BE- Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/256

Gözat

Dizinde bir noktaya atla:

Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging

(Bilişim Enstitüsü, 2012) Golezani, Javad Jangi ; Akduman, İbrahim ; 371574 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Meme kanseri kadınlarda en yaygın görülen kanser türüdür. Mamografi küçük meme lezyonlarının noninvaziv tekniklerle kanser tedavisini kolaylaştırır. Son zamanlarda, geleneksel cerrahiden daha yeni tedaviler bu talepleri karşılamak için araştırılmıştır. Meme kanseri tespiti için Mikrodalga görüntüleme teknolojisi günümüzde çok ilgi çekmiş. Mikrodalga görüntüleme ile meme kanseri tespiti için fiziksel temel, normal ve malign meme dokuların dielektrik özellikleri arasındaki farktır. Mikrodalga frekanslarında normal ve malign memenin dielektrik özelliklerin arasında önemli fark neden ile cevapsız-tespitler ve yanlış-pozitiflerin sayısı çok düşük sayılardır ve bu neden meme kanseri tespitinde bir mikrodalga görüntüleme tekniğinin geliştirilmesi için en önemi motivasyon sayılır. Tahmini malign-to-normal meme dokusu arasındaki kontrast normal doku yoğunluğuna bağlı olarak 2: 1 ve 10: 1 arasında. Başka bir avantaj olarak, mikrodalga görüntüleme tekniği sonucunda ilgili doku özellikleri bir üç boyutlu (3-D) hacimsel haritasında gosteriliyor. Ayrıca Mikrodalga meme kanseri görüntüleme noninvaziv ve hatta potansiyel olarak düşük maliyetli bir alternatiftir. Bahsedilen tüm nedenlerden dolayı, mikrodalga meme görüntüleme geleneksel meme kanseri tarama sistemleri kısıtlamaların bazılarının üstesinden gelmek için bir potansiyele sahiptir.Mikrodalga görüntüleme, tıbbi uygulamalara ilişkin literatürde çok geniş araştırmalara sahiptir. Topografik yöntemleri ve backscatter yöntemleri dielektrik özellikleri karşıtlıklarından faydalanarak aktif mikrodalga görüntüleme tekniklerinin iki farklı yöntem sayılır. Mikrodalga tomografi yönteminde amaç cismin tarafından yansıyan mikrodalga enerjinin ölçümleri ile bir cismin dielektrik-özellikleri profilin toplamaktır. Ancak, diğer tarafta, yer radarı durumunda olduğu gibi, backscatter yöntemlerde amaç ölçülen geri yansıyan sinyallerin kullanımı ile önemli mikrodalga dağıtıcıların yerlerini çıkarmaktır. Normal meme dokusu ve malign lezyonlar arasında, dielektrik özelliklerin önemli kontrast nedeni ile Saçılma yükselir.Son zamanlarda meme kanseri tespiti için başka bir yol önerilmiştir. Bu yöntem konfokal mikrodalga görüntüleme ve ingilizce olarak confocal microwave imaging (CMI) olarak adlandırılır. CMI meme tümörü saptama prosedürün yöntemi memeni bir fiziksel anten dizisi sistemi ile gönderilen ultra-geniş bant darbe ile aydınlatmak ve yansimaktir. Saçılan yerini belirlemek için kullanılan bilgi sağlamak amacıyla, saçılan sinyalinin nispi varış süreleri ve amplitüdleri, ilgili algoritmalar ile analiz edilir. Mikrodalga tomografi ile karşılaştırıldığında, CMI yöntemi dielektrik özellikleri profilini tamamen yeniden yapmak yerine yalnızca memede güçlü sikliklerin yerini tanımlamak istiyor.Kısaca Radar tabanlı mikrodalga meme görüntülemesinde, metodun prosedürü memeni ultra-geniş bantlı mikrodalga darbe ile aydınlatmak ve dolayısıyla yansımaları tespit etmektir. Daha sonra dokudan geri yansıyan dalgalar memede tümörün yerini tespit eden ve gösteren görüntüler e oluşturmak için kullanır. Bu sistemlerin önemli bir bölümü ultra-geniş bant sinyal yaymak ve almak için kullanılan antendir. Hem giriş empedans uydurma açısından ve hem radyasyon desen istenen bant genişliği üzerinde, antenin bu uygulamalarda kullanmak için, iyi performans göstermesi gerekir.Antenin yüksek çözünürlükte elde etmek için antenin direktivitesi en önemli özelliklerinden biridir. Antenin Yarı Güç Işın Genişliği, ingilizce Half Power Beam Width (HPBW) küçük ayrıntıları tespit etmek için yeterince küçük olmalıdır. Diğer yandan, antenin fiziksel montaj karmaşıklığını azaltmak için ve aynı zamanda vücut ile iyi derecede konformluğunu elde etmek için kompakt bir anten tasarımı arzu edilir. Bu yüzden bu tür radar tabanlı mikrodalga göğüs kanseri görüntüleme gibi yüzey yakınındaki yakın alanda ölçüm uygulamalarında kullanım için antenin tasarım gereksinimleri aşağıdaki gibidir:?Kısa darbeleri iletmek için ultra-geniş bant yayılan sinyal.?Seçici aydınlatmak ve taramak için birkaç santimetre anten büyüklüğü.?Antenlerin görüş alanının çok geniş olma nedeni ile ortaya çıkan dağıtıcıların arasındaki bulaşmani önlemek için optimum bir yakın alanda yarım güç ışın genişliği (HPBW).?Ve nihayet tüm bant boyunca iyi bir empedans eşleştirmesi, bu mesele enerjinin böyük kısmının iletılmesini sağlar.Bir antenin HPBW ini azaltmak için antenin direktivitesini bir istenen yönde arttırmak şarttır. Darbeli radar teknikleri kullanılarak doku algılama uygulamalarında çeşitli farklı antenler araştırma grupları tarafından kabul edilmiştir. Bu tür antenlerin tipik örnekleri vivaldi, bowtie, slotline bowtie, horn ve mikroşerit antenler içerir. Günümüzde Ultra Wide band (UWB) uygulamalarında kullanmak için yönlü antenlere artan talepler vardır. Yönlü antenler ışımanı yakınsamak ile ışınım şiddetini istenilen yönde artırmak için, daha net, Yarı Güç Işın Genişliği (HPBW) optimize etmek için kullanılır. Radar sistemlerinde antenin HPBW i radar çözünürlüğünü belirleyen temel parametrelerden biridir, diğer bir deyişle, daha ince ayrıntıları daha dar bir ışın kullanılarak çözülebilir. Yönerge antenin diğer avantajları olarak, uzun bir mesafe örtmek amacıyla HPBW oldukca azaltmak gereklidir. Bir yönlü antenin ışını Body-Worn Cihazlarında, Wireless Body Area Network (WBAN) kullanmak için elektromanyetik radyasyonun etkilerini insan vücuduna azaltmak için arzu edilir. Bu halde, kullanımda olan geniş bantlı Planar Monopole gibi UWB antenlerin çoğu Omni Directional radyasyon deseni var.İlgi uygulama sağlıklı ve malign doku arasındaki dielektrik özelliklerinın farkını açıklayarak mikrodalga meme kanseri tespit edilmesidir. Farklı Yönlü Anten türleri vardır. Horn ya Vivaldi gibi antenlerde, antenin boyutu istenen bir doğrultuda büyük olması durumunda direktivite elde edilebilir. Mikrodalga meme görüntüleme için fiziksel ve radyasyon özelliklerine göre sınıflandırılabilen genellikle üç tip (dipol, slot ve monopole) Kompakt geniş bant yönlü antenler sunulmuştur. Diğer tipleri de, direktivite elde etmek amacıyla antende kavite ya da arkasında koruyucu ve ya emici malzeme kullanılır. Ancak bu gibi yaklaşımlar kullanılarak anten boyutu veya antenin verim azalması gibi üretim sürecinde bir komplikasyon ya arttırma neden olur. Ancak bu gibi yaklaşımlar kullanılarak antenın boyutu arttırma veya verim azalması gibi sorunlar ve üretim sürecinde bir komplikasyona neden olur. Radar tabanlı meme kanseri tespiti için 2-4 GHz frekansında çalışan kompakt bowtie anten veya 3.4-9.6 GHz frekansında çalışan geniş bantlı tek kutuplu anten yakın alanda mikrodalga görüntüleme için sunulmuştur. Geleneksel slot anten gibi bazı diğer yönlü antenler de sunulmuş, ancak bir dezavantaj olarak sınırlı bir çalışma frekans aralığı var. Diğer tarafta vivaldi tip antenler de iyi bir bant genişliği ve yönlü radyasyonları var. Özel tipte çember patchlı L-şekilli veya parabolik şeklınde ground sayfalı monopol mikroşerit antenler, mikrodalga görüntüleme sisteminde kullanılmak için sunulmuştur. Bu çalışmalarda ground sayfasının iyileştirmesini anten kazancı ve direktivitesinin performansını nasıl etkilediği ve optimize etmesini gösteriyor. Monopol mikroşerit antenler popüler ve fabrikasyon ve özellikleri ve küçük boyutu ve mikroşerit teknolojinin diğer avantajları kolaylığı nedeni ile.Bizim çalışmalar için parabolik şeklinde yansıtıcı ground sayfalı monopol türü mikroşerit anten göz önüne alınmıştır.Bu Tez bu uygulama için modifiye tasarım olarak, gerekli geniş bant üzerinden çalışabilen bir parabolik şeklinde yansıtıcı ground sayfalı yönlü monopol anten sunuyor. Bu çalışmada, ground sayfasının antenin istenen yönsel özellikleri elde etmek üzerinde etkisi gösterdiği ve artırıldı.Bu tezin amacı, özellikle mikrodalga meme kanseri görüntüleme gibi yakın yüzey ve yakın alanda ölçüm uygulamalarında , kullanımı uygun yeni bir modifiye anten yapısı tasarlamaktır. Antenin Ground Sayfasi ekseni substrat diyagonalının yönü boyunca uzatılmış simetrik bir parabolik eğriden oluşur. Direktivite, ground sayfanın parabolünün eksenini substratin çaprazında yönlendirmek ile, daha sonra ground sayfasında parabolik yuvaları ekleyerek iyileştirilmiştir. Ground düzlem içinde parabolün eksenini, kare substrat diyagonalın yönü boyunca uzatmak ile ground sayfasının yeteneğine doğru ve simetrik bir yansıtıcı olarak artıyor. Ayrıca ground sayfasında yuva ekleyerek oluşturulan ikinci kenarlar kazanç ve direktivite artmasına neden olup ek bir reflektör gibi davranır.Sunulan düzlemsel anten 50 ? mikrostrip-beslemeli bir disk-monopoldan oluşur. Tercih edilen bant genişliğinde antenin kazanç ve büyüklüğü arasında bir trade-off korumak için, ?r = 4.4 dielektrik sabiti olan 50 mm boyutlarında kare FR4 taban üzerinde tasarlanmıştır. Dielektrik ve iletken tabakaların kalınlıkları, sırasıyla, 1.6 milimetre ve 35 mikrometredir. Hem simülasyonları ve hem ölçümleri önerilen antenin Frekansa karşı stabil bir ışıma olduğunu onaylandırır. Antenin empedans bantı 4-9 GHz frekans aralığı kapsıyor. Ölçülen HPBW aynı frekans aralığında 54-22 derece arasındadır. Önceki monopoller ile kıyasladığında 4-9GHz bir frekans aralığında, 5-15 derece direktivite ve 1.1-3.1 dBi kazanç iyileştirildiği teyit edilir. Anten kazancı 8 GHz frekansında 10 dBi kaldırdı. Antenin ışıma yönü 5-9 GHz arasında, Phi = 130 ? ve Phi = 151? arasında değişiyor, Ve bu mesele frekansa karşı iyi bir ışın kararlılığını gösteriyor. HPBW azalma nedeni ile antenin ve neticeten radar sisteminin çözünürlük parametresi artıyor. Ornek olarak 8.5 GHz te HPBW 38 dereceden 23 dereceye azalıyor, HPBW 40 % iyileşmesini gosteriyor.Ek bir çalışma olarak, mikroşerit teknolojisinde başka bir yeni kompakt yönlü monopol anten de sunulmuştur. Bu antenin boyutları oldukça geleneksel yönlü antenler ile karşılaştırıldığında küçülmüştür. Bu antenin kazancı istenilen frekanslarda 5 dBi kadar artırılmıştır. Antenin yansıtma katsayısı bant genişliği 5-9 GHz arasındaki frekansları kapsar. Küçültülmüş boyut ve antenin iyi yönlü karakteristiği, mikrodalga görüntüleme sistemleri ve radar uygulamalarında kullanmak için uygundur.
A block proccessing approach for doppler centroid estimation

