LEE- Geomatik Mühendisliği-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Sustainable Development Goal "Goal 15: Life on Land" ile LEE- Geomatik Mühendisliği-Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDüşey mülkiyet haklarının 3-boyutlu yönetimi için yapı bilgi modellemesi (Bim)-tabanlı bütünleşik bir modelin geliştirilmesi ve üç-parçalı döngü yaklaşımı(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-08-01) Güler, Doğuş ; Yomralıoğlu, Tahsin ; 501162614 ; Geomatik MühendisliğiEtkin bir arazi yönetimi yaşadığımız çevrenin sürdürülebilirliğinin sağlanması için hayati öneme sahiptir. Bununla ilişkili olarak etkin bir arazi yönetiminin gerçek uygulamalara yansıtılabilmesi için güçlü Arazi İdare Sistemleri (Land Administration Systems-AİS)'ne ihtiyaç vardır. Sözü edilen sistemler arazilerin yer altı ve yer üstünde oluşabilecek mülkiyet haklarının bileşenleri olarak Sahiplik, Sorumluluk ve Sınırlamalar (Rights, Responsibilities, and Restrictions-SSS)'a ilişkin bilgilerin kadastral bir altyapıda kayıt altında tutulmasıyla ilgilenmektedir. Kentsel alanlardaki arazilerde ise hızlı göç ve bunun sonucu olarak hızlı nüfus artışıyla birlikte çok sayıda yapı inşa edilmektedir. Geçmişten günümüze bu dönüşüm kentsel alanların da genişlemelerinin belli kesimlerine kadar devam ettiği göz önüne alındığında çok katlı yapıların inşa edilmesine neden olmuştur. Gelişen teknolojiler sayesinde bahsedilen çok katlı yapıların karmaşıklığı gün geçtikçe de artmaktadır. AİS kapsamında kayıt altına alınan mülkiyet haklarının bir diğer biçimi de düşey yönde yapılarda oluşabilen kat mülkiyetidir. Yapıların bünyesindeki kendi başına kullanılmaya elverişli bağımsız bölümlerde oluşabilen kat mülkiyeti mevcut durumda tescil edilen önemli mülkiyet haklarından biridir. AİS'ler dünya genelinde yaygın olarak iki boyutlu (2B) konumsal verilerin kullanımına dayalı olarak uygulansalar da mevzuatta tanımlandığı üzere doğası gereği 3. boyuta sahip hakların tesciliyle de ilgilenmektedirler. Ancak geçmişte yaşanan sosyo-ekonomik, çevresel ve hukuki gelişmeler AİS'lerin halihazırda oluşan arazi yönetim sorunlarıyla başa çıkmada yetersiz kalabildiklerini ortaya koymaktadır. Bu bağlamda AİS'lerin mülkiyet haklarına ilişkin tescil süreçlerinde üç boyutlu (3B) verileri işleme ve yönetebilme kapasitesine sahip bir şekilde geliştirilmelerine ihtiyaç olduğu uluslararası literatürde hâkim görüş olarak yer bulmaktadır. Diğer bir ifadeyle günümüzdeki hızlı kentleşme sürecinde çok katlı ve karmaşık yapılarda kat mülkiyetine konu olan temel hakların eksiksiz bir biçimde tapu siciline tescil edilmesinde 2B verilerin yetersiz kaldığı bir gerçektir. Kat mülkiyetiyle ilgili olarak tüm bağımsız bölümlerin, ortak alanların ve her türlü eklentinin detaylarıyla tescilinde 2B gösterimler ve bilgi notlarının kullanımı düşey mülkiyet haklarına ilişkin gerçek durumu tam olarak yansıtamamaktadır. Bu nedenle kat mülkiyetine konu olan düşey yönlü hakların 3B ve bilgi teknolojisi destekli olarak temsiline gereksinim vardır. Günümüzde özellikle mimarlık, mühendislik ve inşaat (Architecture, Engineering, and Construction-AEC) endüstrisinde bilgisayar destekli tasarımın (Computer Aided Design-CAD) yerini alan Yapı Bilgi Modellemesi (Building Information Modeling-BIM) teknolojisine yönelik giderek artan bir eğilim görülmektedir. BIM teknolojisiyle yapılara ait modeller obje tabanlı modelleme yaklaşımı kullanılarak ayrıntılı bir