadır. (x,y,z) koordnatlarıyla üç boyutlu olarak tanımlanan coğrafk yüzeylern blgsayar ortamında oluşturulması ve bu yüzeylerde yapılan konum analzler sayısal yükseklk modeller (SYM) ya da sayısal araz modeller (dgtal terran modellng-dtm) olarak blnmektedr.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ SYM analzler lk olarak 1950 l yıllarda ABD de karayollarına yönelk olarak en-boy kestlernn hesap ve çzmlernn yapılması gb dar br uygulama alanı çnde kalmakla brlkte, günümüzde blgsayar teknolojsndek gelşmelere bağlı olarak, başta asker alanlarda olmak üzere hartacılık, tıp, mmarlık, arkeoloj, hdroloj, nşaat, madenclk, zraat, morfoloj, çevre vb meslek alanlarında yoğun br şeklde uygulanmaktadır. SYM ne lşkn başlıca yüzey analzler şunlardır: Üç boyutlu görüntüleme Eğm hesabı Bakı hesabı Kest çıkarma Görünürlük analz Hacm hesabı
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Sayısal araz model kullanılarak yapılan analz şlemlerdr. Eğm Hesabı: Araz yüzey üzernde seçlen k nokta arasındak eğmn derece veya yüzde olarak belrlenmes şlemdr. Bakı Hesabı: Araz yüzeyndek br noktadak bakı (aspect), o noktadan geçen teğet düzlemn baktığı yön olup derece (kuzeyden tbaren saat açısı yönünde tanımlanan açı) olarak fade edlr. Bakı hesabı le stenen yöne bakan araz bölgelern gösteren alan detaylar oluşturulup bu detaylar dğer konuma bağlı analz türler le brlkte kullanılablr. Kest Çıkarma: Araz üzernde ulaşım amaçlı yapılacak mühendslk çalışmalarında (yol, kanal vb) br güzergah boyunca araznn profl hakkında blg ednmek çn kullanılır. Görünürlük Analz: Araz üzerndek bell br noktadan stenen bakı aralığında ve stenen mesafe çersnde kalan bölgede görünen veya görünmeyen kısımların belrlenmes şlemdr (Yangın kulesnden ormanın belrl bölgelernn görünüp görünmedğnn sayısal araz model kullanılarak kontrolü-blgsayarda modellenmes) Hacm Hesabı: Belrl kottak br yüzey le araznn üst yüzey (syah kot) arasındak kapalı alanın hacmnn belrlenmes şlemdr. Maden sahalarının rezerv tespt, hafryat çalışmalarında ortaya çıkacak kazı-dolgu toprak mktarlarının belrlenmes gb mühendslk çalışmalarında kullanılır. Yüzey Oluşturma ve Gölgeleme (3 boyutlu görüntüleme): Oluşturulan sayısal araz modelnden yüzey şeklnde araz yüzey oluşturma şlemdr. Gerekrse farklı renk-doku-malzemeler le kaplama, gölgeleme yapılablr. Eş Yükseklk Eğrler Oluşturma: Oluşturulan sayısal araz modelnden stenen yükseklk aralıklarında eş yükseklk eğrlernn oluşturulması şlemdr Hpsometrk 21 Renk Kademeler Oluşturma: Oluşturulan sayısal araz modelnden stenen eş yükseklk değerler arasını farklı renklerle gösterme şlemdr.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ SYM, yüzey modelleme çn orjnal br bçmde gelştrlmelerne rağmen k boyutlu (2D) br yüzey üzerndek herhang br z özntelğnn sürekl değşmnn modeln oluşturma çn de kullanılır. Yüzey modeller her ne kadar 3D şeklnde üç boyutlu olarak gösterlse de, gerçekte bu gösterm 2.5D şeklndedr. 2.5D yeryüzü parçasının bell kısmını zometrk model bçmnde xy konum noktasının z değerne bağlı olarak yüzey tanımlarken, araz yüzey üzerndek şev, bna gb sun yapılar bu göstermde yer almaz. Ancak 3D göstermde tüm doğal ve yapay objeler dkkate alınarak, yüzeyler kafes ağ veya katı gösterm şeklnde tanımlanır. SYM nn gerçekleşmes çn zlenmes gereken şlem sürec üç adımdan oluşur. Bunlar; a) verlern elde edlmes, b) verlern şlenmes c) uygulama şlemlerdr.