(Bilişim Enstitüsü, 2013) Tunçay, Pelin ; Kartal, Mesut, ; 371554 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Sentetik açıklıklı radarlar (SAR), sinyal işleme algoritmalarını kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntü elde eden görüntüleme radarlarıdır. Çözünürlük, diğer bir deyişle yerdeki hedeflerin ayırılabilirliği, iki şekilde ifade edilir. Bunlar hareket doğrultusundaki çözünürlük (azimut çözünürlük) ve bu yöne çapraz olan menzil çözünürlüğüdür. Radar sistemlerinde yüksek çözünürlük elde etmek için, menzil yönünde, darbe sıkıştırma yöntemi kullanılır. Darbe süresindeki kısalma daha iyi menzil çözünürlüğü sağlar. Darbe süresini kısaltmanın bazı limit değerleri vardır. Burada, sinyalin gönderilip geri alınabilmesi için gücün belli bir değerin üzerinde olması gerekir. Sinyal gürültü oranı da hesaba katılmalıdır. Menzil çözünürlüğü bütün radar sistemleri için aynıdır. SAR sistemini diğer radar sistemlerinden ayıran özelliği, hareket doğrultusundaki çözünürlüktür. Bu yöndeki çözünürlüğü iyileştirmek için anten boyunun uzun olması gereklidir. Uzun anten boyu, her ne kadar yer radarlarında elde edilebilir olsa da, kullanımı verimli değildir. Özellikle bir platform üzerine yerleştirildiğinde, bu platformu taşıyacak olan uçak veya uydunun kapasitesi yetersiz kalacaktır. SAR sistemi faz dizili antene benzer şekilde çalışır. Ancak burada çok sayıda anten elemanı kullanılmaz. SAR sisteminde uzun anten boyu, sinyal işleme algoritmaları kullanılarak sentezlenir.Değişik anten konumları sensörün hareketiyle sağlanır. Bu sentezleme işlemi için, daha kısa anten boyu gereklidir. SAR sisteminde, iki nokta arasındaki uçuş sırasında, her gönderilen darbenin yansımalarının genlikleri ve fazları kaydedilir. Bu verilerden faydalanılarak, çok daha uzun anten boyu ile elde edilebilecek çözünürlükteki görüntü oluşturulabilir. SAR sistemleri farklı modlarda çalışır. Bunlar, tarama modu, şerit görüntüleme modu ve spot ışıklandırma modu olarak adlandırılır. Bu çalışmada şerit görüntüleme modu kullanılmıştır. Bu tip SAR sistemleri, platformun ana ekseninden geçen yeryüzüne dik olan düzlemde değil, bu düzlemle arasında belli bir açı olacak şekilde, eğik aşağı ya da yukarı doğru bakarak görüntü alırlar.Şerit görüntülme radarlarında, ham veriden görüntü oluşturmak için kullanılan en yaygın algoritma Range (menzil) Doppler Algoritması'dır (RDA). Bu algoritma, darbe sıkıştırma yöntemine dayanır. Sıkıştırma işlemleri frekans bölgesinde yapılır. SAR sistemlerinde gönderilen sinyal, lineer frekans modüleli (FM) sinyaldir. Alınan ham SAR verisi, iki boyutlu matriks olarak kaydedilir. Satırlar, sensör belli bir pozisyondayken alınan menzil değerleridir. Sütun değerleri ise sensörün hareketini gösterir. Başka bir deyişle, SAR sensörünün hareketi darbe tekrarlama frekansıyla (DTF) örneklenir. Satır değerlerine menzil, sütun değerlerine azimutsinyali denilir. RDA algoritmasında darbe sıkıştırması yapmak için uyumlu filtreler kullanılır. Bu filtreler menzil ve azimut sinyali için frekans bölgesinde ayrı ayrı tasarlanır. Uyumlu filtreleri tasarlamak için bazı parametrelerin bilnmesi gerekir. Bu parametreler,alınan sinyalin frekans bölgesindeki bant genişliği ve merkez frekansıdır. Menzil sinyali için bu veriler, gönderilen sinyalden bilinmektedir. Azimut sinyali için bu parametrelerin bulunması daha karışıktır. Alınan sinyal Doppler etkisinden dolayı kaymıştır. Bunun nedeni platformun hareketinden dolayı sensörün hedefe göre bağıl hızı değişir ve bu da frekansı etkiler. Azimut sinyalinin merkez frekansının hesap edilmesi önemlidir. Bu frekans, Doppler merkez frekansı olarak adlandırılır ve SAR sinyal işlemede kullanılan önemli bir parametredir. Doppler merkezi SAR geometrisinden hesap edilebilir. Bunun için, sensörün konumu, yüksekliği ve hızı bilinmelidir. Bu bilgilere ulaşmak her zaman mümkün değildir. Uçakla taşınan SAR sistemlerinde, uçağın konumu, hızı sabit değildir. Hava koşulları, yeryüzü şekillerinin engebeli olması, uçağın düzgün bir doğrultuda gitmesini engelleyebilir. Uydu üzerinde taşınan SAR sistemlerinde, hareket dengeleme sistemleri,sensörün hızını, ve konumunu olabildiğince sabitlemektedir. Ancak Doppler merkezi aynı zamanda yeryüzü şekillerine de bağlıdır. Çünkü Doppler merkez frekansı hedef ile sensor arasındaki mesafeyle ilişkilidir. Bu yüzden, dağlık bir alandaki Doppler merkezi ile yükseltisi daha az olan bir bölgenin Doppler merkezi aynı olmayacaktır. Doppler merkezinin alınan veriden kestirimi çok yaygın bir metottur. Literatürde, bu konu üzerinde yapılmış birçok çalışma bulunmaktadır. Doppler kestirim yöntemleri iki başlıkta toplanmaktadır. Bunlar, temel bant Doppler merkezi kestirimi ve belirsizlik sayısı kestirimidir. Azimut sinyali darbe tekrarlama frekansıyla örneklenir ve bu durum Nyquist örnekleme kriterini sağlamaz. Çünkü azimut sinyalinin bant genişliği limitsizdir. Bu anten paterninin ana lobun dışında da ilerlemesinden kaynaklanır. Darbe tekrarlama frekansı belirlemesi sedece azimut sinyaline bağlı değildir. Antenin alış penceresine, yakın ve uzak menzil değerlerine de bağlıdır. Bundan dolayı DTF ile örneklenen azimut sinyali, bozulur ve kendini tekrar eder. Doppler merkezinin bir DTF içinde kalan kısmına kesirli veya temel bant Doppler merkezi denilir. Gerçek Doppler merkezinin hangi tekrar içinde olduğu ise belirsizlik sayısı olarak adlandırılır. Gerçek Doppler merkezi bulunmakisteniyorsa, bu iki kısımın kestirimi ayrı ayrı yapılır. Azimut yönündeki sıkıştırma işlemi için temel bant Doppler merkezinin kestirimi yeterlidir. Eğer ki menzil hücre göçü düzeltme işlemi yapılacaksa iki kısımında bilinmesi gereklidir. Temel bant Doppler merkezinin alınan veriden kestirimi için literatürde 2 yaklaşım kullanılmaktadır. Bunlardan birisi genlik temelli kestirim, diğeri ise faz temelli kestirimdir. Genlik temelli kestirimde, azimut sinyalinin güç spektrumuna bakılır. Azimut sinyalinin güç spektumu, anten paterninin yerdeki nokta hedeften yansıyan sinyalle konvolüsyonudur. Anten paterninin maksimum noktasına denk gelen frekans değeri Doppler merkezini verir. Bundan dolayı güç spektrumundan anten paterni kestirilmeye çalışılır. Öncelikle azimut sinyali üzerinde Fourier dönüşümü uygulanır ve güç spektrumu hesaplanır. Tek bir menzil değeri için hesaplanan spektrum anlamsızdır. Ancak diğer menzil değerlerinin spektrumları toplanırsa, ortalama alma işlemi ile Gauss eğrisine benzer bir spektrum elde edilir. Ortalaması alınmış spektum alçak geçiren filtreden geçirildiğinde,yüksek frekanslı gürültü ve hedeften yansıyan sinyaller bastırılır ve yavaş değişen anten paterni elde edilir. Bu paternin maksimum noktasının frekans değeri Doppler merkez frekansını verir. Bu işlem bazı çalışmalarda ham veri üzerinde uygulanırken, bazı çalışmalarda ise menzil sıkıştırılması yapılmış veri üzerinde uygulanmıştır. Faz temelli kestirimde ise iki azimut örneği arasındaki faz farkıbu yöntemin temelini oluşturur. Bu yönteme faz artışı da denir. Azimut örnekleri arasındaki ortalama çapraz korelasyon katsayısı hesaplanır. Bu katsayının açısı temel bant Doppler merkezi ile doğru orantılıdır. Literatürdeki çalışmalar, Doppler kestirimini verimli bir şekilde gerçekleştirmektedir. Ancak görüntünün merkezinden uzaklaştıkça, görüntüde bozulmalar meydana gelmektedir. Bunun sebebi, Doppler merkezinin tüm veri seti için hesaplanmasıdır. Bu durumda Doppler merkezi tüm veri için ortalama bir değer alır. Bu tezde yapılan çalışma alternatif bir yöntem olup, bu hataları olabildiğince en aza indirger. Metot, veri setini parçalara bölerek ayrı ayrı işleme ilkesine dayanır. Böylece, her alt bölgenin merkezi ayrı hesaplanacağından dolayı doğruluğu daha yüksek olan bir kestirim yapılabilecektir. Bu yöntemde, öncelikle ham veri uygun parçalara ayrılır. Menzil Doppler algoritması her parça için ayrı ayrı uygulanır. Her parça, kestirimi yapılan kendi Doppler merkeziyle işlenir. Bu yöntemin en önemli özelliği, tüm veri işlendiğinde görüntünün merkezinden uzakta olan kısımlarda görünmeyen hedeflerin, o bölgeye ait verinin alt bölgesi işlendiğinde görünür hale gelmesidir. Diğer önemli özelliği ise işleme yükünün azalmasıdır. Bütün veri işlendiğinde işleme süresi çok uzundur. Ancak verinin boyutları küçüldüğünde işeme süresi kısalır. Eğer ki bölgenin tamamı ile ilgilenilmiyorsa, daha ufak bir kısmıyla ilgileniliyorsa, bütün veriyi işlemeye gerek kalmayacaktır. Daha kısa bir sürede, ihtiyaç duyulan alan işlenerek hem zamandan tasarruf edilir hem de doğruluğu daha iyi olan görüntü elde edilir. Bu yöntemde en çok dikkat edilmesi gereken kısım, alt bölgelerin seçimidir. Aynı yükselti grubuna ait olan kısımlardan bir alt bölge oluşturulabilir. Örneğin, dağlık bir alan ile deniz bölgesi birlikte alınırsa, burada kestirimi yapılan Doppler merkezi iki alan için de doğru sonuç vermeyecektir. Düzeltilmeye çalışan kısımlar, bu etkiden dolayı daha çok bozulabilirler. Bu yüzden, dağlık alanları, yerleşim bölgelerini, su ve deniz gibi alanları mümkün olduğunca ayrı parçalarda işlemek en doğru sonucu verecektir.
Yapay açıklıklı radar görüntüleme algoritmalarının interpolasyon kullanmaksızın gpu üzerinde gerçeklenmesi