şekilde 3B olarak elde edilebilmektedir. Bunun yanında, BIM modellerinin farklı paydaşlar ve uygulamalar arasında birlikte çalışabilirliği ise aynı zamanda bir Uluslararası Standartlar Teşkilatı (International Organization for Standardization-ISO) standardı olan açık veri standardı Industry Foundation Classes (IFC) ile sağlanmaktadır. Etkin bir arazi idaresi uygulaması için ise yine bir ISO standardı olan Arazi İdaresi Alan Modeli (Land Administration Domain Model-LADM) ortak bir dayanak oluşturmak amacıyla arazi idaresine ilişkin aktiviteleri, paydaşları, mekânsal objeleri ve aralarındaki ilişkileri kapsayacak şekilde kavramsal bir model sağlamaktadır. Yukarıda aktarılan tüm bilgiler bağlamında bu tez çalışmasının temel amacı düşey mülkiyete dair kat mülkiyetine konu olan bütün haklara ilişkin hem fiziksel (physical) yapı elemanları hem de mantıksal mekanları (logical spaces) içerecek şekilde, kadastral tescile ilişkin semantiklerle birlikte, 3B olarak modellenebilmesi amacıyla LADM ve IFC standartları arasındaki bütünleşik yapıyı sağlamaktadır. Bu amaçla öncelikle dünyadaki 3B kat mülkiyeti uygulamaları incelenerek mevcut duruma ilişkin bir analiz gerçekleştirilmiştir. Ardından Türkiye'deki kat mülkiyeti uygulamalarına ilişkin mevzuat altyapısı ayrıntılı incelerek kat mülkiyetinin 3B tescili ve yönetimi için ihtiyaçlar belirlenmiştir. Elde edilen bilgiler ışığında LADM standardındaki özellik sınıflarıyla IFC şemasındaki varlıklar arasında uygun ilişkilerin kurulduğu bir entegre model geliştirilmiştir. Modelin uygulanabilirliğini test etmek amacıyla örnek bir yapının BIM modeli oluşturulmuş ve geliştirilen modelin içeriği zenginleştirilerek nihai IFC modeli elde edilmiştir. Bu anlamda kat mülkiyetine konu olan yasal mekanların (legal spaces) yanında çeşitli yapı elemanlarına ilişkin olarak da kadastral tescil bağlamında SSS'lerin bütüncül yapıda modellenmesi mümkün kılınmıştır. Bilhassa yapı ruhsatlandırma sürecinin bir parçası olarak yapı kullanma izni sürecinde onaylanan inşa edilmiş BIM modellerinin yeniden kullanılmasıyla kat mülkiyetine konu olan hakların belirsizliğe mahal vermeyecek bir şekilde betimlenmesinin ve tapu-siciline tescilinin imkân dahilinde olduğu ortaya konmuştur. Yapılara ilişkin düşey mülkiyet haklarının 3B tescilinin yanı sıra dikkate alınması gereken diğer bir konu da kamu hizmetlerinin dijitalleştirilmesi hususudur. Yeni inşaat başlangıcında, çevresel faktörleri de dikkate alarak yapı projelerinin mevzuatlara uygunluğunun denetlendiği ruhsatlandırma süreçlerinin iyileştirilmesi amacıyla dijitalleştirilmesi ve otomatikleştirilmesine ihtiyaç vardır. İlaveten, inşa edilmiş çevreye dair alınan kararlara bilimsel bir dayanak oluşturan ancak şehirlerde meydana gelen hızlı değişimler nedeniyle güncelliklerinin korunması hayli zorlaşan 3B dijital kent modelleri de gereklidir. Bu nedenle BIM ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı modeller arasındaki etkileşim kaçınılmazdır. Bahsedilen konularla ilgili olarak ortak nokta 3B dijital yapı modelleridir. Bu bağlamda tez kapsamında dijital yapı ruhsatlandırma süreçleri, 3B kent modellerinin güncellenmesi ve mülkiyet haklarının 3B tescilini içeren bir "Üç-Parçalı (3P)" döngü vizyonu önerisi sunulmuştur. Konuyla ilişkili olarak 3P döngüsün her bir parçasına ilişkin ayrıntılı incelemeler gerçekleştirilerek döngünün Türkiye'de uygulanma potansiyeli ortaya konularak, değerlendirme sonuçları verilmiştir.
