FBE- Geomatik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/46

Gözat

Konu "Accuracy" ile FBE- Geomatik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Digital topografik haritalar ile digital ortofoto haritaların doğruluk, maliyet ve üretim zamanı açısından karşılaştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) Eker, Oktay ; Şeker, Dursun Z. ; 100873 ; Geomatik Mühendisliği
    Fotoğrafla başlayıp, optik-mekanik aletlerle devam eden fotogrametri yöntemine Analog Fotogrametri denir. Benzer olarak fotoğraf ile başlayıp bilgisayar destekli aletler ile devam eden fotogrametri yöntemine Analitik Fotogrametri adı verilir. Üçüncü ve son gelişmiş olan fotogrametri yöntemi ise Digital Fotogrametri'dir. Digital fotogrametri tekniğinde, kamera görüntü düzlemindeki ışıklandırma fotografik olarak değil, elektronik olarak kaydedilir. Müteakiben, insan gözlemini ve tanımasını kolaylaştıran bilgisayarlı tekniklerle devam edilir. Hava fotoğraflarından elde edilen çizgisel bir harita, gelişmemiş alanlarda çoğu zaman yetersizdir. Arkeologlar, toprak bilimciler, orman bilimcileri, ziraatçiler, coğrafyacılar, jeologlar, planlamacılar ve çevre bilimciler çoğu zaman kendileri için önemli olan detayları çizgisel bir haritada bulamamaktadırlar. Hava fotoğraflarının içeriğini gösteren bir foto harita pek çok kullanıcı için daha iyi bir çözüm sağlamaktadır. Gelişmiş alanlarda bile, hava fotoğraflarındaki detaylara ihtiyaç duyulmaktadır. Foto haritalar, klasik topografik çizgisel haritaların üretiminden daha ucuz ve daha hızlı olduğu için oldukça ilgi çekicidirler. Haritalar ile karşılaştırıldığında fotoğraflarda bazı deformasyonlar sözkonusudur. Fotoğraf ve görüntülerin deformasyonlan, diferansiyel geometride Tissot İndikatrisi yardımıyla tanımlanır. Bu teori, genelde yalnızca düzgün analitik fonksiyonlarla tanımlanabildiği durumlarda uygulanabilir. Yer yüzeyleri genellikle bu şekilde tanımlanamamaktadır. Fotogrametride yer yüzeyi büyük bir grup noktayı sayısallaştırma ile temsil edilir. Görüntü deformasyonlanmn ortadan kaldırılması için iki yöntem mevcuttur. Birinci yöntemde fotoğrafin, bir düşeye çevirme aletinde projeksiyonu ile deformasyonlar ortadan kaldırabilmektedir. Bu yöntem sadece düzlemsel objelerin eğik fotoğraflarını düşeye çevirmek için kullanılabilir. İkinci yöntem ise bütün şartlar için geçerlidir. Bu yöntem diferensiyel düşeye çevirme adıyla bilinir ve fotoğrafin küçük küçük parçalarının sırasıyla düşeye çevirilmesini içerir. Bilgisayar teknolojisinde meydana gelen hızlı gelişmeler; analog ortofoto üretiminde karşılaşılan problemleri ortadan kaldırmıştır. Örneğin analog ortofotoda bir paftanın bir resimle kapatılması koşulu bulunmaktadır. Görüntülerin digital olması, bunların en uygun şekilde birleştirilmesine olanak sağlamaktadır. Digital ortofoto üretiminin temeli, kamera koordinat sistemindeki görüntü matrisinin yer koordinat sisteminin XY düzlemindeki görüntü matrisine dönüştürülmesi ilkesine dayanır. Digital ortofoto üretimi, yer kontrol sisteminin XY düzlemindeki gerekli görüntü matrisinin tanımlanmasıyla başlar ve bu elemanların merkezlerinin kamera koordinat sistemine dönüşümü ile devam eder. Bu dönüşüm için XY gridindelri noktaların Z koordinatlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) verileri