(Bilişim Enstitüsü, 2013) Altun, Özgür ; Paker, Selçuk ; 371559 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Yapay Açıklıklı Radar (Synthetic Aperture Radar ? SAR) sistemleri, görüntülenmek istenen bir hedef veya bölge üzerine farklı açılardan geniş bandlı ve yüksek frekanslı darbeler gönderip, elde edilen yansımaların sentezlenmesi ile yüksek çözünürlüklü görüntü elde edilmesi için dizayn edilirler. SAR sistemlerinde görüntünün elde edilebilmesi için gönderilen geniş bandlı darbelerin toplanarak çözümlenmesi ve dijital olarak işlenmeye hazır ham verinin elde edilmesi gerekmektedir. Elde edilen ham veri içerisinde genlik ve faz değerleri bulunan iki boyutlu bir matris olarak ifade edilmektedir. ?Iki boyutla ifade edilen ham verinin boyutlarından biri görüntüleme işlemi sırasında radarın hareket doğrultusu olan çapraz-menzil (azimuth) doğrultusunu, diğeri ise platformun hareket doğrultusuna dik olan menzil (range) doğrultusunu temsil etmektedir. Azimuth ve range doğrultularında elde edilen veriler, elde edilecek görüntünün çözünürlüğünün arttırılması hususuna doğrudan etki eden parametrelerdir. SAR görüntüleme sistemlerinde, radar tarafından toplanan ve içerisinde hedefe gönderilip geri alınan işaretlerin genlik ve faz bilgilerini içeren iki boyutlu ham veri dijital olarak işlenerek görüntüye çevrilirler. Bu amaç doğrultusunda geliştirilen SAR görüntüleme algoritmaları SAR sistemi tarafından sunulan ham görüntü verilerini hem range hem de azimuth ekseninde işleyerek sonuç görüntüsünün oluşmasını sağlarlar. SAR görüntüleme algoritmaları Fourier dönüşümleri, bir boyutlu veya iki boyutlu filtreleme operasyonları ve interpolasyon adımlarından oluşmaktadır. Interpolasyon sürecinin uygulanması bilinmeyen bir noktanın tahminine dayalı olduğundan uygulama sonucunda belirli bir oranda hata görülmektedir. Buna göre algoritma içerisinde kullanılan interpolasyonun çeşidine göre radar görüntüsünün kalitesi de değişmektedir. SAR görüntüleme algoritmalarında interpolasyon işlemine ihtiyaç duyulmasının iki temel sebebi bulunmaktadır. Bunlardan birincisi kartezyen olmayan noktalarda elde edilen verilerin, kartezyen noktalar üzerine taşınmasını sağlamaktır. Diğeri ise, azimuth ekseninde yapılacak olan işlemlerin range ekseninde yapılan işlemlere bağımlı olmasından dolayı ayrıştırılamaması ve interpolasyon gibi bir dönüşüm sürecine ihtiyaç duyulmasıdır. Yapılan tez çalışması kapsamında, SAR görüntüleme algoritmalarının uygulanmasından sonra elde edilen görüntünün üzerindeki hata miktarının minimum seviyeye indirilmesi ve doğruluğun arttırılması için algoritma akışında yer alan interpolasyon sürecinin kaldırılarak yerine eş değer bir operasyon olarak düzenlenen Paralel Ayrık Fourier Dönüşümü (Parallel Discrete Fourier Transform ? P-DFT) operasyonunun uygulanması sağlanmıştır. Ayrık Fourier Dönüşümü?nün paralel olarak işletilmesi Grafik?I şlem Birimi (Graphical Processing Unit ? GPU) üzerinde gerçekleştirilmiş ve sonuçların Merkezi ?I şlem Birimi (Central Processing Unit ? CPU) üzerinde yapılan paralelleştirme ile karşılaştırılması sağlanmıştır. Yapılan tez çalışması Range Doppler Algoritması (Range Doppler Algorithm ? RDA) içersinde bulunan menzil hücre göçü üzeltmesi adımı üzerinde ve Bilgisayar Destekli Tomografi (Computer Aided Tomography ? CAT) algoritmasının işletimi sırasında kutupsal koordinat sisteminden kartezyen sisteme dönüşümün sağlandığı adım üzerinde uygulanmıştır. Yapılan test çalışmalarında RDA ve CAT algoritmaları hem interpolasyon hem de P-DFT kullanılarak gerçeklenmiştir. RDA ve CAT algoritmalarının interpolasyon ve P-DFT kullanılarak gerçeklenmesi işlemi de hem CPU hem de GPU üzerinde ayrı ayrı olarak gerçeklenmiştir. Bu işlemler sonrasında paralel olmayan çözüme göre zaman yönünden avantaj sağlamıştır. Bunun yanısıra interpolasyon uygulanmasının sonucunda elde edilen görüntü üzerine etkiyenbozulmalar açıkça görülmektedir. Bu kapsamda P-DFT?nin hem CPU hem de GPU üzerinde işletilmesi paralel interpolasyon uygulaması sonuçlarına göre hem zaman hem de doğruluk yönünden avantaj sağlamıştır. Ayrıca görüntüde bulunan veri sayısının artmasıyla oluşturulan uygulamanın daha hızlı sonuç üretilmesi bağlamında GPU üzerinde P-DFT uygulaması zaman yönünden büyük avantaj sağlamaktadır.
Yapay açıklıklı radar görüntülerinde hareketli hedef tespiti

(Bilişim Enstitüsü, 2013) Yusufoğlu, Murat Hakan ; Kartal, Mesut ; 371567 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Günümüzde gerçekleştirilen birçok uygulamada yapay açıklıklı radar (YAR) sistemlerinden yararlanılmaktadır. Bu sistemlerin sağladığı yüksek çözünürlüklü görüntüler kullanılarak belirli bir yeryüzü bölgesini uzaktan görüntüleme, bölge içinde hareketli hedef izleme ve görüntü analizi gibi uygulamalar başarılı bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir.YAR sistemleriyle elde edilen görüntüler içindeki hareketli hedeflerin tespit edilmesi son zamanlarda üzerinde sıkça çalışılan bir konudur. Bu tez çalışmasında, elde edilen YAR görüntüleri içindeki hareketli hedeflerin tespit edilmesiyle ilgili iki yeni yöntem önerilmiştir.Önerilen ilk yöntemde (Yöntem I) yapay açıklıklı radar görüntüleri içindeki hareketli hedeflerin tespiti ve hareket parametrelerinin çıkartılması için yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Önerilen algoritma ile hem menzil hem de azimut yönünde hareket eden hedefler tespit edilebilmektedir. Buna ilave olarak tespit edilen hareketli hedefin hız ve hareket doğrultusu gibi hareket parametreleri yüksek doğrulukla hesaplanabilmektedir.Bu yöntemde hedefin azimut yönündeki hareketi kesme ortalaması algoritmasıyla; menzil yönündeki hareketi ise alt açıklık algoritmasıyla tespit edilmektedir. Bu iki algoritmanın birbirinden bağımsız olarak çalışabilmesi hedef tespitinin menzil ve azimut için aynı anda paralel olarak yapılabilmesini sağlar. Ayrıca veriler bağımsız olarak işlenebildiği için elde edilen sonuçların doğruluğu ve kararlılığı yüksektir.Önerilen ikinci yöntemde (Yöntem II) YAR görüntüsü içindeki hareketli hedeflerin tespiti için alt yama algoritması kullanılmaktadır. Alt yama algoritması literatürdeki mevcut uygulamalarda görüntü çözünürlüğünü arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Ancak bu tez çalışmasında alt yama yönteminin görüntü çözünürlüğünü arttırmanın yanında görüntü içindeki hareketli hedefleri tespit edebilmek için kullanılabileceği gösterilmiştir.Bu yöntem ile hem menzil hem de azimut yönlerinde hareket eden hedefler başarılı bir şekilde tespit edilebilmektedir. Önerilen yöntemin bu çalışmada gösterilen uygulamasında ana görüntüden dört tane alt yama görüntüsü oluşturulmaktadır. Bu alt yama görüntüleri kullanılarak sistemde bulunan hareketli hedeflerin tespit edilme başarımı arttırılmaktadır. Yöntem I'de olduğu gibi görüntü içinde azimut ve menzil doğrultularında hareket eden hedefler birbirlerinden bağımsız olarak incelenebilirler. Kullanılan veriler bağımsız olarak işlenebildiği için elde edilen sonuçların doğruluk ve kararlılığı yüksektir.Önerilen her iki yöntem bilgisayar benzetimlerinde çalıştırılarak test edilmiştir. Bu yöntemlerde, hedef alanı içine yerleştirilen hareketli hedefler başarıyla tespit edilebilmiştir. Bu yöntemler kullanılarak herhangi bir yönde hareket eden hedeflerin yüksek doğrulukla tespit edilebildiği gösterilmiştir. Ayrıca her iki yöntemle hareketli hedefin görüntü içinde hareket ettiği doğrultu bulunabilmekteyken Yöntem I ile buna ilave olarak hareketli hedefin hızı da başarılı bir şekilde hesaplanabilmektedir.
Drought assessment by means of MODIS data