-
ÖgeEstimating forest parameters using point cloud data(Graduate School, 2022-08-05) Arslan, Adil Enis ; Erten, Esra ; 501112601 ; Geomatics EngineeringThe spatial distributions and statistical properties of stand attributes must be understood in order to characterize the dynamic forest ecosystem. In this context dendrometry is an invaluable tool in forestry when quantitative characterisation of forests or individual trees are required. Diameter at Breast Height (DBH) and Tree Height (TH) are two significant parameters in dendrometry and heavily correlated with Leaf Area Index. Leaf Area Index (LAI) is described as a dimensionless parameter that has a significant impact in forestry applications and characterising the canopy's structural vegetation in general. With conventional methods, LAI can be calculated with destructive sample collection or with a relatively new non-destructive method called hemispherical photography. Conventional measurements of DBH and TH, although not destructive, are also very time and manpower consuming. With the engagement of modern surveying instruments in forestry, obtaining forest stand parameters for large areas in short time has recently become more prominent and possible with the use of LiDAR technology. Although promising, LiDAR data evaluation techniques for forest stand parameters calculation are still subject to development. This thesis work aims to make a comparative evaluation of existing novel techniques with newly proposed methods for estimating forest stand parameters, namely DBH, TH and LAI. For this purpose Point Cloud Data (PCD) from different sources such as Airborne LiDAR Systems (ALS), Terrestrial Laser Scan (TLS), and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) have been evaluated. These data sources have been chosen since they are greatly preferred for forestry operations, and their results can be quantitatively compared against the conventional method results. In-situ data was collected to assess LAI, DBH and TH estimations from PCD through varying sample locations including deciduous, coniferous, mixed forest type. Sampling zone spans from northern parts of Istanbul Urban forest area to a research forest under the supervision of Istanbul University-Cerrahpasa, in Istanbul, Turkey. In-situ measurements were accepted as ground truth, and the results obtained from PCD evaluation were compared against them in terms of their overall error statistics, as well as their performances due to the computational cost and challenges in data acquisitions. The results obtained from the study show that segmentation and removal of wood materials from TLS based PCD by using neural network algorithms and connected component analysis methods, albeit, complex and computer resource demanding, have a promising future on the calculation of effective LAI values of large areas in a very short time span. Similarly, the forestry PCD obtained by TLS has the best performance among other PCD at both DBH and TH estimation
-
ÖgeHigh-resolution gravimetric geoid modeling in the era of satellite and airborne gravimetry(Graduate School, 2022-10-06) Işık, Mustafa Serkan ; Erol, Bihter ; 501162607 ; Geomatics EngineeringWith the advances in positioning and inertial navigation systems, the accuracy obtained from the airborne gravimetry technique has reached very important levels that aid high-resolution gravity field modeling. The data obtained from the airborne gravimetry is of great importance in complementing the deficiencies of terrestrial data in mountainous areas and land-sea transitions in coastal areas where modeling the geoid are most troublesome. In this thesis, high-resolution regional gravimetric geoid modeling was investigated in light of the recent advancements in the field of gravimetry, more specifically satellite and airborne gravimetry. With recently developed GOCE-based global geopotential models and advanced stochastic techniques to model the regional gravity field as a solution of the geodetic boundary value problem, it is possible to achieve a high-resolution geoid model which can alter the traditional vertical reference system realization. In this regard, four studies are carried out in two test regions: Colorado, the USA, and Turkey. The first study focused on the contribution of airborne gravity measurements to gravimetric geoid modeling in a high topography, Colorado, USA, via the least squares modification of Stokes (LSMSA) and Hotine (LSMHA) integrals with additive corrections techniques. The study included filtering the high-frequency airborne gravimeter data with minimum loss of signal and downward continuing it to the Earth's surface by Least Squares Collocation method with a planar logarithmic covariance model. The reduced data was optimally combined with the satellite data from the global geopotential model and terrestrial gravity data to calculate a high-accuracy gravimetric geoid model. In this combination, the error variance of each data set was taken into account to stochastically determine the variance of input gravity anomaly/disturbance data set for Stokes and Hotine integrals. To clarify the importance of airborne gravity data to the study, three gravity data sets were created: terrestrial-only, airborne-only, and combined. The computed gravimetric geoid models were tested with highly accurate GPS/leveling benchmarks collected for the validation of models along a profile passing through the rough topography of the Colorado mountains. The results indicated the contribution of airborne gravity data over the mountainous regions, clearly. In conclusion, we obtained two gravimetric geoid models calculated using combined data set via LSMSA and LSMHA methodologies whose absolute accuracies are 2.69 cm and 2.87 cm, respectively. In the rest of the thesis, we focused on improving the accuracy of the gravimetric geoid model in Turkey. The first study that concerns the geoid model of Turkey dealt with the downscaling of low-resolution gravity anomaly data set, which originally has ~9 km resolution, to a spatial resolution of ~2 km. This task was achieved via the proper modeling of the topographic attraction on gravity using planar and spherical approaches for Bouguer gravity anomalies. While the planar approach was implemented for the computation of complete Bouguer gravity anomalies using classical terrain correction based on the mass-prism technique, the spherical approach was applied using a global model for the topographic attraction that is SRTM2Gravity. Based on these two approaches, the low-resolution complete Bouguer anomalies were enriched to higher-resolution data set, and consequently, surface gravity anomalies were calculated from planar and spherical complete Bouguer anomalies. Three gravimetric geoid models were calculated via the LSMSA technique, a low-resolution reference geoid with a planar approach, and two high-resolution geoids via planar and spherical approaches. Based on the accuracy assessment at 100 homogeneously distributed GPS/leveling benchmarks, the accuracy of the best-performing geoid was found as 8.6 cm using spherical approximation. The performance of gravimetric geoid models using the down-scaled surface gravity anomalies was significantly better compared to the low-resolution solution, the spherical approach being slightly better than the planar one. Hence, the success of the down-scaling was proven in terms of the accuracy achieved by the high-resolution gravimetric geoid models.