bir XY koordinat ağındaki her noktanın Z koordinatını sağlar. Digital ortofotolann sağladığı avantajlar şunlardır :. Yer yüzeyini temsil etmek için çok yakın noktalardan oluşmuş bir ağ kullanıldığı için geometrik doğruluk daha yüksektir.. Digital ortofoto coğrafi bilgi sisteminde bir bilgi seviyesi olarak muhafaza edilebilir.. Digital ortofotolar multispektral sınıflandırma, görüntü parçalama, detay tanıma yöntemleriyle analiz edilebilir. Digital ortofoto esnek,ucuz ve yüksek kaliteli çıktılar vermektedir. Analog teknikte olduğu gibi görüntünün kalitesinde bir azalma olmamaktadır. Analog yöntemde özellikle renkli görüntülerde doğruluk, çözülme kayıpları ve mozaik hale getirmedeki zorluklar digital ortofotoda ortadan kaldırılmıştır. Digital ortofoto görüntüleri, elektronik olarak hızlı ve kolayca transfer edilebilmektedir.. Vektör bilgiler ek bir çalışma yapılmadan bilgisayar ortamında eş zamanlı olarak görüntülenebilir.. Ortofoto mozaiklerini elde etmek ve geniş bir alanı tek bir ortofoto ile temsil etmek için ortofotolar blok halinde birleştirilmelidir. Tüm ortofotolar belirli bir projeksiyonda olduklarından geometrik olarak herhangi bir problem ile karşılaşılmamaktadır. Digital ortofoto görüntünün kalitesi, üretim döngüsündeki tüm elemanlara bağlıdır. Bunlar; Kamera kalitesi ve odak uzaklığı Fotoğraftan sonuç ürün ölçeğine büyütme Diapozitiflerin yoğunluk oranı veya tarayıcı pikselindeki bitlerin kalitesi Tarayıcının işlenmemiş ham veri tarama kalitesi ve geometrik doğruluğu Mikron veya fotoğraf ölçeğindeki dpi ile ifade edilen tarama örneklerinin kalitesi Diferansiyel düşeye çevirme yöntemleri Arazi birimlerinde ifade edilen sonuç piksellerin boyutu Diferansiyel düşeye çevirmeden sonra otomatik radyometrik düzeltme Kontrol noktalarının seçimi Kamera odak uzaklığına bağlı olan arazi veya binadaki varyans SYM verinin yoğunluğu ve kalitesi Uygulama çalışmaları için iki ayrı test bölgesi seçilmiştir. Birinci bölge izmir ili yakınlarında, ikinci bölge ise İstanbul ili sınırlan içerisindedir. Birinci test bölgesine ait Harita Genel Komutanlığı tarafından %60 ileri bindirmeli ve 1:35000 ölçekli siyah-beyaz çekilmiş 3 1 adet arşiv fotoğraf kullanılmıştır. îkinci test bölgesindeki uygulama ise 1998 yılında renkli olarak çekilmiş 1:16000 ölçekli 4 adet hava fotoğrafı kullanılarak yapılmıştır. Birinci test böşgesindeki fotoğraflar 28 mikron, ikinci test bölgesindekiler ise 21 mikronda SCAI foto-tarayıcısmda taranarak sayısallaştırlımışlardır. Taranarak digital hale getirilmiş fotoğraflar, PHODIS yazılımının ortamına alınmıştır. Burada fotoğrafların çekildiği kameranm kalibrasyon raporu doğrultusunda yeni bir kamera tanımlanmış ve bu bilgiler kullanılarak fotoğrafların iç yöneltmeleri yapılmıştır. PHODIS-AT yazılımı yardımıyla digital görüntüler kolon ve model bağlama noktaları ile kontrol noktalarının (nirengiler) resim koordinatları ölçülmüştür. GPS verileri ile ölçülen resim koordinattan kullanılarak PATB-GPS programında bloğun dengelemesi yapılmıştır. Dengeleme sonuç dosyası ile digital görüntüler kıymetlendirme yapılacak digital fotogrametri aletlerine ftp bağlantısı ile gönderilmiştir. Kıymetlendirme işlemleri için SOFTPLOTTER 1.7 yazılımı kullanılmıştır. Fotogrametrik nirengiden alınan digital görüntüler yazılımın ortamına alınmış