(Bilişim Enstitüsü, 2013) Kocaaslan, Semra ; Sertel, Elif ; 413403 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Yeryüzünün karşı karşıya kaldığı en önemli çevresel sorunlardan biri olan küresel ısınmanın beraberinde getirdiği iklim değişikliğinin en önemli sonuçlarından biri kuraklıktır. Bu çalışmada, tüm dünyada olduğu gibi Türkiyede de oldukça öneme sahip olan kuraklık konusu incelenmiştir. Kuraklığın belirlenmesi noktasında çeşitli disiplinlerden çok sayıda araştırmacının sunduğu sayısız yöntem bulunmaktadır. Uzaktan algılama uydu sistemleri, erişilmesi zor ve büyük olan alanlarda hızlı, yüksek doğruluklu, periyodik ve güncel verileri ekonomik olarak sunması açısından çeşitli yeryüzü uygulamalarında kullanılmakla birlikte kuraklık etkilerinin incelenmesinde de yaygın olarak kullanılagelen yöntemlerden biridir. Bu uydu sistemlerinden biri olan MODIS uydusu; iklim modellerinde, arazi kullanımı ve arazi örtüsü haritalarının oluşturulmasında, tarımsal çalışmalarda rekolte tahmininde, yangın, sel ve kuraklık gibi doğal ve doğal olmayan afetlerin belirlenmesi gibi pek çok alanda yüksek zamansal çözünürlüğü sayesinde küresel ve bölgesel ölçekte uygulama imkanı sunmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı bu araştırma kapsamında kuraklık etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla MODIS uydusu seçilmiştir.
Scatter and doppler effect of wind power plants to land radars

(Bilişim Enstitüsü, 2014) Sözen, Derya ; Kartal, Mesut ; 413402 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

2000'li yıllardan bu yana rüzgâr enerji santrallerine olan ilgi artmış bulunmaktadır. Farklı ölçeklerde çeşitli santrallerin inşası başlatılmış ve sayıları artarak devam etmektedir. Yaklaşık 4-5 yıl önce rüzgâr türbinlerinin çevresindeki radar istasyonlarına etkisi olup olmadığı merak konusu olmuştur. Bunun üzerine rüzgâr türbinlerinin açısal hareketleri incelenmeye başlamıştır. Amaç etkinin tespit edilip çeşitli çözüm yollarının üretilmesidir. Türbinler radarın görüş açısında bulunuyorsa iki türlü etki edebilir ya radar dalgalarını geri yansıtarak yanıltıcı hedef bilgisi oluşturabilir ya da radar için çeşitli kör noktalar oluşturabilir. Doppler radarları bu durumda türbinleri gerçek hedeflerden ayırabilecek en donanımlı tip radarlardandır. Daha detaylı incelendiğinde rüzgar enerji santrallerinin gölgeleme, radar ekipmanına zarar verme, radar yansıtırlık yüzeyinin artması, kayıp hedefler ve bunun gibi pek çok etkisi vardır radarlara. Hem radar açısından hem de rüzgâr enerji santralleri açısından durumu iyileştirmek ve çözmek için pek çok yöntem mevcuttur.
Optik uydu görüntülerinin birleştirilmesinde frekans bölgesi filtrelerinin karşılaştırılması

(Bilişim Enstitüsü, 2016) Bulut, Kübra Nur ; Kayran, Ahmet Hamdi ; 705091028 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Her geçen gün daha da gelişmekte olan uydu teknolojilerine paralel olarak uzaktan algılama alanındaki uygulamalarda da önemli gelişmeler gözlenmektedir. Ancak fiziksel şartlardan kaynaklanan kısıtlamalar nedeni ile optik algılayıcıların mekansal ve spektral çözünürlükleri arasında farklar oluşmaktadır. Algılanmış tek bir görüntüde en iyi sonuçları elde etmek mümkün olamamaktadır. Pankromatik görüntüler yüksek mekansal çözünürlüklere sahipken, çok bantlı multispektral görüntüler yüksek spektral çözünürlüğe sahiptir. Bu problemi çözmek ve yüksek mekansal ve spektral çözünürlüklü renkli görüntüler elde etmek için görüntü birleştirme yöntemleri önem kazanmaktadır. Birleştirilmiş görüntüler çok daha güvenilir ve yorumlanabilir sonuçlar üretmekte, gözlem alanları için detaylı veriye sahip görüntüler elde edilebilmektedir. Bu çalışmada görüntü birleştirme yöntemleri; akademik gruplarca genel kabul görmüş olan modülasyon bazlı, bileşen değişimi bazlı, çoklu çözünürlük analizi bazlı başlıkları altında incelenmiştir. Modülasyon bazlı yöntemlerden Brovey yöntemi incelenmiş olup, bileşen değişim bazlı yöntemlerden PCA, IHS yöntemleri ele alınmıştır. Çoklu çözünürlük analizi bazlı yöntemlerden ise frekans bölgesindeki süzgeçleme yöntemleri ağırlıklı olarak incelenmiş ve aralarındaki ilişkiye göre sonuçlar yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürde kabul görmüş olan kalite değerlendirme metrikleri ışığında incelenmiş ve metriklerin ideal değerlerine göre sonuçlar yorumlanmıştır. Sonuçların yorumlanmasıyla görüntü birleştirme yöntemleri ile ilgili olarak araştırmalarda ve çalışmalarda kullanılabilecek alternatif bir model geliştirilmesi amaçlanmaktadır.
Optik uydu görüntülerinin birleştirilmesinde yerel dalgacık yaklaşımı

(Bilişim Enstitüsü, 2016) Alioğlu, Selma ; Kayran, Ahmet Hamdi ; 705081011 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Bu çalışmada, 2009 yılı SPOT5 uydusuna ait, 10 m geometrik çözünürlüklü 3 bant Multispektrel verisi ile aynı alana ait 5 m geometrik çözünürlüklü tek bant Pankromatik verisi, 10 m geometrik çözünürlüğe örneklenerek birleştirilmiştir. Böylece her iki uydu verisinin üstün niteliklerini bünyesinde barındıran, hem 3 bantlı spektrel çözünürlüğü yüksek hem de geometrik çözünürlüğü yüksek yeni bir görüntü elde edilmiştir. Çalışmanın temel amacı, spektrel özellikleri olabildiğince koruyarak geometrik çözünürlüğü yüksek görüntülerin elde edilmesi ve elde edilen görüntünün hangi parametrelerle elde edildiğinin belirlenmesidir. Dört farklı görüntü birleştirme tekniği; yüksek spektrel, düşük geometrik çözünürlüklü uydu görüntüleri ile düşük spektrel, yüksek geometrik çözünürlüklü uydu görüntülerine uygulanmıştır. Kullanılan görüntü birleştirme teknikleri; Brovey dönüşümü (BT) ile görüntü birleştirme, yoğunluk renk tonu doygunluk (IHS) dönüşümü ile görüntü birleştirme, temel bileşenler analizi (PCA) ile görüntü birleştirme, dalgacık dönüşümü (WT) ile görüntü birleştirme olarak seçilmiş olup, görüntüye 3 farklı yapıda uygulanmıştır. Bu yapılar global yapı, blok yapı, pencere kaydırma yapısı olarak uygulanmıştır. Çalışmada SPOT5 uydusundan alınmış, İstanbul ili Boğaziçi bölgesine ait görüntüler kullanılmıştır. Görüntü birleştirme işleminin yöntemlere göre yapılıp, sonuçların elde edilmesi ve karşılaştırılması için yapılan hesaplamalar MATLAB platformu üzerinde geliştirilmiştir. Birbirinden farklı yöntemlerle elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler; orijinal görüntüler ile birbirleri arasında karşılaştırılmıştır. Kalite değerlendirme metrikleri olarak kullanılan yöntemler; spektrel açı eşleştiricisi (SAM), ortalama karesel hata (RMSE), göreceli küresel boyutsal sentez hatası (ERGAS) ve bağıl ortalama spektral hata (RASE), referanssız kalite değerlendirmesi (QNR), evrensel görüntü kalitesi dizini değerlendirmesi (UIQI) olup, bu yöntemler kullanılan tekniklerin başarılarının değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Böylece seçilecek parametreye bağlı olarak görüntü birleştime yönteminde başarı oranı arttırılabilinir.
Paddy-rice leaf area index (LAI) estimation using radar and optical imagery