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Verlern elde edlmes aşamasında, topoğrafk yüzeyn yeterl hassasyette temsl edleblmes çn yeterl sayıda koordnatları blnen noktalara htyaç vardır. Bu noktalara örnekleme veya dayanak noktası adı verlr. Bu noktaların koordnat blgler herhang br şeklde elde edlerek br kayıt ortamında saklanır. İknc aşamada; toplanan blglere değşk testler uygulanarak verlern kontrolü, gerekrse uygunsuz olanların ayıklanması, stenlen sayıda yükseklğ blnen yen noktaların üretlmes ve uygun br fonksyonla enterpolasyon şlemnn uygulanarak modeln elde edlmes şlem yer alır. Son aşamada; oluşturulan modeln kullanıcı steğne bağlı olarak ürün halnde sunulması gerçekleştrlr. SYM çn verler; nokta, çzg ve polgon tabanlı katmanlardan, eşyükseklk eğrl (contour) hartalardan, stereoplotter verlerden, ASCII formatında nokta çerkl dosyalardan, arazdek keskn ntelğe sahp dere, şev ve benzer çzg boylarınca türetlecek koordnatlardan elde edleblr
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Çzg modeller Araznn en yaygın çzg modeller hpsometrk eğrler tanımlayan eş-yükseklk eğr kümeler tarafından sağlanır. Profller genellkle eğm analzler, ortofoto harta yapımı ya da blok dyagramlar çn kullanılan türemş br üründür. Eş-yükseklk eğrler mevcut hartalarda çzl bulunduğu çn SYM çn ver kaynağıdırlar. Ancak sayısallaştırılan yükseklk eğrler özellkle eğm hesabı ya da gölge kabartma model yapımı çn uygun değllerdr. Bu bakımdan çzgler genellkle kare grd şeklndek nokta modellere dönüştürülürler.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Nokta modeller Nokta modeller genellkle k şeklde düşünülür. Bunlar; grdleme (raster) ve üçgenleme (Delauney) yöntemlerdr. Grdleme yöntemnde; yüzey kare veya dkdörtgen şeklnde bölünerek, oluşacak her br grd köşe noktasının yüzey değer enterpolasyon vasıtasıyla üretlr. Üçgenlemede se; yüzey, dağınık ya da düzgün olarak dağılmış bulunan dayanak noktalarının brleştrlmes le düzlem üçgenlerden oluşan çok yüzlü (polhedron) br yüzeyle kaplanır. Üçgen sayısının fazlalığına bağlı olarak yüzeyn gerçeğe daha yakın tanımlanması sağlanır.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Delaunay Üçgenleme Yöntem Bu yöntemde, öncelkle, ver kümesnn etrafına yapay çerçeve noktaları yerleştrlr. Bu noktalar keyf olarak tanımlanır ve ver setne dahl edlr. Alanın sol alt köşesndek k sınır noktası, üçgenlemeye başlangıç yerdr. Bu k sınır noktasından, çapı bu k nokta arasındak mesafe olacak şeklde, br dare geçrlr ve saat stkamet yönünde, darenn çne düşen nokta olup olmadığı araştırılır. Eğer bu dare çne düşen nokta saptanamazsa, darenn alanı belrl br oranda arttırılır. Bu darenn çersne, saat yönünde düşen lk nokta, lk üçgenn üçüncü noktası olarak belrlenr. Bu şlem saat yönünde, ta k başlangıca gelene kadar sürdürülür.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ TIN ver model TIN (Trangulated Irregular Network) ver model, sürekllk gösteren yüzeylern raster olarak göstermne alternatf br ver model şekldr. Araz veya üçüncü boyut özellğ taşıyan dğer yüzeylern analz ve göstermn etkn br şeklde sağlar. TIN ver modelnde, yüzey, brbrne komşu dolayısıyla lnk edlmş üçgenler sersyle fade edlr. Üçgenler herhang br konumda düzensz olarak dağılmış üç noktadan üretlr. Bu açıdan raster ver modelnden farklıdır. Çünkü raster modelde her br nokta düzenl br kafes (lattce) sstem şeklnde dağılım gösterr. Sonuçta TIN model topolojk olarak lşklendrlmş üçgenlern oluşturduğu br ağ (network) yapısına sahp olur