ve burada kamera tanımlanması yapılarak fotoğrafların iç yöneltmeleri tamamlanmıştır. PATB-GPS sonuç dosyasında yazılıma import edilerek blok oluşumu tamamlanmıştır. Bu işlemler SOFTPLOTTER 1.7 yazılımının Block Tool modülünde yapılmıştır. Blok oluşumu tamamlandıktan sonra digital görüntü çiftleri kullanılarak Stereo Tool modülünde stereo-modeller otomatik olarak oluşturulmuştur. Kıymetlendirme işlemleri KDMS Tool modülünde stereo modeller üzerinden operatör tarafından yapılmıştır. Üretilen vektör veriler format dönüşümü yapılarak Microstation 95 yazılımına alınmıştır. Editleme operatörü tarafından vektör verilerinin editlemesi ve kontrolü bitirilerek birinci test bölgesinin 1:25000 ve ikinci test bölgesinin 1:5000 ölçekli digital topografik haritalarının üretimi tamamlanmıştır. Test bölgelerinin ortofoto görüntüleri yine SOFTPLOTTER 1.7 yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Digital görüntü çiftlerindeki paralakslardan yararla SYM verileri TIN (üçgenleme) yönteminde TIN Tool modülünde toplanmıştır. Birinci test bölgesinin SYM verileri 40m, ikinci test bölgesinin ise 3 Om (arşiv) aralıklarla toplanmıştır. Toplanan SYM verileri stereo-modeller üzerinde editlenmiş ve break-line, cut out çizgileri eklenmiştir. Oluşturulan görüntüler ile TERRAMODEL yazılımıyla SYM verilerinden otomatik olarak çizdirilmiş eş yükseklik eğrileri format dönüşümü yapılarak PCI yazılımına alınmıştır. Mozaikleme işlemleri ile lejand hazırlama ve yükseklik eğrilerinin ortofoto mozaiğin üzerine çakıştınlması işlemleri PCI yazılımında yapılarak test bölgelerinin digital ortofoto haritaları oluşturulmuştur. Her iki proje alanının üretilen digital topografik ve digital ortofoto haritalarının doğruluğunu araştırmak üzere İzmir proje alanında 146, İstanbul proje alanında ise 101 adet karşılaştırma noktası seçilmiştir. Karşılaştırma noktalarının seçiminde, yol xı ve dere kavşakları, bina köşeleri, yol ve dere kesişimleri gibi keskin detaylar olmasına özen gösterilerek okuma hatalarının en aza indirilmesi amaçlanmıştır. Karşılaştırma noktalarının üç boyutlu koordinatları, halen Harita Genel Komutanlığında kullanılan Zeiss Planicomp Cl 15 analitik aletlerinde stereo modeller üzerinden ölçülmüştür. Ölçülen bu koordinatlar doğru değerler olarak kabul edilmiş ve digital topografik ile digital ortofotolar üzerinden ölçülen koordinatlar bu değerler ile karşılaştırılarak doğrulukları bulunmuştur. Digital topografik ve ortofoto haritalarının doğruluğunu araştırmak için, digital stero- modeller ve ortofoto görüntüler üzerinden ölçülen karşılaştırma noktalarının koordinatlarının, analitik aletle ölçülen koordinatlardan farkları alınarak üç ayrı veri kümesi (x, y ve z için) oluşturulmuştur. İzmir proje alanında oluşturulan 146 elemanlı eX) ey, ez kümelerinden, digital stereo- model ölçümleri sırasında operatör tarafından çok kaba hatalı ölçülen 11 karşılaştırma noktası ve digital ortofoto ölçümlerinde ise 14 karşılaştırma noktası çıkartılmıştır. İstanbul proje alanında da hem stereo model hem de ortofoto ölçümlerinde 11 kaba hatalı bulunmuş ve bunlar veri kümelerinden çıkartılmıştır. Her iki test bölgesine ait bu veri kümelerinin ayrı ayrı ortalama değerleri ve standart sapma değerleri bulunmuştur. Her iki proje alanına ait veri kümelerinden elde edilen