(Bilişim Enstitüsü, 2017) Najatishendi, Elnaz ; Erten, Esra ; 705121003 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Pirinç, dünya çapında 3,5 milyardan fazla insanın temel gıda maddesi olan en önemli ürünlerden biri olmasının yanısıra dünyada en çok tüketilen ve ekonomik olarak da en önemli besin ürünüdür. Bu konuda yapılan bir dizi çalışmanın sonucu, gelecekte artan nüfusu beslemek için pirinç üretiminin artacağını göstermektedir. Konunun bu derece önemine ragmen son gözlemler bazı alanlarda sulamadan dolayı toprak bozulmasının ve çevre kirliliginin meydana geldigini ve bundan dolayı pirinç verimliliginin azaldıgını hatta durdugun göstermiştir. Bu zorlukları gidermek ve gıda güvenligini saglamak için pirinç üretiminde ekin degişkenlerini belirlemek, analiz etmek ve elde edilen pirinci izlemek büyük önem taşımaktadır. Bu dogrultuda, pirinç üretimini ve verimliligini artırmak amacı ile bir takım çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların odak noktası, pirinç degişkenlerini tahmin etmek için uydu görüntülerini ürünün büyüme ve üretkenlik göstergesi olarak kullanmaktır. Yaprak alan endeksi (LAI), birim zemin alanı başına düşen yaprak alanı olarak tanımlanan boyutsuz bir indekstir ve bitkilerin büyümesini ve verimliligini izlemek için kullanılan en önemli biyofiziksel degişkenlerden biridir. Saha çalışmaları ile LAI'nın belirlenmesi büyük tarım alanı için zaman alıcı ve yorucudur. Uzaktan algılama ile elde edilen cografik verilerin kullanılması gibi dolaylı yöntemler ise güvenilirlik ve kullanım kolaylıgının yanında güncel ve tutarlı bir uzamsal ve zamansal kapsama ve çözünürlüge sunma yetenegine sahip oldukları için yaygınlık kazanmıştır. Ayrıca LAI'nın geniş bir alan üzerinde ölçümünün yapılması mümkün degildir. Bu nedenle LAI degerlerini hesaplamak için hızlı ve dogru bir şekilde elde edilen uydu verilerini kullanmak en uygun yöntem olarak düsşünülmüsştür. Bu çalısşmanın amacı, pirinç üretiminde LAI tahmininde ve degerlendirmesinde kullanılan uydu tabanlı radar ve optik görüntülerinin performansını yerinde (saha) ölçüm degerleri ile karşılaştırmalı olarak göstermektir. Çalışma sahası olarak Türkiye'nin önde gelen pirinç üretim alanlarından biri olan Ipsala bölgesi seçilmiştir. Bu bölge Meriç nehri boyunca 16 x 6 kilometre karelik bir alanı kaplamaktadır ve tarımsal arazi sulaması bu nehir ve yan kolları ile yapılmaktadır. Çeltik ekiminin büyümesi üç aşamadan oluşmaktadır: Bitkisel, üreme ve olgunlaşma aşaması. Yerinde (saha) LAI ölçümleri, CI-110 ölçüm cihazı ile üretimin üreme aşamasında (28 Agustos 2015 tarihinde) ve bu bölgede bulunan 6 çeltik tarlasında yapılmıştır. CI-110 ölçüm cihazı kullanılarak su ile kaplı yüzeyden 30 santimetre yükseklikte dijital yarıküresel görüntüler alınmıştır. Cihaz, 7 x 7 metrekare civarındaki herbir alanın kenarlarından yaklaşık 5 metre içeriden 10 dakikalık herbir periyot için 5 saniyelik veri toplamaya ayarlanmısştır. Bu cihaz aynı zamanda çalısşma bölgesindeki pirinç mahsulünün "gap fraction threshold (GFT)", "photosynthetically active radiation (PAR)", "transmission coefficient (TC)" ve "sunflecks ve mean leaf area index (MLA)" parametrelerini aynı anda ölçmek için kullanılmıştır. CI-110, Global Navigation Satellite System (GNSS) ve aydınlanma sensörüne gelen verileri analiz ederek, ölçüm yapılan noktadaki güneş konumunu belirlemekte ve yarım küre lens ile fotoğraf alımı gerçekleştirmektedir. Daha sonra elde edilen bu fotoğraflar, kontrollü olarak sınıflara (açıklık, yeşil alan vb.) ayrılmaktadır. Siniflandirmanin ardindan otsu eşik deger metodu ile ikilik sisteme dönüştürülerek elde edilen binary görüntü üzerinde bitki sinifina giren piksellerin alani hesaplanmaktadir. Yapilan bu basit görüntü isşleme algoritmaları ile, referans veri olarak alinan yarim küre forograflamadan yaprak alan indeksi elde edilmiştir. Çalışma alanındaki pirinç mahsulünün LAI'sini elde etmek için uzaktan algılama görüntüleri kullanılmıştır. Uzaktan algılama sisteminde aktif (RADAR) ve pasif (optik) olmak üzere iki farklı tipte sensörler kullanılmısştır. Aktif sensörler (radar) kendi elektromagnetik dalgasını gönderen ve bu dalganın cisme çarparak geri dönen radyasyonunu tespit eden sensörlerdir. Nesnelerin iki veya üç boyutlu görüntülerini oluşturmak için en çok tercih edilen görüntüleme radarı oldugundan ve uydu platformuna yerleştirilen büyük bir radar anteninin ileri hareketinin avantajlarından yararlanarak geleneksel ışın tarama radarlarından daha ince uzaysal çözünürlükte görüntüler elde etme özelligine sahip oldugu için "synthetic aperture radar (SAR)" görüntüleri bu tezde kullanılmıştır. Çalışma alanındaki pirinç mahsulünün LAI'sini elde etmek için kullanılan SAR sensörleri olan Sentinel-1 (VV ve VH polarizasyona sahip olan C-bandında) ve TerraSAR-X (VV ile HH polarizasyon olan X bandında) tüm hava şartlarında görüntü saglama özelligi ile tarım çalışmaları için oldukça uygundur. Sentinel-1 görüntüsü 27 Agustos 2015'te (üreme aşamasında) «ESA» web sayfasından ve TerraSAR-X görüntüsü 4 Eylül 2015'te «Airbus Defense and Space» web sayfasından indirilmiştir. Çalışma alanı için SAR görüntüleri elde edildikten sonra bu görüntüler, her pikselin geri saçılma katsayılarını (backscattering coefficients) belirlemek için "Snap" yazılımında girdi olarak kullanılmıştır. Bu geri saçılma katsayı degerleri daha sonra LAI'yi belirlemek için su bulutu modelinde (Water Cloud Model) girdi olarak kullanılmısştır. Belirli bir dalga boyu için bir hedefin geri saçılması hedefin fiziksel boyutu, elektriksel özellikleri ve nem içerigi, daha ıslak nesnelerin parlak görünmesi ve kuru hedeflerin karanlık görünmesi gibi çesşitli parametrelere ve koşullara baglıdır. Su bulutu modelinde bitki örtüsünün rastgele dagılmış su damlacıklarını içerdigi varsayılır ve girdi olarak geri saçılma katsayısı (dielektrik sabiti, dalga boyu, polarizasyon ve etki açısına baglı olan bir katsayı) kullanılarak LAI degeri belirlenir. LAI'nin belirlenmesinde bu teknigin güvenilirligi, modellenmiş LAI sonuçları ile yerinde (arazi) LAI ölçümlerinin degerleri ile karşılaştırılarak ve korelasyon katsayısı (correlation coefficient, r) dikkate alınarak arasştırılmısştır. Daha önce de belirtildigi gibi bu tezde X ve C bandı SAR işaretlerini LAI parametresiyle ilisşkilendirmek için Water Cloud Model (WCM) kullanılmısştır. Bu amaçla WCM'de ihtiyaç duyulan vejetasyon parametreleri olan A, B ve C, D toprak parametreleri optimize edilmelidir. Parametrelerin optimizasyonu ve vejetasyon parametrelerinin tahmininde en uygun olan GA (genetic algorithm) bu çalısşmada bir optimizasyon teknigi olarak kullanılmıştır. GA zor problemlerin hızlı, güvenilir ve dogru bir şekilde optimizasyonu için uygun bir çözümdür. Pasif (optik) sensörler yansıtılan güneş radyasyonunu ve görünür yeryüzeyini yakın kızılötesi (NIR) ve kısa dalga kızılötesi bantlarla; yüzey tarafından yayılan radyasyonu ise termal kızılötesi bant ile algılamaktadır. En yeni multispektral görüntüleme sistemlerinden biri olan Landsat-8 görüntüleri bu tezde kullanılmıştır. Yaklaşık 16 gün tekrarlama süresi ve 30 metre uzaysal çözünürlükte (görünür, NIR, SWIR), 100 metreden (termal) ve 15 metreden (panokromatik) olmak üzere iki görüntü algılayıcıdan oluşan bu sensörün tez çalışma alanını içeren, 11 banda sahiptir. Performans degerlendirme kriterleri olarak bu bantların yardımıyla ve ENVI programını kullanarak normalize edilmiş farklı bitki örtüsü endeksi (NDVI), modifıye normalize fark su indeksi (NDWI), çeltik-çeltik parsellerinin her pikseli için normal normalizasyon fark vejetasyon indeksi (GNDVI), Gitelson ve Merzlyak indeksi (GMI), basit oran indeksi (SR) ve Zygielbaum su stres indeksi (ZWSI) hesaplanmıştır. Çeltik pirinç mahsulünün LAI degerleri ile ZWSI, SR, GMI ve GNDVI endeksleri arasında bir ilişki kurmak için bu endekslerin degerleri 28 Agustos 2015 tarihinde çalışma alanının Landsat-8 uydusu ile çekilmiş olan görüntüsü kullanılmıştır. Daha sonra bu endekslerin degerleri ile yer ölçümlü LAI degerleri arasındaki ilişkiyi araştırmak için korelasyon analizi yapılmıştır. Özellikle SR indeksi, ölçülmüş ilgili LAI degerleriyle en ilişkili endeks ( R = 0.91) olarak bulunmuştur; bunu sırasıyla NDVI, NDWI ve GNDVI endeksleri izlemektedir. Sonuç olarak Landsat-8 görüntüsünden elde edilen indeks degerlerinin Sentinel-l ve TerraSAR-X SAR görüntülerinin çeşitli polarizasyonlarından elde edilen geri saçılma katsayı degerleriyle elde edilen indeks degerlerine kıyasla üreme döneminde elde edilen yer ölçüm LAI degerleri ile daha yüksek oranda korelasyona sahip oldugu görülmüştür. Ayrıca bu çalışma alanının çeltik ürününün LAI degerinin tahmin edilmesinde optik algılayıcının (Landsat-8) görüntülerinin SAR (Sentinel-1 ve TerraSAR-X) görüntülerinden daha hızlı ve yüksek dogruluklu bir veri kaynagı oldugu söylenebilir. Son olarak belirtmek gerekir ki, çeltik pirinç mahsulünün sadece üreme asşamasının (zaman serilerine dayalı olmayan analizler) bu çalısşmanın amacına uygun oldugu düşünülmektedir. Kısaca çeltik bitkisinin üreme döneminde gerçekleştirilen analizlerde, Landsat-8 den elde edilen SR endeksi, TerraSAR-X ve Sentinel-1 den elde edilen SAR geri saçılım degerlerine göre saha çalışmalarından elde edilen LAI ölçümleri ile daha uyumlu oldugu görülmüştür.
An experimental analysis of feature selection algorithms in hyperspectral image classification