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ TIN ver model TIN ver modelnn üçgen bloklama temeln düğüm noktaları (nodes) oluşturur. Üç köşel yüzey şeklnde oluşan üçgenlern, komşuluk durumları ve sınırlara göre sol-sağ topolojs tess edlr. Üçgenler yüzeydek dayanak nokta kümelerne ve dere, şev gb belrgn araz sınırlarına göre kurulur. Dolayısıyla yüzeyn temslnde gerçekte vazgeçlmeyecek verler dkkate alınır. TIN modelnde dayanak noktasını temsl eden düğüm noktaları esas alınırken, kullanıcı steğne bağlı olarak yen noktalar lave etmek veya bazılarını şlem dışı bırakması mümkündür. Burada öneml olan, gerçeğe en yakın şeklde yüzey temsl edecek keskn noktaların tanımlanmış olmasıdır. Bu noktalar genelde, tepe noktaları, vad taban noktaları, şevlern alt ve üst kot noktalarıdır. Ayrıca, keskn sınırlar (breaklnes) olarak ntelendrlen su ayırma veya toplama çzgler, kıyı, akarsu gb çzgsel dayanak blglern de dkkate alınması halnde yüzeyn modellenmes daha hassas olacaktır. Bu tür çzgler üçgenlern değşmez sınırları konumundadır.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ TIN ver model TIN ver modelnn üçgen bloklama temeln düğüm noktaları (nodes) oluşturur. Üç köşel yüzey şeklnde oluşan üçgenlern, komşuluk durumları ve sınırlara göre sol-sağ topolojs tess edlr. Üçgenler yüzeydek dayanak nokta kümelerne ve dere, şev gb belrgn araz sınırlarına göre kurulur. Dolayısıyla yüzeyn temslnde gerçekte vazgeçlmeyecek verler dkkate alınır. TIN modelnde dayanak noktasını temsl eden düğüm noktaları esas alınırken, kullanıcı steğne bağlı olarak yen noktalar lave etmek veya bazılarını şlem dışı bırakması mümkündür. Burada öneml olan, gerçeğe en yakın şeklde yüzey temsl edecek keskn noktaların tanımlanmış olmasıdır. Bu noktalar genelde, tepe noktaları, vad taban noktaları, şevlern alt ve üst kot noktalarıdır. Ayrıca, keskn sınırlar (breaklnes) olarak ntelendrlen su ayırma veya toplama çzgler, kıyı, akarsu gb çzgsel dayanak blglern de dkkate alınması halnde yüzeyn modellenmes daha hassas olacaktır. Bu tür çzgler üçgenlern değşmez sınırları konumundadır.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ TIN ver model TIN modelnn kurulmasıyla brlkte gerçekleşeblecek br çok yüzey analz söz konusudur. Bunlardan bazıları; z yükseklk değernn enterpolasyonla kestrm, eşyükselt (contour) eğrlernn üretm ve yükseklk değşm bölgelernn oluşumu, eğm ve bakı hesaplamaları, yüzey alanları ve yüzey uzunluklarının hesabı, hacm, yarma ve dolgu hesapları, k nokta arasında görünürlük analz, br noktadan görüleblen veya görülemeyen yüzey analzler yüzey profllernn üretlmes gölgeleme veya ışık etksne göre değşmlern zlenmesne yönelk analzler
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Üç boyutlu (3D) görüntüleme Üç boyutlu (3D) görüntülern elde edleblmes çn öncelkle yüzey detaylarının x,y ve z değerlernn blnmesne htyaç vardır. Bunun çn ver grş esnasında bu değerlern doğrudan blgsayara grlmes yanında sayısallaştırma sırasında da detayların yükseklk değerler yne blgsayara kayıt edleblr. Detayların sayısallaştırılması nokta-nokta şeklnde se x,y yanında z değer de kayıt edlr. Eğer, eşyükselt eğrler çzg halnde sayısallaştırılır se, bu durumda eğrnn tanımladığı yükseklk değer blgsayar ortamına aktarılır. Bu blgler her zaman yüzey tanımlayacak sıklıkta olmayablrler. Böyle br durumda kullanılacak uygun yazılım ve hesap yöntem le enterpolasyon şlem yapılarak yüzey üzerndek örnekleme noktaları yoğunlaştırılarak, yüzeyn gerçeğ daha fazla yansıtması sağlanablr. Böylece sayısal araz model (SAM) veya dğer br deyşle üç boyutlu (3D) yüzey oluşturulmuş olur.