ortalama ve standart sapma değerlerinin normal dağılıma uygun olup olmadığının da test edilmesi gerekmektedir. Bu aşamada Mann-Wald uyum testi kullanılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen veriler göstermiştir ki her iki test bölgesine ait veri kümeleri ortalama ve standart sapma değerleri için normal dağılıma uymaktadırlar. Uyum testi tamamlandıktan sonra her bir test bölgesindeki digital topografik ve ortofoto haritalar için planimetrik doğruluk ve yükseklik doğrulukları hesaplanmıştır. mn =±1.988 m. m7 =±1.271 m. mn =±2.265 m. m7 =±1.523 m. Pt25 ZI25 Po25 zo25 mD =±1.280 m. m7 =±0.605 m. m" =±1.457 m. mz =±0.895 m. PtS zt5 Po5 zo5 Bu sonuçlar ışığında şunu rahatlıkla söyleyebiliriz ki 1:5 000 ve daha küçük ölçekli digital ortofoto haritaların doğrulukları ile digital topografik haritaların doğrulukları arasında çok küçük farklılıklar bulunmaktadır. Sonuçlara bakıldığında ortofoto harita üretiminde pafta bazında yaklaşık 1 1 günlük bir kazanç olduğu görülmektedir. Digital topografik harita bu uygulamada 22 günde tamamlanırken digital ortofoto harita ise 1 1 günde tamamlanmıştır. Her geçen süre, personel maliyeti ve alet amortisman maliyetidir. Digital ortofoto haritaların üretimi, digital topografik haritaların üretim zamanının 1/2-1/4 oranında daha az bir zamanda gerçekleştirildiğine göre maliyeti de bu oranda daha az olmaktadır. Sonuç olarak; digital topografik haritalarla karşılaştırıldığında, özellikle 1:5 000 ve daha küçük ölçekli haritalama çalışmalarında digital ortofoto haritaların yeterli xıı doğrulukta, kaliteli, kullanışlı, etkin, ucuz ve hızlı çözümler olarak bir adım öne geçtiğini rahatlıkla söyleyebiliriz.
  • Öge
    Uydu görüntülerinden elde edilen sayısal yükseklik modellerinde doğruluk araştırması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001) Uçar, Ekrem ; Şeker, Dursun Zafer ; 104042 ; Geomatik Mühendisliği
    Bilgisayar teknolojisindeki hızlı gelişmeler neticesinde, fotogrametri biliminde digital fotogrametri çağı başlamıştır. Bu gelişmeler kendini uydu sistemlerinde de göstermiş, özellikle navigasyon ve görüntü amaçlı uydu sistemlerinde büyük aşamalar kaydedilmiştir. Konsept olarak 1950'li yıllarda ortaya çıkan ve yeryüzünün sayısal olarak temsil edilmesi anlamına gelen sayısal yükseklik modellerinin (SYM) elde edilmesi, verilerin işlenmesi ve çeşitli disiplinlere sunularak kullanılması, digital fotogrametrik sistemler sayesinde çok daha hızlı ve ekonomik bir hale gelmiştir. Başlangıçta özellikle uzaktan algılama amaçlı kullanılan uydu görüntüleri, meydana gelen gelişmeler neticesinde önce orta ölçekli harita üretimine elverişli hale gelmiştir. Günümüzde ise elde ettikleri çözünürlükler ile büyük ölçekli harita üretim kapasitesine sahip uydu sistemleri bulunmaktadır. Uydu görüntüleri özellikle zaman ve maliyet açısından ön plana çıkmışlardır. Haritacılık sektöründe gelişme gösteren konulardan iki tanesi olan uydu görüntüleri ve sayısal yükseklik modelleri bu çalışmada kullanılarak, her iki konu hakkında bilgi edinilmesi hedeflenmiştir. Uygulamada Türkiye'nin doğu bölgesine ait bir çift pankromatik SPOT stereo uydu görüntüsü, 1/25000 ölçekli klasik haritalar kullanılarak, Softplotter yazılımı ile digital fotogrametrik sistemlerde fotogrametrik nirengi ölçümleri yapılmış ve