(Bilişim Enstitüsü, 2017) Vijouyeh, Hamed Gholami ; Kaya, Gülşen Taşkın ; 705141005 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Son günlerde, hiperspektral görüntüler geniş spektrum bantlarından dolayı bol miktarda bilgi sağladığı için, uzaktan algılama alanında yapılan birçok araştırma da çekici bir konu olmuştur. Ancak, hiperspektral görüntülerle çok fazla miktarda veri sağlanması, hiperspektral bantlar arasındaki yüksek korelasyona bağlı olarak sınıflandırmada karmaşıklığa neden olabilir ve bilgi fazlalığı yaratabilir. Dolayısyla, bu bilgi fazlalığı, sınıflandırıcının performansına çoğunlukla bir katkı sağlamazken ekstra hesaplama zararı getirerek hiperspektral verilerin sınıflandırılmasını olumsuz yönde etkiler. Fazla öznitelik kullanılması, Hughes efekti olarak da bilinen sınıflandırma doğruluğunda bir azalmaya neden olabilir. Artıklığı azaltmak ve sınıflandırma yöntemlerinin performansını arttırmak için öznitelik seçim algoritmaları, asgari maliyetlerle belirgin bir doğruluğu sağlamak için fazla öznitelikleri kaldırmak ve veri kümesinin etkin özniteliklerini çıkarmak için kullanılmaktadır. Öznitelik seçimi (ÖS), uzaktan algılamada hiperspektral görüntüler alanında etkili ve avantajlı bir araştırma alanıdır. Çok sayıda ilgisiz ve gereksiz öznitelik içeren bu büyük veride, öznitelik seçimi yaparak, veri fazlalığı, çok fazla bilgi kaybına uğramadan azaltılabilir. Bununla birlikte, dikkate alınan hiperspektral veri kümesi için uygun bir öznitelik seçimi yönteminin belirlenmesi uygulamacılar açısından önemli olabilmektedir. Öznitelik seçme yöntemleri tipik olarak, seçim algoritmasını ve model oluşturma yöntemini nasıl birleştirdiklerine bağlı olarak üç kategoriye ayrılmaktadır: Bunlar, arama yöntemini kullanarak uygun öznitelikleri seçen filtre temelli yöntemler, seçilen öznitelikleri bir sınıflandırıcıyla doğrulayan sarmalayıcı yöntemler ve iki önceki yöntemin kazançlarını kullanan gömülü yöntemler şeklinde sıralanmaktadır. Öznitelik seçimi konusu üzerinde yapılan birçok çalışma sadece yeni yöntemlerin geliştirilmesi üzerinde değil, yöntemlerin hiperspektral görüntü sınıflandırmasına uygulanması üzerinde de yapılmaktadır. Bildiğimiz kadarıyla, hiperspektral uzaktan algılanmış veri kümeleri üzerinde, öznitelik seçimi yöntemlerinin aynı deneysel ortamlarda karşılaştırıldığı genel bir analiz çalışması literatürde mevcut değildir. Bu çalışmada, en çok kullanılan en gelişmiş on yedi öznitelik seçimi algoritması ile kapsamlı bir deneysel analiz yapılmıştr. Destek Vektör Makineleri (DVM) ve K-En Yakın Komşuluk (K-EYK) sınıflandırıcıları kullanılarak literatürde bilinen yedi hiperspektral uzaktan algılama veri kümesi üzeride kapsamlı olarak analiz edilmiştir. Bu tezin katkısı, araştırmacıların, farklı tiplerdeki öznitelik seçimi yöntemlerinin davranışını anlamasına yardımcı olmak amacıyla hiperspektral veri kümeleri ile öznitelik seçimi algoritmalarının kullanımı hakkında kapsamlı bir değerlendirme çalışması sunmaktır. Öznitelik seçimi algoritmalarının analizi, farklı sayıda eğitim örneği alınarak da analiz edilmiştir. ÖS yöntemeleri, sınıflandırma doğruluğu, öznitelik seçimi yöntemlerinin kararlılığı, sınıflandırılmış özniteliklerin bir veri kümesinin sınıflarını ayırabilme kabiliyeti ve hesaplama maliyeti olmak üzere dört ana değerlendirme kriterine göre değerlendirilmiştir. Bu tez, öznitelik seçme yöntemleri ve bunların uzaktan algılama alanındaki hiperspektral veri kümeleri üzerine odaklanmıştır. Bu tez beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm, bu çalışmayı tanıtmakta ve uzaktan algılama alanında kullanılan hiperspektral görüntülerden bazı yönler sunmaktadır. Buna ek olarak, bu bölümde boyut azaltıcı ve sınıflandırma yöntemleri ile ilgili temel tanımlarda verilmektedir. Ayrıca, hiperspektral görüntüleri ve öznitelik seçimi alanında yapılan literatürdeki daha önceki eserlerile ilgili bir literatür özeti verilmektedir. Bu çalışmanın kısa bir amacı ve motivasyonuna da bu bölümde yer verilmiştir. İkinci bölüm, araştırmada ele alınan yöntemlerin genel olarak tanımlarını içermektedir. Tüm öznitelik seçimi ve sınıflandırma yöntemleri kısaca özetleri verilmektedir. Üçüncü bölüm, üç alt bölümden oluşmaktadır. İlk bölüm, çalışmanın içerdiği hiperspektral veri kümelerininin genel tanımlarını içermektedir. Kullanılan hiperspektral veri kümeleri, uzaktan algılama alanındaki kullanımı çok yaygındır ve bu alanda yapılan çalışmalarda geniş ölçüde kullanılmaktadır. İkinci bölümde, öznitelik seçim yöntemlerinin analizinde kullanılan değerlendirme kriterlerinin neler olduğundan söz edilmektedir. Çalışmada, dört farklı değerlendirme kriteri dikkate alınmıştır. Bunlar, sınıflandırma doğruluğu, öznitelik seçimi yöntemlerinin kararlılığı, seçilen özniteliklerin sınıfları ayırma becerisi ve ÖS yöntemlerinin hesaplama şeklindedir. Son bölümde ise, deneylere geçmeden önce yapılan gerekli parametre seçimlerinden söz edilmektedir. Dördüncü bölüm, hiperspektral veri kümeleri ile yapılan deneylerin sonuçlarını göstermekte ve elde edilen bulgular hakkında kapsamlı bir tartışma imkanı sunmaktadır. Deney sonuçları, öznitelik seçme yöntemleri ve sınıflandırıcıların hiperspektral veri kümeleri üzerindeki davranışlarına göre ayrı ayrı incelenmiştir. Son olarak, beşinci bölümde, tez kapsamında yapılan çalışmanın elde edilen genel sonuçları özetlenmektedir. Elde edilen sonuçlara göre, filtre temelli yöntemler, hiperspektral veri kümeleri üzerinde yapılan farklı değerlendirme kriterleri çerçevesinde sarmalayıcı veya katıştırılmış tipteki yöntemlere göre daha avantajlı yöntemlerdir. Bu tez kapsamında elde edilen sonuçları ışığında, uzaktan algılama alanında hiperspektral görüntülerin sınıflandırma problemleri ve analizleri için "mutual information" tabanlı filtre yöntemlerinin kullanılması önerilmektedir. Ayrıca "Random Forest (RF)" ve "FSTree" yöntemleri de başarılı sonuçlar vermektedir. "Mutual information" yöntemlerinin avantajları aşağıda sıralanmaktadır: * Bu yöntemler herhangi bir sınıflandırıcıdan bağımsızdır ve herhangi bir parametre ayarı gerektirmezler. Dolayısıyla, bu yöntemlerin uygulanması oldukça kolaydır. * Bu yöntemlerin hesaplama zamanı sarmalayıcı ve katıştırılmış yöntemlerden daha düşüktür. * "Mutual information" tabanlı yöntemler farklı örnekler ve veriler için iyi bir genellştirme yeteniğine sahiptir. "RF" yöntemi, hiperspektral veri kümelerinin boyut azaltma sorunlarıyla başa çıkmanın başka bir alternatifi olabilir. Bu yöntem, düşük hesaplama süresinin yanı sıra yüksek düzeyde bir sınıflandırma doğruluğu vermektedir. Ancak, "RF" yönteminin uygulanması filtre tabanlı yöntemlere göre daha zordur. "FSDTree" yöntemi, sınıflandırma doğruluğu açısından oldukça iyi bir yöntemdir ancak hesaplama maliyeti yüksektir. Hesaplama zamanının önemli olmadığı uygulamalar için, bu yöntem ile başarılı sonuçlar elde edilmesi mümkündür.
Hazturk İçin İstanbul’da Deprem Sonrası Yersel İvme Dağılımının Cbs Yardımıyla Modellenmesi

(Bilişim Ensititüsü, ) Ünen, Hüseyin Can ; Coşkun, M. Zeki ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
Gps-ro Atmosferik Profil Verisinin Asimilasyonu: Bir Akdeniz Alçak Basınç Sisteminin Vaka Analizi

(Bilişim Ensititüsü, ) Tanrıöver, Şeyda ; Kadıoğlu, Mikdat ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Bu çalışmada GPS-RO verisinin bir Akdeniz alçak basınç sisteminin numerik simülasyonuna etkileri incelendi. 20 Mart 2007'de Akdeniz'in Batı Anadolu'ya yakın bölgelerinde derin bir alçak basınç merkezi oluştu ve doğu Akdeniz bölgesini etkisi altına aldı. Bu sistem WRF-ARW modeliyle, sınır ve başlangıç koşulları için GFS analiz verileri kullanılarak modellendi. Simülasyonu iyileştirmek için WRF-ARW modelinin 3. versiyonunun farklı parametrizasyon grupları kullanıldı. Parametrizasyon gruplarının sınanmasında GFS analizleri kullanıldı. Sonuç olarak kümülüs parametrizasyonu için Kain-Fritsch Scheme, mikrofizik parametrizasyonu için Eta microphysics, uzun dalga radyasyon parametrizasyonu için Rapid Radiative Transfer Model Scheme ve kısa dalga radyasyon parametrizasyonu için Dudhia Scheme kullanılarak sistem en iyi şekilde modellenmeye çalışıldı. Daha sonra, WRF-VAR 3DVAR programı kullanılarak işlenmiş COSMIC (Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere & Climate) verileri modele asimile edildi. WRF-Var sistemi üç girdi dosyası ile çalışmaktadır. Bunlardan ilki soğuk başlangıç durumunda WPS/real ın çıktısı olan, sıcak başlangıç durumunda WRF' un çıktısı olan bir WRF ilk tahmin/sınır dosyasıdır. İkincisi gözlem verilerini içeren ASCII formatında Obsproc'un çıktısı olan bir dosyadır. Sistemin çalışması için gerekli olan üçüncü girdi dosyası ise tahmin hata istatistikleri dosyasıdır. Öncelikle COSMIC wetPrf verileri indirildi, wetPrf decoder programıyla formatları NETCDF'ten Little_r' a dönüştürüldü. Böylelikle veriler Obsproc (WRF 3DVAR Observation Preprocessor)'un okuyabileceği hale getirildi. Obsproc'la zaman aralığı ve domain dışındaki veriler ayıklandı. Gen_be programı kullanılarak vakaya ve domaine ait tahmin hata istatistikleri dosyası oluşturuldu. Gerekli girdi dosyaları hazırlandıktan sonra WRF-VAR çalıştırıldı. WRF-Var analizleri kullanılarak sayısal hava tahmin modeli çalıştırılmadan önce ana domain için sınır koşullarının da güncellenmesi gerekmektedir. Bu güncelleme işlemi için WRF-Var paketinde bulunan da_updated_bc.exe programı kullanıldı. Çalışmada WRF on bir ayrı analiz zamanı için GPS-RO asimilasyonsuz ve GPS-RO asimilasyonlu başlangıç koşullarıyla (güncellenmiş sınır koşullarıyla) 24 saatlik çalıştırıldı. 6., 12., 18. ve 24. saat tahminleri o ana ait GPS-RO verileriyle karşılaştırıldı. Toplam 44 GPS-RO asimilasyonlu ve 44 GPS-RO asimilasyonsuz tahmin karşılaştırıldı. GPS-RO asimilasyonunun tahminlere katkıları gözlendi.
Solaklı Havzasının Uzaktan Algılama (ua) Ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (cbs) Kullanılarak Hidrolojik Modelininin Oluşturulması

(Bilişim Ensititüsü, ) Karayusufoğlu, Sezel ; Coşkun, Gonca ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Giderek artan nüfus, doğal kaynakların kirlenmesi ve tükenmesi, küresel iklim değişikliği etkileri, doğal afet kaynaklı yıkımlar, üzerinde yaşadığımız toprakları ve etrafını daha geniş çapta, seri ve maliyeti düşük olarak araştırma gereksinimini doğurmuştur. Uzaktan Algılama (UA) yöntemleri ve Coğrafi Bilgi Sistemleri'nin (CBS) bütünleşmiş çalışması ile yersel ölçümlere göre hızlı ve ekonomik çözümler ve bilgiler elde edilebilmektedir. Hidroloji ve su kaynakları araştırma ve çalışmalarında da son yıllarda UA yöntemleri ile sağlanan uydu görüntüleri ve CBS kullanılmaktadır. Çalışma alanın yer aldığı Doğu Karadeniz gibi ulaşımın zor veya imkânsız olduğu dağlık alanlarda UA yöntemleri ve CBS kullanılarak hidrolojik modelleme yapılabilmektedir. Akım ve yağış ölçümlerinin yetersiz olduğu, küçük havzalarda çeşitli jeoistatistiksel yöntemler ile istasyonlardan elde edilen nokta ölçümlerinden eş yayış haritaları oluşturulup ortalama akışa geçen yağış miktarı tespit edilmektedir. Hidrolojik modellemede, oluşturulacak Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) ile arazinin topografik özellikleri tespit edilebilmektedir. Bununla birlikte, uydu verilerinin sınıflandırılması ile arazi kullanımının güncel durumu tespit edilebilmektedir. Tüm bu verilerin entegrasyonu ile CBS ortamında havzanın hidrolojik modellemesi gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada Solaklı Havzası için 5.8 m geometrik çözünürlüklü IRS P6 multispektral uydu verisi arazi kullanımının belirlenmesinde, stereo çekim yapan 2.5 m geometrik çözünürlü IRS P5 uydu verisi ise, SYM oluşturulması amacıyla kullanılmıştır. Uydu verileri kullanılarak elde edilen SYM, jeoistatistiksel yöntemlerle oluşturulan eşyağış haritaları ve çoklu regresyonla elde edilen akım değerleri bütünleşik olarak CBS ortamında analiz edilerek havzanın matematiksel akım modeli oluşturularak bazı noktalardaki hidroelektrik potansiyel tespit edilmiştir.
Sembolik Planlama İçin Uzam-zamansal Çıkarsamayla Nesne Modellerinin Ve Etkileşimlerinin Öğrenilmesi