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Eğm hesabı Araz yüzeylernn yataydan olan sapmaları eğm (slope) olarak blnr. Eğm, durulan noktadan olan düşey mesafenn yatay mesafeye oranının tanjant açısıyla fadesdr. Uygulamada eğm çoğu kez yüzde (%) le gösterlr. Sayısal araz modellernde oluşturulan yüzey üzernde seçlecek k nokta arasındak eğm doğrudan sorgulanabldğ gb, bazı konum analzlerne yardımcı olacak ntelkte de eğm sorgulaması yapılır. Blhassa yol güzergahlarının tesptnde, araz sınıflandırmasında, topoğrafyanın tanınmasında eğm blgsne dama htyaç vardır. Br coğrafk bölgede toprağın özellklerne bağlı olarak, bell eğmde olan arazlerde eğer erozyon söz konusu se, bu durumda toprak özellğn gösteren polgon tabanlı katman le eğm sınıflaması yapılmış polgon tabanlı katman çakıştırıldığında, kesşm bölgelernde erozyon alanları kolayca tespt edlmş olur.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Bakı hesabı Araz yüzeyndek br noktadak bakı (aspect), o noktadan geçen teğet düzlemn baktığı yön olup, derece (kuzeyden tbaren saat açısı yönünde tanımlanan açı) olarak fade edlr. Bakı hesabı le stenen yöne bakan araz bölgelern gösteren polgon detaylar oluşturulup bu detaylar gerektğnde dğer analz türler le brlkte kullanılablr. Araz eğmne bağlı olarak belrlenen bakı değerler genel br sınıflandırmaya tab tutularak, kuzey, güney vb bakı aralıkları tespt edlr. Örneğn güneye bakan ağaç topluluklarının büyüklüğü hakkında blg ednmek gerekr se, öncelkle araz yüzeynn stenen bakıdak bölgeler tespt edlr. Bakı, bell br yöne bakan çıplak ya da ağaç topluğuna sahp araz yüzeyler yanında, orman planlamada, erozyon eğlml alanların tesptnde, asker amaçlı yüzey analzlernde, bnaların bakış yönler hakkında blg ednmede kullanılan öneml br sayısal araz analz şekldr.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Kest çıkarma Araz yüzeylernde yapılacak yol, demryolu, kanal, dere slahı, enerj nakl hattı gb mühendslk projelernde güzergah tespt en öneml husustur. Bu aşamada yüzeyn üç boyutlu göstermnden yararlanılarak, güzergah tayn yapılır. Belrlenecek doğrultular boyunca araznn profl hakkında blg ednmek üzere, detay noktalar arasındak mesafe ve yükseklk değerlerne bağlı olarak kestler çıkarılır. Klask yöntemle oldukça zor olan ve zaman alan bu şlemler, sayısal araz modeller le oldukça kolaydır. Blgsayar ortamında oluşturulan üç-boyutlu yüzey üzernde etkleşml olarak seçlen ve brbrn zleyen güzergah noktalarının, aynı anda kest çzgler de ekranda gösterlr ve steğe bağlı olarak çıktı şeklnde kullanıcıya sunulurlar.
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Görünürlük analz Herhang br araz yüzeynde belrlenen br noktadan stenen yöne bakıldığında görünen alanların tespt şlemler görünürlük analz olarak blnr. Örneğn orman bölgesnde tess edlen br yangın kulesnden bakıldığında bu kuleden stenen açı aralıklarında ve mesafedek görünen ve görünmeyen sahaların büyüklüğü araz yüzeyne bağlı olarak blgsayar ortamında kolayca belrleneblr. Gözlem stasyonu
SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ Hacm hesabı Hacm hesapları, mühendslk hzmetlernde kullanılan öneml şlemlerden olup, maden sahalarının rezerv tesptnde, yol, havaalanı ve benzer sahaların yarma ve dolgu toprak hafryatlarının belrlenmesnde sıkça kullanılır. İstenlen yüzey üzernde seçlecek kapalı br saha (polgon) referans alınarak, bu yüzeye düşey mesafede sınırlandırılacak kapalı şekln büyüklüğünü belrleme şlem hacm hesabı olarak blnr. Üç boyutlu yüzeyn oluşması hacm hesabı çn ön koşuldur. Bu yüzeyn oluşumu blgsayar ortamında kolayca gerçekleştğnden, ekranda yüzey üzerndek polgon tespt yapıldıktan sonra, sadece dernlk veya yükseklk değer verlerek söz konusu bölgenn hacm dnamk olarak hesaplanablr.
Örnek Taşkın Analz Uygulaması COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE TAŞKIN RİSK ALANLARININ BELİRLENMESİ: ARTVİN İLİ ÖRNEĞİ Kahraman Oğuz, Esn Oğuz, Mustafa Coşkun 4. Ulusal Taşkın Sempozyumu