dengelenmiştir. SYM verileri düzenli grid yapısında otomatik olarak stereo modelden elde edilmiş, fakat görüntü kalitesinin yetersizliği ve görüntü alım tarihleri arasındaki sürenin uzun olması nedeniyle görüntü eşleme yöntemlerinin kullanılan modelde pek başarılı olmadığı görülmüştür. Elde edilen SYM verileri stereo model üzerinden interaktif olarak editlenmiştir. Bölgenin 1/25000 ölçekli sayısal eş yükseklik eğrilerinin mevcut olduğu dosyalar birleştirilmiş ve doğruluk araştırmasında bu veriler hatasız olarak kabul edilmiştir. Sayısal formattaki eş yükseklik eğrileri verilerinden enterpolasyon yöntemi ile düzenli aralıklı SYM verileri elde edilmiştir. Çalışmada imkansızlıklar nedeniyle yer ölçümleri ile desteklenememiştir. Uydu görüntülerinden elde edilen ve stereo model üzerinden editlenen SYM verisi ile 1/25000 ölçekli haritalardan elde edilen SYM verileri bilgisayar ortamında karşılaştırılmış ve elde edilen yükseklik farkları irdelenmiştir. Yükseklik farklarına ait ortalama değer M= 21.240 m. karesel ortalama hata ise IX KohAh= 30.727 m. olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar benzer çalışmalar ile karşılaştırıldığmda fotogrametrik dengeleme sonuçlarının düşük, SYM test sonuçlarının ise yüksek çıktığı görülmektedir. Otomatik SYM verisi toplamada eşleme yönternlerinin basan yüzdesinin düşük olması ve elde edilen yükseklik farklarının yüksek çıkması mevcut görüntülerin çalışmada yetersiz kaldığım göstermektedir. Görüntü alım tarMerinin birbirine yalan ve yaklaşık aynı mevsimde çekilen uydu görüntülerinin kullanılması ve yapılan çalışmanın mümkünse yer ölçmeleri ile desteklenmesi değerlendirilmektedir.
  • Öge
    Worldview-1 Stereo Uydu Verilerinden Üretilen Sayısal Yükseklik Modelinde Doğruluk Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-10-22) Şıpka, Tuluhan ; Musaoğlu, Nebiye ; 10039327 ; Geomatik Mühendisliği ; Geomathic Engineering
    Bu çalışmada Worldview-1 stereo ortho-ready uydu görüntülerinden 25 km’lik bir alanda elde edilen sayısal yükseklik modelinde yükseklik doğruluğu araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, stereo WorldView-1 görüntülerinden elde edilecek SYM’nin doğruluğunu otoyol, bina vb. gibi insan yapımı yapıların neden olduğu yükseklik farklarına bağlı olarak şehirleşme alanlarında kontrol etmektir. Worldview-1  uydusu, 2007 yılında fırlatılmış olup, 50cm. mekansal çözünürlükte, stereo özelliği olan ve sadece pankromatik modlu çekim yapan bir uydudur ve halen aktif durumda görüntü sağlamaya devam etmektedir. WorldView-1 uydusunun 30 dereceden az çekim açısı ile çekilen ve yer kontrol noktaları olmaksızın jeolokasyon düşey doğruluğu (LE90) 4m., yatay doğruluğu (CE90) ise 5m. olarak kabul edilmektedir. Bu görüntüler, ortho-ready görüntüler olup sadece X,Y üzerinde geometrik dönüşümleri yapılmış 11 bit radyometrik çözünürlüğe sahip  görüntülerdir. Çalışma alanı, 118m. ile 243m. aralığındaki yüksekliklerden oluşmaktadır. Çalışma alanı, İstanbul’un Asya Yakası’nda 25km2’lik bir alanı kapsamaktadır. Çalışma alanı kapsamında, şehirleşmenin daha çok olduğu tespit edilmiştir. Çalışma alanının bu bölgede seçilmesinin amacı daha önce aynı bölgede farklı stereo uydu görüntüleri ile çalışmalar yapılmış olması ve dolayısıyla sonuçları karşılaştırma olanağı bulunmasıdır. Çalışmada, stereo görüntülerde  Rasyonel Polinom Katsayıları (RPC) modeli kullanılarak 14 yer kontrol noktası ve 50 bağlantı noktası ile birlikte 1m. mekansal çözünürlüklü sayısal yükseklik modeli üretilmiştir. Yer kontrol noktaları arazide 12 adeti Leica 1200 GPS yardımıyla statik olarak ölçülmüştür. Kalan iki nokta ise DGPS yardımıyla ölçülmüştür.Yer kontrol noktaları, ITRF Datum ve UTM projeksiyonuna dönüştürülmüş ve modele dahil edilmiştir.Yukarıda belirtilen parametreler doğrultusunda paralaks hatası yaklaşık 1 olarak elde edilmiştir. Üretilen 1m. mekansal çözünürlüklü mutlak sayısal yükseklik modeli ile yer kontrol noktaları arasında düşey doğruluk analizi yapılarak elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Bu sonuçlara göre yapılan arazi ölçmeleri ile üretilen mutlak sayısal yükseklik modeli arasında 0.016m. ile 1.47m. arasında değişiklikler belirlenmiştir. Elde edilen doğruluklar 0.50m. mekansal çözünürlüğe sahip bir uydu görüntüsü için tatmin edici olduğu gözlenmiştir. Bu sonuç ile WorldView-1 stereo uydu görüntüleri ile yeterli doğrulukta yer kontrol noktaları sağlandığı takdirde 1:5000 veya 1:7500 ölçekli topoğrafik haritalar üretmek mümkündür.
  • Öge
    Yersel Lazer Tarama Ölçmelerinde Doğruluk Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-01-06) Karşıdağ, Gökçen ; Alkan, Reha Metin ; 406164 ; Geomatik Mühendisliği ; Geomathic Engineering
    Lazer Tarama Teknolojisi, 3 boyutlu (3D) ölçme teknolojisi alanında geliştirilen en son tekniklerden biridir. Bu ölçme tekniğinin en önemli avantajı, birçok farklı uygulama için objeye ait 3D konum verilerini hızlı ve düşük maliyetle detaylı bir şekilde toplama özelliğidir. Yersel Lazer tarayıcılarla elde edilen ve nokta bulutu olarak adlandırılan 3D nokta verilerinin işlenmesiyle 3D modeller elde edilebilmektedir. Elde edilen bu 3D modeller ile gerekli geometrik ve görsel birçok veriye ulaşmak mümkün hale gelmektedir. Sağladığı avantajlar sayesinde yersel lazer tarayıcıların kullanımı hızla artmaktadır. Kültürel mirasın belgelenmesi, deformasyon ölçmeleri, planlama çalışmaları, kalite kontrolü, prototip üretimi, olay yeri inceleme, sinema endüstrisi gibi birçok alanda yersel lazer tarayıcılar kullanılmaktadır. Günümüzde, kendisine birçok yeni uygulama alanı kazanan, ölçme işlemine yeni bir boyut katan yersel lazer tarayıcılar, birçok araştırmanın konusu olmaktadır. Tüm ölçme aletleri gibi yersel lazer tarayıcılarla yapılan ölçmelerin sonuçları da çevresel faktörler, ölçülen obje yüzeyinin geçirgenliği ve yüzeyin pürüzlülüğü gibi farklı nedenlerden dolayı hata verebilmektedir. Bu durumda verinin kalitesi için tüm ölçme alet ve donanımlarında olduğu gibi yersel lazer tarayıcılarında hangi doğrulukta ölçme yaptığının bilinmesi son derece önemlidir. Bu tez çalışmasında yersel lazer tarayıcı sistemlerinin genel özelliklerinden, yersel lazer tarayıcıların ölçme prensibi ve sınıflandırılmasından bahsedilmiştir. Yapılan uygulamada düzgün geometrik şekle sahip objeler farklı uzaklıklardan, farklı tarama yoğunluklarında taranmıştır. Elde edilen 3D nokta verilerinden faydalanılarak objelerin çizimi yapılmıştır. Bu çizimler sonucu elde edilen kenar uzunlukları, kumpasla yapılan ölçmelerle elde edilen kesin kenar uzunluklarıyla karşılaştırılarak doğruluk analizleri yapılmıştır.