(Bilişim Ensititüsü, ) Ersen, Mustafa ; Talay, Sanem Sarıel ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Bu tez çalışmasında özerk eylem planlamada kullanılmak üzere ortamdaki çeşitli nesneler arasındaki etkileşimleri öğrenmeye yönelik bir yöntem sunulmaktadır. Öğrenme için ortamdaki nesneler üzerinde gözlemlenen olaylar ve zaman bilgileri ile nesnelerin ilk durumuna ilişkin uzamsal bilgilerden yararlanılmaktadır. Bunun dışında nesnelere ve türlerine ilişkin herhangi bir anlamsal bilgi ya da nesnelerin olaylar arasındaki durumlarına ilişkin bilgi kullanılmamaktadır. Nesne etkileşimlerini öğrenmek üzere uygun bir sınama ortamı olarak ?The Incredible Machine? bilgisayar oyunu kullanılmış ve öğrenme sisteminin başarımı nesneler arasındaki ilişkileri temsil eden farklı seviyelerde bilgi kullanılarak analiz edilmiştir. Nesneler arasında doğrudan gözlemlenebilen ilişkileri barındıran bir bilgi tabanı sisteme sağlandığında, etkileşimler daha sonra planlamada kullanılabilecek seviyede öğrenilmektedir. Ayrıca, nesnelerin uzamsal bilgileri ve olayların zamansal bilgileri üzerinden çıkarsama yapılarak da etkileşimler öğrenilebilmekte ve uzam-zamansal bir yaklaşımla bu bilgiler bir arada kullanılarak bilgi-tabanlı yaklaşıma yakın seviyede sonuçlar elde edilmektedir. İnsan seviyesinde bir müdahaleye gerek olmadan bilgisayarla görü teknikleri yardımıyla otonom bir şekilde elde edilmesi mümkün olan uzamsal ve zamansal bilgiler üzerinden çıkarsama yapmanın mümkün olması makine seviyesinde öğrenmenin başarılı olduğu sonucunu doğurmaktadır.
Adıyaman Civarındaki Hidrokarbon Sızıntılarının Landsat Tm Uydu Görüntüleriyle Belirlenmesi

(Bilişim Ensititüsü, ) Polat, Adem ; Örmeci, Cankut ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Hidrokarbon rezervlerinin yüzeydeki işaretçisi olan tortul kayaçlarda meydana gelen anomalilerin nedeni, yeryüzüne sızan hidrokarbon sızıntılarıdır. Hidrokarbon sızıntısı, sızdığı yerlerde demir oksidin bozlaşması ve feldispat minerallerinin kil minerallerine dönüşmesi gibi kimyasal değişimlere neden olmaktadır. Bu çalışmada Landsat 5 TM uydu görüntüleri kullanılarak ENVI 4.5 görüntü işleme programındaki algoritmalar yardımıyla hidrokarbon sızıntılarının belirlenmesi için literatürdeki Abrams, Crosta ve bant oranlarının KYM kanallarına atanması yöntemleri kullanılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Hidrokarbon sızıntılarının tespiti için Adıyaman bölgesi çalışma alanı olarak seçilmiş ve bu bölgeye ait 22.08.2010 tarihli, radyometrik ve geometrik düzeltmeleri yapılmış (L1T seviyeli) Landsat 5 TM uydusuna ait path173/row034 görüntü çerçevesi kullanılmıştır. Arazi çalışması kapsamında 5-6-7 Ağustos 2010 tarihlerinde Adıyaman bölgesinde 15 farklı alanda inceleme yapılmış ve hidrokarbon sızıntısı tespit edilen noktaların koordinatları GPS cihazıyla belirlenmiş, bu istasyonlardan numuneler toplanmış ve hidrokarbon sızıntıları fotoğraflanmıştır. Uygulama kısmında ise ENVI 4.5 programında bu yöntemler 15 farklı istasyon için çalıştırılmış ve sonuçlar analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, Abrams yöntemiyle yaklaşık %65, Crosta tekniğiyle yaklaşık %80, bant oranlarının KYM kanallarına atanması yöntemiyle yaklaşık %62 gerçekleşme ve tutarlılık oranlarında hidrokarbon sızıntıları belirlenebilmiştir. Dikkat edilmesi gereken en önemli noktanın, ne demir oksit varlığının, ne kil mineralleri anomalisinin ne de ikisinin birlikte var olmasının, o bölgede hidrokarbon sızıntılarının yegane belirteci olmadığıdır. Yapılan araştırmalar, hidrokarbon sızıntılarının demir oksit ve kil minerallerinin anomali kuşaklarını etkilediğini, ancak mineral çeşidine ve dağılım biçimine göre değişkenlik gösterdiğini kanıtlamıştır. Bu çalışma kapsamında yapılan ENVI 4.5 görüntü işleme programı uygulamalarıyla hidrokarbon sızıntılarıyla, demir oksit ve kil mineralleri anomalilerinin bir arada bulunduğu gözlemlenmiştir.
Çok Kriterli Karar Verme Ve Bilgi Difüzyonu Yöntemleri Yardımıyla, Taşkın Risk Analizi Yazılımının Gerçekleştirilmesi

(Bilişim Ensititüsü, ) Saral, Aybike ; Musaoğlu, Nebiye ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Bu çalışmada, taşkın risk analizini, Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden biri olan Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) ve Bilgi Difüzyonu (BD) yöntemlerini kullanarak gerçekleştiren bir yazılım tasarlanmıştır. Yazılımda eğim, bakı, yükseklik, jeoloji ve arazi kullanımı olmak üzere 5 adet kriter değerlendirmeye alınmıştır. Bu kriterlerin, geliştirilen modelde kullanılabilmesi için, İstanbul'un Avrupa yakasının 2,5 metre çözünürlüklü SPOT-5 uydu görüntüsünden elde edilen sayısal yükseklik modelinden, Ayamama Deresi Havzası çıkarılmış ve bu SYM'den arazinin eğim ve bakı değerleri elde edilmiştir. Çalışma alanına ait arazi kullanımı verisi ise 2,5 metre SPOT 5 uydu görüntüsünden elde edilmiş ve üzerinde program için gerekli düzenlemeler yapılmıştır. Bütün bu veriler, programın Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) metodu ile risk analizi yapan kısmına girdi olarak kullanılmıştır. Geliştirilen yazılımda çalışma bölgesi için taşkın duyarlılığı, bütün bu kriterler ve bu kriterlerin sahip olduğu alt kriterlerin ağırlıklandırılmasıyla hesaplanmıştır. 1975 yılından 2009 yılına kadar, her yılın günlük yağış verileri alınmış olup, bu verilerden SCS-CN metodu kullanılarak, programın, risk analizini gerçekleştirmek için kullanılan, ikinci yöntemi için gerekli olan günlük akım verileri elde edilmiştir. Bu günlük akım verileri programa parametre olarak girilmiş, taşkın risk analizi gerçekleştirilmiş ve kullanıcıya analiz sonucu rapor şeklinde sunulmuştur. İki farklı yöntem kullanarak taşkın riskinin analizini gerçekleştiren TRA yazılımının, farklı karar problemlerinin risk analizini gerçekleştirmede etkili bir model olduğu ve risk analizi gerçekleştiren klasik yöntemlere göre daha hızlı ve daha gerçekçi bir sonuç ürettiği görülmüştür.
Çok Zamanlı Uydu Görüntüleri İle Belek Ormanlık Alanlarındaki Arazi Örtüsü Değişiminin Vektör Değişim Analizi Yöntemi İle Değerlendirilmesi

(Bilişim Ensititüsü, ) Akkartal, Ayda F. ; Sunar, Filiz ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Yeryüzü örtüsündeki ve kullanımınındaki değişikliklerin çoklu spektral uydu görüntüleri ile saptanması ve izlenmesi uzaktan algılamada önemli bir yere sahiptir. Gelişen teknikler, yeryüzü örtüsü ve kullanımındaki değişikliklerin incelenmesine çok uygun olup yüksek doğrulukta sonuçlara ulaşılmasını sağlamaktadır. Spektral kategorileme (sınıflandırma) ve değişim saptama amaçlı radyometrik değişim genel başlıkları altında farklı teknikler formüle edilmiş, uygulanmış ve bir çok çevresel uygulamada değerlendirilmiştir. Çok zamanlı ve çoklu spektral veriler ile değişim analizi yapmaya ve işlemeye olanak veren vektör değişim analizi (CVA), yeryüzü örtüsünde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi ve karakterize edilmesinde etkili bir yaklaşımdır. Bu bağlamda, çalışmanın ana hedefi; Antalya Belek orman alanlarındaki arazi örtüsü ve kullanımı değişiminin radyometrik bir teknik olan vektör değişim analizi yöntemi baz alınarak saptanmasıdır. Bu çalışmada, band farkı ve CVA gibi radyometrik değişim analiz teknikleri, Belek ormanlık alanlarında ağaç kesiminden dolayı meydana gelen ormansızlaşmanın izlenmesinde kullanılmıştır. Genel olarak, band farkı analizi genel değişim ve bunun belirlenebilirliği hakkında bilgi verirken, CVA bitki örtüsünde meydana gelen değişimin yönü ve yoğunluğu hakkında niteliksel bilgi vermektedir. CVA analizinde fark bitki indeksinin (DVI) ve toprak parlaklık indeksinin (SBI) kulanımı ile bantların boyutluluğu azatılarak aynı zamanda bölgenin bitkisel özelliklerinin ön plana çıkarılması sağlanmaktadır. CVA yaklaşımının çok zamanlı veri üzerinde daha hassas ve mevsimsel küçük değişimler ile bitki fenelojisi hakkında diğer klasik yaklaşımlara göre daha fazla bilgi sağladığı gözlenmiştir.
Çalışma Zamanı Altyapısı (rtı) Servislerinin Ön Ve Son Koşullarını Kullanarak Federe Arayüz Uyumluluğunun Geçerlenmesi

(Bilişim Ensititüsü, ) Kızılay, Vijdan ; Buzluca, Feza ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Bu tez federasyon mimari modelini (FAM) olusturan federelerin Canlı Sıralama Çizelgelerinden (LSCs) PROMELA modellerini üreterek federelerin arayüz davranıslarının HLA Arayüz Spesifikasyonuna uyumluluğu üzerine bir model denetleme yaklasımı sunmaktadır. Federasyon Mimari Metamodeli (FAMM), Alan Özel Metamodelleme yaklasımının HLA uyumlu federasyonlarına uyarlanmasıyla federasyon için biçimsel bir gösterim ve uygulama alanına yönelik bir dil sağlamaktadır. FAMM federasyon mimari modelini olusturan nesne modellerinin ve federasyonu olusturan federelerin davranıs modellerinin modellenmesini sağlayan bir metamodeldir. FAMM'ın kullanıldığı modelleme ortamında standart uyumlu kod üretimini kolaylastırmak amacıyla her bir federenin davranıs modelinin programlama seviyesi detayında modellenmesi gerekmektedir. Ancak bu seviyede detay modelcilerin standarda göre hata yapma olasılığını arttırmaktadır. Bu nedenle iyi bir biçimin yanında, federelerin davranıs modellerinin anlamsal kavramının statik olarak denetlemesi istenir. Eğer bir davranıs modelinde kullanılan HLA RTI servislerinin tüm ön kosullarının karsılanabildiği gösterilebilirse, arayüz davranısının HLA Federe Arayüz Spesifikasyonuna uyumluluğu konusunda biraz güvenceye sahip olabiliriz. FAMM ile modellenmis bir HLA federesinin arayüz davranısının geçerlenmesi için sunulan model denetleme tabanlı prosedür birkaç adımdan olusmaktadır. Geçerleme islemi otomatik olarak su islemler yardımıyla gerçeklestirilmektedir: (1) Federasyon mimari modelini girdi olarak alan bir yorumlayıcı modelin davranıs kısmının PROMELA modelini çıktı olarak üretmektedir, (2) SPIN model denetleyicisi girdi olarak aldığı PROMELA modeli üzerinde model denetleme islemini gerçeklestirir ve geçerleme sonuçlarını çalısma zamanında karsılanamayacak ön kosullar açısından sunar.
Detection Improvement Of Hidden Humans Respiratory Using Uwb Radar