-
ÖgeImproving the performance of remote sensing-based water budget components across mid- and small- scale basins(Graduate School, 2022-07-19) Kayan, Gökhan ; Erten, Esra ; Türker, Umut ; 501152601 ; Geomatics EngineeringIn the last few decades, many global basins have been threatened by rapid urban growth and global warming, resulting in changes in their climate regime. Climate change has increased the incidence of extreme weather events, uncertain water availability, water scarcity, and water pollution. Remote sensing (RS) has emerged as a powerful technique that provides estimations with high spatiotemporal resolution and broad spatial coverage. In recent years, the efficacy of RS products for water budget (WB) analysis has been widely tested and implemented in global and regional basins. Although RS products provide high temporal and spatial resolution images with a near-global coverage, uncertainty is still a significant problem. The main goal of this study is to utilize two different approaches to minimize the uncertainty of the products and to improve RS-based WB estimations in mid- and small- scale basins. The first approach aims to improve the efficacy of water WB estimations from various hydrological data products in the Sakarya basin by; (1) Evaluating the uncertainties of hydrological data products, (2) Merging four precipitation (P) and six evapotranspiration (ET) products using the error variances, and (3) Employing the Constrained Kalman Filter (CKF) method to distribute residual errors (r) among WB components based on their relative uncertainties. The results showed that applying bias correction before the merging process improved estimations of P products with decreasing root mean square error (RMSE), except PERSIANN. VIC and bias-corrected CMORPH products outperformed other ET and bias-corrected P products, respectively, in terms of mean merging weights. The terrestrial water storage change (ΔS) is the primary reason for non-closure errors. This is mainly caused by the two facts. First, the Sakarya basin is a relatively small basin that GRACE can not simply resolve. Second, while P, ET, and Q mostly describe the surface water dynamics, ΔS includes both the surface water and ground water. It is well known that surface water and ground water have completely different dynamic behaviors. The change in surface water is much faster than the change in groundwater. The CKF results were insensitive to variations in uncertainties of runoff (Q). P derived from the CKF was the best output, with the highest correlation coefficient (CC) and the smallest root mean square deviation (RMSD). In the second approach, the annual r in the WB equation arising from the uncertainties of the RS products was minimized by applying fuzzy correction coefficients to each WB component. For analysis, three different fuzzy linear regression (FLR) models with fourteen different sub-models were used in the two basins having different spatial characteristics, namely Sakarya and Cyprus basins. The performance of sub-models is better in the Sakarya basin than that in the Cyprus basin, which has a higher leakage error due to across ocean/land boundary. Moreover, the Cyprus basin is too small for some low-resolution RS-based products to resolve. The Zeng and Hojati sub-models outperformed Tanaka sub-models in the Sakarya basin, whereas Zeng Case-I, Zeng Case-II, and Hojati (degree of fitting index (h) =0.9) sub-models showed the best performance in the Cyprus basin. The best fuzzy sub-models reduced the error up to 68% and 52% in terms of mean absolute error compared to non-fuzzy model in the Sakarya and Cyprus basins, respectively. Further evaluations showed that the best sub-model P well captured the temporal patterns of gauge observations in both basins. Moreover, they have the best consistency with gauge observations in terms of RMSE, Kling-Gupta efficiency (KGE), and percent bias (PBIAS) in the both basins. The results proved that the second approach will provide valuable insights into WB analysis in ungauged basins by incorporating the fuzzy logic approach into hydrological RS products. In general, the FLR and CKF derived P, ET, and Q showed similar seasonal variation with peak and bottom values appeared in nearly the same years. In terms of CC, RMSE, and bias, fuzzy outputs show closest agreement with CKF outputs for Q, with slightly less agreement for P and ET, and much less agreement for ΔS. It can be concluded that the majority of the errors in the second approach are caused by fuzzy ΔS.