(Bilişim Ensititüsü, ) Karamzadeh, Saeid ; Kartal, Mesut ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Günümüzde alıcı, verici sistemlerinde iletişimin kaliteli olması için anten tasarımı çok önem taşımaktadır. Antenin bir devrimi sayılan Mikroşerit antenler birçok özelliklere sahip oldukları için kablosuz haberleşme, radar ve uydu haberleşmesinde kullanım alanı bulmuştur. Kolay üretilebilmesi, boyut olarak az yer kaplaması bu özelliklerdendir. Bunların yanı sıra, dar bantlı olması ve yüksek kazanca sahip olmaması bu antenin dezavantajlarındandır. Bu sorunların çözümü olarak, dizi antenler önerilir. Dizi antenler tasarıma bağlı olarak, daha fazla bant genişliğine ve kazanca sahiptirler. Birden fazla antenin yan yana veya farklı kombinasyonlarla bir araya gelmesi birkaç yan etkiye de sebep olacaktır. Antenlerin birbiriyle etkileşimleri ve daha büyük boyuta sahip olmaları, dizilerin dezavantajlarındadır. Tasarım açısından, antenlerin dizilişinin yanısıra, besleme tipleri de önem taşımaktadır. Kaynaktan gelen gücü doğru paylaştırmak ve istenilen zaman ve faz gecikmesini yaratmak besleme şebekesinin görevlerindendir. Dolayısıyla, iyi tasarlanmış besleme şebekesi dizi anteniyle birlikte iyi bir performans doğuracaktır. Dizi antenler yüksek kazanca sahip oldukları için, uydu haberleşmesi, DSB (Direct Broadcasting Service), WLAN (Wireless Local Area Networks) ve uzay haberleşmesi gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır. Uydu haberleşmesi, WLAN, DBS, GNSS (Global Navigation Satellite Systems), RFID (Radio Frequency Identification), WPAN (Wireless Personal Area Networks) GNSS, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) ve kablosuz haberleşme gibi uygulamalarda doğrusal polarizasyon yerine dairesel polarizasyonlu antenler tercih edilir. Bunun sebebi, dairesel polarizasyonunun sağladığı avantajlardır. Bu avantajların birkaç tanesi aşağıdaki gibidir. Alıcı ve verici antenler dairesel polarizasyonlu olduğu takdirde doğrusal polarizasyonlu antenler gibi ilk ayarlara ihtiyaç duymayacaktır. Dairesel polarizasyonlu anten kullanarak polarizasyon uyumsuzluk kayıpları da önlenmiş olur. Dairesel polarizasyonlu antenler kullanarak çok yollu etkileşimler ve kayıplar da önlenebilir. Sağ dairesel polarizasyonlu işaret (Right-Hand Circular Polarization (RHCP)) vericiden gönderiliyorsa, ortamdan alıcıya doğru yansıyan işaret sol polarizasyonlu olduğu için (left-hand circular polarization (LHCP)) girişim önlenecektir. Ayrıca uydu haberleşmesinde karşılaştığımız Faraday rotasyonu kaybını da giderme kabiliyetine sahiptir. Uydu haberleşmesi, mikrodalga radyo haberleşmesi ve radar gibi uygulamalar C bandında çalıştıkları için tasarlamak istediğimiz antenin C bandında olması planlanmaktadır. C bandı IEEE tarafından 4 GHz'den den 8 GHz aralığına kadar tanımlanmıştır. Bu bantta çalışmanın avantajları, birçok alana uygun olmasıdır. Örneğin hava tahmini uydularında Ku bandı yerine C bandı kullandığımız da yağmur zayıflatması (Rain Fade) denilen kayıpları oldukça azaltabiliriz. Bu çalışmada C bandı için uygun dairesel polarizasyonlu dizi antenler tasarlanıp performansını artırmak için yöntemler sunulacaktır. Tasarım esnasında ilk olarak, dizi antenin bant genişliği ve kazancı üzerinde çalışılacaktır. Bunun için önce dairesel anten elamanının tasarım metotları tartışılıp performansı artırılacaktır. Uygun bir anten tasarlandıktan sonra, antenin dizilişi ve besleme şebekesi üzerinde çalışılıp Butler matrisi gibi yeni besleme şebekeleri sunulacaktır. Bu amaçlara ulaşma yolunda, izlnilenecek adımlar aşağıdaki gibidir. CPSSA tasarımının 3 dB axial-ratio, 2 GHz e kadar yükseltilmiştir. CPSSA 3 le 11.1 GHz aralığında çalışacak şekilde tasarlanıp empedans bant genişliği 115 % e ulaşmıştır. Simülasyon ve gerçek model sonuçları yeterince uyumlu olduğu tespit edilmiştir (2.1 bölüm). 2.2. bölümdeyse, anten elemanının boyutu 20×20 mm2 olarak tasarlanmıştır. Bu anten için ölçülen empedans bant genişliği 11050 MHz (2950–14000 MHz) 3-dB AR iğse 3373 MHz (35.7%) 3729 den 7102 MHz ve ortalama kazanç 3.5 dBi elde edilmiştir. 2.3 ve 2.4 bölümlerinde dizi antenler için yeni besleme şebekeleri tasarlanmıştır. 2.3 de olan dizi antenin 3 dB axial-ratio bant genişliği 1.3 GHz e ulaşmıştır. 2.4 te ise, dizi antenin besleme şebekesi geliştirilmiştir. 2×2 dizi anteninin empedans bant genişliği 78.5% ve 3dB axial-ratio bant genişliği 35.7% e ulaşmıştır. Ortalama 14.2 dBic kazanç sağlanmıştır. Son bölümlerde (2.5 – 2.7) geniş bantlı performans almak üzere, iki yeni dizi anten tasarlanmıştır. Bu yapılar, polarizasyon çevir me özelliklerine de sahiptir. 2.5 de bu özellik bir Vivaldi anteni kullanarak sağlanmıştır. 2.6. bölümle özgün Butler matrisiyle dizi anten tasrlanmıştır.Çalışmaların tüm detayları ve sonuçları sunulacaktır.
Uzaktan Algılama Verleri Kullanılarak İstanbul’da Isı Adalarının Zamansal Analizi

(Bilişim Ensititüsü, ) Başar, Umut Gül ; Kaya, Sinasi ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing

Şehirlerde ya da şehre yakın kesimlerde nüfusun hızla artışı şehirleşmeye neden olmaktadır. İnsanların belirli bir bölgede ya da şehirde yerleşirken, o şehrin topografik özelliklerini yani, karaların kullanım şeklini değiştirmesi sonucu şehirleşme oluşmaktadır. Karaların kullanım şeklinin değişmesi lokal ya da bölgesel iklimin değişmesine sebep olmaktadır. Özelliklede şehirleşmenin artışı son iki yüzyıl içinde şehirlerin ikliminde değişikliklere neden olmuştur. Endüstriyel gelişim sonucu şehirlerde nüfusun artışı, şehirleşmenin iklimi etkilemesinin nedenlerinden biridir. Şehirleşme, şehir atmosferini etkileyen değişiklilere sebep olmaktadır. Bunlar; doğal yüzeylerin yerini binaların ve ısıyı daha çok tutup, ısıyı ve havayı geçirmeyen yapay maddelerin alması ve hava kirlenmesidir. Yüzeyin değişmesi, yüzey radyasyonunu, su ve enerji dengesini etkilemektedir. Isıyı ve suyu geçirmeyen maddelerin kullanımının artması, asfalt gibi koyu renkli yüzeylerin giderek artması evapatranspirasyonun ve yüzeyden gerçekleşen gizli ısı akısının azalmasına neden olmaktadır. Aynı zamanda bu maddeler ısıyı yer yüzeyine kıyasla daha fazla tutma kapasitesine sahiptirler. Geometrik etki olarak tanımlanan, şehirlerdeki yüksek binaların artması nedeni ile rüzgarın hareketi kısıtlanmakta ve dar sokaklarda hava akımının oluşamaması şehrin daha fazla ısınmasına ve neden olmaktadır. Tüm bunlar şehir atmosferinin etrafına göre daha fazla ısınmasına neden olmaktadır. Bu durum ?şehir ısı adası ? olarak isimlendirilmektedir. Şehir ısı adaları en çok bulutsuz gecelerde, radyatif soğumanın şehirler ve etrafı arasında çok farklı değerlere sahip olduğu zamanlarda belirgin olmaktadır. 41,01 °N ve 28,58 °E koordinatlarına sahip olan İstanbul şehri 12,5 milyon ile Türkiye'nin nüfusu en yoğun olan şehridir. 1980 ile 2000 yılları arasındaki 20 yıllık dönem İstanbul ilinin en hızlı büyüdüğü dönemdir ve nüfusu yaklaşık iki katı değerlere ulaşmıştır. 1990 ile 2000 yılları arasında İstanbul ilinde; merkezi bölgelerdeki büyüme oranı %29,64, kırsal kesimlerdeki büyüme oranı ise % 81dir. Şehrin toplam büyüme oranı ise % 33.1dir. Bu büyüme oranı ile 2030 yıllarında İstanbul'un 20 milyonluk nüfusa sahip olması beklenmektedir. İstanbul ili de giderek artan nüfusu ile şehirlerde oluşan ve şehrin ısısını arttıran ısı adalarından etkilenmektedir. Bu çalışmada da nüfusu hızla artan İstanbul ilinde ısı adalarının oluşumu incelenmiştir. Isı adalarının incelenebilmesi için İstanbul ili için Landsat 5 TM uydusundan alınan 25 Eylül 1987, 18 Temmuz 1997 ve 28 Haziran 2007 yıllarına ait görüntüler ve yine aynı tarihler için Devlet Meteoroloji Müdürlüklerinden sağlanan sıcaklık değerleri kullanılmıştır. Görüntüler şehir kanalları ve termal kanal için ayrı ayrı sınıflandırılmış, yapılan sınıflandırmalar birbiri ile ilişkilendirilmiştir. İstanbul ili için İstanbul Boğazının güney kısmında, Avrupa ve Asya Kıtalarında oluşmuş şehir ısı adası ile şehrin güney doğusunda oluşmuş başka bir ısı adası bulunmuştur. Şehir ısı adalarının oluştuğu yerler özellikle yerleşimin çok yoğun olduğu bölgeler olarak tespit edilmiştir. Bunun temel nedeni plansız olarak hızlı bir şekilde şehirleşmenin artmasıdır.

Gözat

Çıkarma tarihi ile BE- Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri