BE- Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Gözat
Başlık ile BE- Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAdıyaman Civarındaki Hidrokarbon Sızıntılarının Landsat Tm Uydu Görüntüleriyle Belirlenmesi(Bilişim Ensititüsü, ) Polat, Adem ; Örmeci, Cankut ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingHidrokarbon 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.
-
ÖgeAmaca uygun olarak yansıma ve iletim karakteristikleri değiştirilebilen yapısal yüzey malzemesi(Bilişim Enstitüsü, 2017-12) Döken, Bora ; Kartal, Mesut ; 705102005 ; Satellite Communication and Remote Sensing ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan AlgılamaKablosuz iletişim sistemleri günümüzde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Sınırlı sayıdaki frekans bantlarının yoğun kullanımı sebepleriyle kapalı ortamlardaki birçok haberleşme sistemi aynı frekans bandını kullanmak zorunda kalmış ve sistemler arası girişim önemli bir problem haline gelmiştir. Kablosuz sinyallerin istenmeyen mesafelere iletimi de bilgi güvenliğinin sağlanması açısından önemli bir problem olmaktadır. Gelişmiş işaret işleme teknikleri ve anten tasarımları ile bu problemler çözülmeye çalışılmaktadır. Bütün bu sorunların çözümü ile ilgili önemli bir yaklaşım tarzı kablosuz ağların birbirlerinden izole edilmeleridir. Kablosuz ağların birbirlerinden izolasyonları ise binaların iç ve dış yüzeylerinin istenmeyen işaretleri engelleyen, istenilen işaretleri geçiren frekans seçici filtreye dönüştürülmeleri ile gerçekleşebilmektedir. Dielektrik ortam üzerine yerleştirilmiş periyodik iletken yama veya açıklık dizileri frekansa göre değişen yansıma ve iletim özellikleri göstermekte ve frekans seçici yüzeyler (FSY) olarak adlandırılmaktadırlar. Anten ve mikrodalga alanlarında birçok uygulamaları bulunmaktadır. Çok bantlı mikrodalga antenler, radomlar, dalga kılavuzu uygulamaları, yansıtıcı antenler, yapay manyetik iletkenler, demet bölücüler, emici yüzey tasarımları vs. bu uygulamalara örnek olarak verilebilir. Son yıllarda kablosuz haberleşme sistemlerinde görülen girişim, güvenlik, işaret güç seviyesi problemlerine sunduğu çözümler dolayısıyla incelenmektedirler. 2.4 GHz (2.4–2.4835 GHz) ve 5.8 GHz ISM (5.725–5.850 GHz) serbest frekans bantları bina içi kablosuz iletişimlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Gelecekte bina içlerindeki bütün elektrikli ev aletlerinin, haberleşme ve kontrol sistemlerinin bu frekans bantlarını kullanmaları öngörülmektedir. Haberleşme teknolojilerindeki hızlı gelişmeler, iletim ortamlarının yapısının ve kullanıcı taleplerinin zamanla değişebilmesi FSY'lerin davranışlarının da amaca uygun olarak değiştirilebilmesi ihtiyacını doğurmaktadır. Bu sebeple, tez çalışmasında 2.4 GHz ve 5.8 GHz ISM kablosuz haberleşme frekansları bantları iletiminin amaca uygun kontrol edilebilmesi hedeflenmiştir. Tasarlanan yüzey malzemesinin amaca uygun olarak değiştirilebilen dört farklı frekans karakteristiğine sahip olması öngörülmüştür: 2.45 GHz ve 5.8 GHz ISM bantlarının her ikisinin de durdurulması veya iletilmesi, 2.45 GHz ISM bandının durdurarak 5.8 GHz ISM bandının iletilmesi ve 2.45 GHz ISM bandı iletilirken 5.8 GHz ISM bandının durdurulması. Hedeflenen frekans bantları durdurulduğunda yüzey malzemesinin iletim katsayısının minimum -10 dB olması hedeflenmiştir. Tez çalışmalarında FSY geometrileri araştırılarak FSY geometrilerin frekans cevaplarını etkileyen etmenler belirlenmiştir. Eşdeğer devre yönteminin kullanılması ile FSY parametrelerinin yüzeyin frekans cevabı üzerindeki etkileri belirlenmiş ve tasarımlar bu bilgilerin ışığında şekillendirilmişlerdir. Yüzeylerin benzetimleri Ansoft HFSS programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. FSY'lerin eniyilemesi eşdeğer devre yönteminden elde edilen bilgiler doğrultusunda HFSS programının parametrik analiz özelliği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tez süresince gerçekleştirilen tasarımlar ile on dört farklı tasarım gerçekleştirilmiştir. Bu tasarımlardan beş tanesi dergilere yayınlanmak üzere gönderilmiş, dört tanesi kabul almış diğer bir tanesinin hakem süreçleri devam etmektedir. İki yeni çalışma gönderilmek üzere dergilere hazırlanmaktadır. Ayrıca, konu ile ilgili konferanslara da katılım sağlanarak dört farklı çalışma buralarda anlatılmıştır. FSY'lerin tasarım aşamalarında karşılaşılan problemler ve çözüm önerileri aşağıda özetlenmiştir: Birden fazla durdurma bandına sahip FSY tasarımlarında, birim hücrede bulunan ve durdurma bantlarını belirleyen geometriler arasındaki girişim eniyileme aşamasını zorlaştırmakta, hatta başarısız olmasına bile yol açabilmektedir. Sorunun çözümü için tez çalışmalarında üç farklı öneri getirilmiştir. Birinci öneride girişim etkisini kontrol edebilmek için aynı parametre değerlerine sahip benzer geometriler farklı katmanlara yerleştirilmiştir. Her bir katman ayrı bir frekans bandını durdurmaktadır. Geometrilerin benzer olması özellikle farklı geliş açılarında ortaya çıkabilecek beklenmeyen sonuçların ihtimali azaltmaktadır. Girişim etkisi uzaklığın karesi ile orantılı olarak azaldığından girişim etkisini kontrol edebilmek için ikinci öneride iç içe geçmiş geometrilerden yararlanılmıştır. Kare döngü, dairesel döngü veya dört bacaklı yüklü geometriler gibi özel geometriler seçilerek iç içe geçen geometriler arasındaki mesafe sabit yapılmıştır. İç içe geçmiş geometriler arasındaki mesafe büyük tutularak girişim etkisi minimize edilmiştir. Çok bantlı FSY tasarımlarında ortaya konan üçüncü öneri geometriler üzerinde girintiler oluşturma tekniğidir. Böylece geometrilerin eşdeğer kapasite değerleri değişmeden, eşdeğer endüktans değerleri değiştirerek FSY'in rezonansı değiştirilebilmektedir. Girintiler geometriler üzerinde uygun yerlerde oluşturularak girişimin rezonans frekansı üzerine olan etkisi minimize edilmiştir. Günümüzde haberleşme teknolojilerindeki hızlı gelişmeler FSY'lerin birden fazla frekans karakteristiğine sahip olması ve amaca uygun frekans karakteristiğinin seçilebilmesi ihtiyacını doğurmaktadır. Tasarlanan yüzeylere gelen 2.45 GHz ve 5.8 GHz frekans ISM bant frekanslarındaki elektromagnetik dalgaların isteğe bağlı olarak durdurulabilmesi veya geçirilebilmesi için FSY geometrilerinin içine varaktör veya PIN diyotlar yerleştirilmiştir. Yüzeylerin anahtarlama ve kaydırma performanslarının arttırılabilmesi için de tez çalışmalarında yeni bir öneri getirilmiştir. Öneriye göre diyotlar periyodik iletken geometriler üzerinde yük yoğunluğunun maksimum olduğu konumlara yerleştirilmelidirler. Aktif FSY tasarımlarında her bir bandın iletim veya durdurma modları arasında değiştirilmesi diğer bandın frekans davranışını olumsuz olarak etkilemektedir. Karşılaşılan bu problemin çözümünde, çift bantlı pasif FSY geometrileri tasarımlarında geliştirilen ve durdurma bantlarının birbirlerine olan etkisini minimuma indirgeyen yöntemler aktif FSY tasarımlarında kullanılmıştır. Varaktör diyotların eşdeğer kapasite değerlerinin yüksek olması aktif FSY tasarımlarının durdurma bant genişlikleri oldukça arttırmaktadır. Eşdeğer kapasite değeri düşük olan varaktör diyotların fiyatları oldukça yüksek olmaktadır. Bu durum, aktif FSY maliyetlerini oldukça yüksek değerlere çekebilmektedir. Tez çalışmalarında yeni bir öneri getirilmiş ve uygun değerli endüktanslar varaktör diyotlara seri bağlanarak aktif FSY'lerin durdurma bantları oldukça daraltılmıştır.
-
ÖgeAn 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 SensingSon 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.
-
ÖgeAntenna and measurement system for microwave imaging of breast tumors(Institute of Informatics, 2015) Abbak, Mehmet ; Akduman, Ibrahim ; 705092006 ; Satellite Communication and Remote SensingWith the increasing demand for better medical imaging technologies, different medical screening procedures become a research topic for scientific community. One of the important challenges in today's medical imaging is surely the early detection of breast cancer. The breast cancer is one of the very dangerous health threat for women. This disastrous illness is observed approximately one in eight women by the age of ninety years old. The likelihood of successful treatment increases with early detection of breast cancer increases. Up to now, X-ray tomography is the golden standard for characterizing and detecting the breast cancer. In contrast to this fact, X-ray mammography has significant disadvantages. These disadvantages trigger a search for different imaging modalities, which can be integrated with currently available imaging technologies. Microwave imaging is one of those newly emerging solutions. The use microwaves in the early detection of breast cancer is motivated by several reasons. First of all, it is shown that the electrical properties of the malignant and normal tissues are substantially different, which can be easily revealed by microwave imaging. Moreover, microwaves can easily penetrate into breast tissue at a few GHz ranges. Considering that the dimensions of the breast is comparable with the wavelength at those frequencies, the malignancies can be detected from the scattered field by means of nonlinear inverse scattering algorithms. Nowadays, there are many different studies to design microwave imaging systems for the early detection of the breast cancer. An inevitable part of these systems is the nonlinear imaging methods. With the recent developments in computer technology and the newly introduced efficient algorithms, these methods are now employed in any microwave imaging system. However, the quality of reconstructed images produced by these methods is closely connected with the scattered field data that is acquired by the microwave antennas. Hence, one of the most important parts of the microwave imaging systems is the transceiving antennas. It is shown that, regardless of the method in the hand, the resolution of the produced images increases with the increasing signal-to-noise ratio (SNR) and with the increasing sampling density of the field. To increase SNR, the designed antenna must have higher gain levels together with a lower back-to front ratio level; whereas the sampling density of the field increases when the dimensions of the antenna gets smaller. Furthermore, the microwave imaging methods require certain preprocessing steps, which accept only a single polarization of the incident field as input. Thus, the designed antennas must be highly linearly polarized. Finally, the microwave imaging of the malignancies is a highly ill-posed inverse problem. Thus, the frequency diversity in the scattered field data must be as high as possible. Consequently, today's microwave breast cancer imaging systems require high gain, linearly polarized, wide-band and compact antennas as their scattered field sensors. In this context, the first contribution of this thesis is the design of a cavity-backed Vivaldi antenna (CBVA) for microwave breast measurements. The design criteria for the antenna is shaped by the requirements of the free-space measurement scenario where the receiving and the transmitting antennas are rotated by a mechanical scanner. Later, various breast phantom measurements is conducted with the CBVA to reveal its feasibility for microwave tomography. As the second contribution, a novel Corrugated Vivaldi antenna (CVA) is proposed. The main idea is opening corrugations on the edge of the antenna to decrease the induced currents, which can degrade the performance. Doing so a design with better properties such as higher gain, smaller beam width, lower back-to-front ratio is obtained. The characteristics of the obtained CVA is measured in a detailed manner. Furthermore, the imaging performance of the introduced design is compared with a generic Vivaldi antenna (VA) of the same size. For this purpose, several experimental configurations are prepared in an anechoic environment and scattering parameter (S-parameter) measurements are obtained for those setups by means of the both antennas. Acquired S-parameters are then employed in a recently proposed qualitative imaging method, the S-parameter based Linear Sampling Method (S-LSM), which is a more suitable form of Linear Sampling Method (LSM) for real world applications. Experimental results show that the proposed design performs better than VA in such real world microwave imaging problems.
-
ÖgeBaşlıca İklim Parametrelerinin Bitki Su Tüketimine Etkilerinin Uzaktan Algılama Yöntemleri İle Araştırılması(Bilişim Ensititüsü, ) Özcan, Orkan ; Musaoğlu, Nebiye ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingDünya genelinde en fazla üretimi yapılan tarım ürünlerinden birisi olan buğday, ülkemizde yaklaşık 9,5 milyon hektar alanda ekilmekte, yıldan yıla değişmekle birlikte 20 milyon ton civarında ürün alınmaktadır. Farklı ekim bölgeleri için önerilen ürün deseninin, o yörenin ekolojik koşullarına adaptasyon düzeylerinin ve kuraklık ya da aşırı yağış vb. değişen iklim koşullarının bitkilerin gelişimine olası etkilerinin izlenmesi uzaktan algılama teknikleri ve CBS ile mümkün olmaktadır. Çalışmada öncelikle yersel akıllı istasyonlar kullanılarak fenolojik gelişim dönemlerine göre algılanan SPOT 5 uydu görüntüleri ile bitki karakteristikleri ve farklı istasyonlardaki ürün özellikleri incelenmiş olup, bitki gelişiminde farklılıklara neden olan ekolojik koşullar ve ürünlerin adaptasyon farklılıkları bu doğrultuda belirlenmiştir. Bununla birlikte; özellikle Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nin kurak ve yarı-kurak koşullarında, sulama sistemlerinin planlanmasında sulama suyu ihtiyacının tahmini için bitkilerden gelen terleme ve altındaki topraktan gelen buharlaşma, su kaynakları ve hidrolojik çalışmalar açısından önemli faktörlerdir. Çalışmanın amaçlarından biri, uzaktan algılama teknikleri ve CBS kullanılarak gerçek evapotranspirasyonun tahmini ile farklı toprak gruplarında bulunan buğday ekili alanlardaki su ihtiyacının belirlenmesidir. Büyüme döneminde algılanan SPOT 5 görüntüleri, hem Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) ve Modified Soil Adjusted Vegetation Index (MSAVI) analizlerinin yapılması hem de buğday ekim dönemi aylarındaki bitki katsayılarının oluşturulmasında kullanılmıştır. Hızla gelişmekte olan bir ülke olan Türkiye'de, artan nüfus için; sulu tarım ürünlerinden yeterli miktarda, sanayi için; ucuz, sürekli ve kaliteli yenilenebilir enerjiye ve özellikle ortalama ulusal standartlara göre yaşam seviyesi düşük olan bölgelerde evsel kullanımlar için; kaliteli suya ihtiyaç duyulmaktadır. Atatürk Barajı dünyanın en büyük dördüncü kil merkezli kaya dolgu baraj olmakla birlikte Türkiye'nin enerji ve tarım sektörünün gelişmesinde önemli rol oynamaktadır. Güneydoğu Anadolu Bölgesi için geniş ölçekli bölgesel bir kalkınma projesi (GAP) merkez bileşeni olarak 1980'li yıllarda bu yarı-kurak bölgede Fırat Nehri üzerinde inşa edilmiştir. Atatürk Barajı'nın Güneydoğu Anadolu Bölgesi'ne agrometeorolojik yönden etkilerinin mekânsal ve zamansal değişimler açısından belirlenmesi bir diğer araştırmadır. 1984 – 2011 yılları arasında çok zamanlı Landsat uydu görüntüleri ve meteorolojik veri setleri değerlendirilerek Atatürk Baraj Gölü'nde su rezervi değişimleri nedeniyle bölgedeki zamansal değişim ve bu değişimin çevresel etkileri belirlenmiştir. Geçmiş 30 yıldan günümüze, havzadaki bitkisel gelişimi etkileyen değişen iklim koşullarında (yağış oranı, hava sıcaklığı ve nemdeki aylık, mevsimlik ve yıllık farklılıklar), mevsimsel su rezervi değişimleri ve sulanan alanlar arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Yüzey yansıtım ve Disturbance Index (DI) değişimlerini elde etmek için; kullanılan tüm görüntülerde geometrik ve atmosferik düzeltmeler ileTasseled Cap (TC) dönüşümleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç veri setleri, bitki örtüsü gelişiminin zaman-mekânsal desenlerini karakterize etmek için lineer eğilim analizinde kullanılmıştır. İklim ve arazi örtüsü/kullanımı ile tespit edilen ekolojik birimlerde analizler gerçekleştirilmiştir. İklim, zamansal ve mekânsal ölçekte sürekli değişkenlik gösteren dinamik bir yapıya sahiptir. İklim elemanları içerisinde zamana ve mekâna bağlı olarak en fazla değişkenlik gösteren parametre yağış miktarıdır. Sel, kuraklık, fırtına ve sert rüzgârlar gibi ekstrem çevresel olaylar, toplum için ciddi sonuçlar doğurabilmektedir. Ekstrem hava ve iklim olaylarındaki değişiklikler önemli etkilere sahip olup bu değişiklikler ile başa çıkma toplumun en ciddi sorunları arasındadır. Ekstrem iklim olayları sonucu oluşan zarar tüm dünyada artmaktadır. Avrupa Çevre Ajansı (EEA), "Avrupa 2012 İklim Değişikliği, Etkileri ve Hasar Görebilirlik" raporunda; 1980'lerde 9 milyar € olan maddi hasarın, 2000'lerde 13 milyar €'ya arttığını belirtmiştir. Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA), sadece 2011 – 2012 yılları arasında aşırı hava olaylarının 188 milyar$ hasara neden olduğunu bildirmiştir. Hidrometeorolojik ekstrem olayların ve zaman içerisindeki değişimlerinin anlaşılması ve tanımlanması, tarım ve sosyo-ekonomik kalkınmanın sürdürülebilirliği açısından önemlidir. Acil hava olayları planlaması, tarımsal ve havza yönetimi ve sigorta risk hesaplamalarının hepsi bu ekstrem olayların frekans bilgisinin doğruluğuna bağlıdır. Hidrolojik risk analizi ve tasarımında ekstrem yağışın belirlenmesi önemli bir sorundur. Erozyon ve hidroklimatik ekstrem olaylar ile verimli toprak tabakasının ortadan kalkması özellikle Akdeniz iklim kuşağında bulunan yarı-kurak ve kurak bölgelerde ciddi bir sorundur. Noktasal frekans analizi uzun dönemli kayıtlar gerektirmektedir. Türkiye'de uzun gözlem süreli yağış ölçekleri oldukça az olmakla birlikte bunların çoğunun da yazıcısı bulunmamaktadır. Ayrıca pek çok yazıcı ölçekli istasyonlarda kaydedilen yağışların güvenilirliğinden şüphe edilmekte ve önemli ekstrem veriler kaydedilememektedir. Meteorolojik istasyonlardan sağlanan yağış verileri her ne kadar hidrolojik modellerin doğruluğunu arttırsa da mekânsal olarak kapsama alanları sınırlıdır. Uzaktan algılama teknikleri, hem mekânsal hem de zamansal olarak yağış olaylarının sürekli gözlemlenmesine olanak sağlamaktadır. Çalışmanın son bölümünde, uydu yağış veri seti olarak Tropik Yağmur Ölçüm Misyonu (TRMM)-3B42 verisi, Güneydoğu Anadolu Bölgesi'ndeki yağış değişkenliğini karakterize etmek ve tarım ve hidrolojik uygulamalar için uydu yağış tahminlerinin değerlendirilmesi amacıyla günlük yersel yağış verileri ile doğrulanmıştır. TRMM uydusundan 1998 - 2012 yılları arasında elde edilen noktasal yağış verileri ile 7 adet yersel meteorolojik istasyondan elde edilen yağış verileri kullanılmıştır. Zaman-mekânsal desenler, yağış zaman serilerine uygun çeşitli dağılım fonksiyonlarının istatistiksel analizleri ile tanımlanmıştır. Dağılım fonksiyonlarının uygunluğu özellikle şekil parametresinin davranışına göre incelenmiştir. Ayrıca, çalışma alanı üzerindeki yağış olaylarına ait mekânsal desenler ve korelasyonlar; 90., 95. ve 99. yüzde birlik hesaplamaları ile analiz edilmiştir. Bölgesel frekans ilişkileri ile farklı yıllar için geri dönüş periyotları, seçilen en uygun dağılım ile oluşturulmuş olup, çalışma bölgesindeki mekânsal değişkenlik tanımlanmıştır. Piksel tabanlı noktasal frekans analizleri ile belirlenen bölgelerdeki mekânsal değerlendirmeler yapılmış ve uygun dağılım fonksiyon parametrelerine ait tematik haritalar oluşturulmuştur.
-
ÖgeA block proccessing approach for doppler centroid estimation(Bilişim Enstitüsü, 2013) Tunçay, Pelin ; Kartal, Mesut, ; 371554 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingSentetik 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.
-
ÖgeCBS tabanlı denizel mekânsal planlama sistemi ile denizüstü rüzgâr santrallerinin değerlendirilmesi: Kuzey Ege örneği(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) İşiaçık Çolak, Arife Tuğsan ; Göksel, Çiğdem ; 685266 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılamaİçinde bulunduğumuz yüzyıl daha önce benzerine rastlanmamış bir enerji ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Bunun temel sebebi, hiç kuşkusuz ki sanayileşme ve endüstriyel faaliyetlerin öngörülemeyen gelişimidir. Teknolojinin hızı, süreci beslemiş, dolayısıyla kullanılan enerji kaynaklarının azalması ve tükenmesi konusu günümüzün en önemli sorunlarından biri haline gelmiştir. Gereksinim duyulan enerjinin tükenebilir değil, yenilenebilir ve sürdürülebilir olması ile enerji kaynaklarının üretilebilmesi konusu birçok disiplinin enerji konusundaki çalışmalarında önemli bir araştırma alanı olmuştur. Özellikle, temiz ve tükenmeyen enerji olan rüzgâr enerjisi pek çok çalışmanın ve uygulamanın konusudur. Rüzgâr enerjisinden yararlanma konusundaki gelişmeler ve buna bağlı olarak çalışmaların ve yatırımların dünyada ve Türkiye'de paralel olduğu görünmektedir. Türkiye'nin üç tarafının denizlerle çevrili olması, denizüstü rüzgâr santrallerinden yararlanabilme avantajını ön plana çıkartmaktadır. Türkiye denizlerinin jeopolitik önemi ve özellikle uluslararası anlamda kritik öneme sahip Ege Denizi'nin, deniz üstü rüzgâr santralleri konusundaki potansiyelinden yararlanmak için çok yönlü mekânsal analizlerin gerçekleştirilmesi önemli ve gerekli görülmektedir. Bu çalışmayla Türkiye'de, enerjide dışa bağımlılığı azaltmak ve yenilenebilir enerjiden daha fazla yararlanmak amacıyla ortalama rüzgâr potansiyeli yüksek, ancak, kısıt alanlarının da çok fazla olduğu Kuzey Ege Denizi'nde, rüzgâr enerji türbinlerinin konumlandırılacağı bölgelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, çalışmanın birincil hedefi: Türkiye'nin Kuzey Ege deniz sahasında, potansiyel rüzgâr türbin sahalarının yer tespitinin yapılması ve uygunluk alanlarının belirlenerek, bölge için Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı bir Denizel Mekânsal Planlama Sistemi oluşturmaktır. Bu kapsamda, alternatif bölgelerin belirlenerek sıralandığı, CBS ve çok ölçütlü karar verme tekniklerinin kullanıldığı bir karar modeli uygulanmıştır. Çalışmanın ikincil hedefi ise, Kuzey Ege Denizi açık deniz türbinleri kurulumu için ideal alanların enerji verimliliğini ortaya koymak için enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirmektir. Kuzey Ege Denizi gibi stratejik öneme sahip, uluslararası denizcilik seyir hat yoğunluğu oldukça fazla olan, çevresel hassasiyeti yüksek bir deniz alanında; denizel mekânsal planlamanın gerekliliğine göre oluşturulmuş CBS veri tabanlı bütünleşik bir uygulama ile (ÇÖKA yöntemleri ile uygun yerleri belirleme, uygun yerlerin sıralanması ve son adımda çalışma bölgelerinin enerji ve ekserji verimlilik analizi) doğruluğu ve uygunluğu yüksek açık deniz rüzgar türbinleri potansiyel alanları bu tez çalışmasının konusudur.
-
ÖgeCompressed sensing based 3D image reconstruction in digital breast tomosynthesis and micro-bioimaging(Bilişim Enstitüsü, 2018) Polat, Adem ; Yıldırım, İsa ; 519901 ; Satellite Communication and Remote Sensing ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan AlgılamaMeme kanseri, dünyada kadınlar arasında görülen en yaygın kanser türüdür. Kanserin erken teşhisi hastalığın tedavisinde çok önemli bir yer tutmaktadır. Erken teşhis araçlarından biri de görüntülemedir. Elektronik Mühendisliği açısından görüntüleme, görüntü geri çatma teknikleri ve görüntü işleme olarak ele alınmaktadır. Bu doktora tezinde, hızla gelişen görüntü geri çatma teknikleri ve görüntü işleme metotlarındaki yeni yaklaşımların kanserli hücre ve doku (örneğin meme kanseri) üzerine yapılan çalışma alanlarına uygulanması kapsamında iki ana proje çalışılmıştır. İlk proje olarak mevcut görüntü geri çatma algoritmalarının limitasyonları ve tıkanıklıkları göz önünde bulundurularak 12 radyasyon doz seviyesinde gerçek meme fantomu kullanılarak sayısal meme tomosentezinde (SMT) (digital breast tomosynthesis-DBT) sıkıştırılmış algılama tabanlı 3-boyutlu (3B) görüntü geri çatma yöntemleri geliştirilmiş ve önerilmiştir. İkinci proje kapsamında mikro biyogörüntülemede (micro-bioimaging) kanserli hücre kolonisi, tümör, kanserli doku, biyopsi, lab-on-a-chip gibi çeşitli biyolojik örnekleri açısal tarama yaparak 3B görüntüleyebilen 3B biyogörüntüleme cihazı (robotic 3D micro-bioimaging tool) geliştirilmiştir. Hastalık tanı ve teşhisinde medikal görüntüleme önemli bir teknolojidir. Yapısal ve fonksiyonel görüntüleme olarak adlandırılan ve farklı amaçlar için kullanılan iki ana medikal görüntüleme sınıfı mevcuttur. Yapısal görüntüleme ile anatomik yapılar incelenir. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), Röntgen ve bilgisayarlı tomografi (BT) yapısal görüntüleme tekniklerinin en önemlileridir. Fonksiyonel görüntüleme ise insan vücudundaki özel bir fonksiyonu analiz eden bir tekniktir. En önemlileri Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) ve Positron Emission Tomography (PET)'dir. Tomografi Yunan kökenli "tomos" (dilim) ve "graph" (tanımlama) kelimelerinin birleşiminden oluşmuştur. İngiliz mühendis Godfrey Hounsfield ve Güney Afrika doğumlu fizikçi Allan Cormack tarafından 1972 yılında geliştirilmiştir. Bu sebeple Hounsfield ve Cormack 1979 yılında Nobel Tıp Ödülü'ne layık görülmüşlerdir. Bilgisayarlı tomografi (BT), vücut içine girmeksizin vücut içini görüntülemek suretiyle çeşitli hastalıkların tanı ve teşhisinde kullanılmasıyla tıpta devrim yaratmıştır. Radyografinin bir formu olan BT günümüzde çok yaygın bir medikal görüntüleme uygulamasıdır. X-ışın kaynağının bir eksen etrafında döndürülmesiyle toplanan 2-boyutlu (2B) radyografik görüntülerden nesnenin 3B görüntüsü elde edilebilmektedir. Ulusal Meme Kanseri Vakfının (NBCF: National Breast Cancer Foundation, Inc.,) 2010 yılında yapmış olduğu araştırmaya göre her yıl kadınlar arasında 200.000 yeni meme kanseri vakası ve 40.000 ölüm yaşanmaktadır. Türkiye'de Sağlık Bakanlığının 2008 verilerine göre meme kanseri %41.6 oranıyla kadınlar arasında en sık görülen hastalık olmuştur. Bunu %15.3 ile tiroid, %13.5 ile kolorektal, %8.7 ile uterus korpusu, %8.4 ile trakea, akciğer ve bronş, %8 ile mide, %6.5 ile over, %4.7 ile non-hodgking lenfoma, %4.4 ile uterus serviksi, %4.2 ile beyin ve diğer sinir sistemi kanserleri takip etmektedir. Kadın meme dokusu süt üretme bezleri (lobules), süt taşıma kanalları (ducts) ve bağ dokusu (stroma) olmak üzere üç ana kısımdan meydana gelir. Bağ dokusu kan damarları, lenfatik damarlar ve yağ dokusunu çevreler. Bazı kanserler süt üretme bezlerinden başlarken (lobular cancers), çoğunluğu süt taşıma kanallarında (ductal cancers) meydana gelir. Mamografi yönteminin, birçok avantajlarının yanında tanı görüntülemesinde yaklaşık %20 oranında kanserli hücreyi kaçırdığı tahmin edilmektedir. 2B görüntülemeden kaynaklı dokunun üst üste binme problemi mamografinin en büyük kısıtlarındandır. Sayısal meme tomosentezi (SMT) ise yüksek çözünürlüklü 3B görüntü elde etme imkânı sunan yeni görüntüleme yaklaşımıdır. Bu sayede SMT ile geleneksel mamografide karşılaşılan dokunun üst üste binme problemi nedeniyle dokular arasına gizlenen kanserli hücreler daha kolay algılanabilmektedir. SMT'de plakalarla sıkıştırılan meme etrafında bir yay şeklinde ve genellikle 50 derecelik tarama açısı ile hareket eden X-ışın tüpünden gönderilen radyasyon meme altındaki detektöre düşürülerek memenin 2B projeksiyonları elde edilir. Uygulamalarda yaygın olarak SMT'de 11-60 derece tarama açısı ile 9-25 arasında projeksiyon elde edilir. Bu projeksiyonlar daha sonra çeşitli görüntü geri çatma yöntemleriyle geri çatılarak dilim dilim 3B geri çatılmış meme görüntüsü elde edilir. Böylece doku üst üste binmesi problemi nedeniyle meydana gelen yanlış pozitif ve yanlış negatif oranları azaltılabilir. SMT'nin radyasyon nedeniyle sınırlı açıda ve sınırlı sayıda tarama yapması ise dezavantajdır. SMT Y=AX lineer cebirsel denklem formu ile yazılabilen hedef nesnenin (X) 3B geri çatılmış görüntüsünü elde eden yenilikçi bir görüntüleme modelidir. Y=AX formunda Y gözlenen veri (projeksiyon) vektörü, A ışın izleme geometrisini modelleyen sistem matrisi, X ise 3B görüntülenmesi istenen nesnenin vektör formunu göstermektedir. Lineer denklem katsayılarını içeren A sistem matrisi yinelemeli geri çatma algoritmasının uygulanması için elde edilmelidir. Geri çatılan 3B görüntü, sınırlı açıda ve sınırlı sayıda taramayla elde edilen 2B projeksiyonlardan elde edildiğinden eksik veri problemi olarak adlandırılan önemli bir kısıt ortaya çıkmaktadır. Bu kısıtı aşmak için ileri düzey 3B görüntü geri çatma algoritmalarının geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Literatürde bir yinelemeli yöntem olan cebirsel geri çatma tekniğinin (algebraic reconstruction technique (ART)) ve bir analitik yöntem olan filtrelenmiş geri izdüşüm tekniğinin (filtered back projection (FBP)) SMT gibi ileri tıp teknolojisinde uygulandığından bahsedilmektedir. Bu doktora tezinde ART ile 3B görüntü geri çatılmıştır. ART algoritmasında, Y=AX formundaki, ışın izleme geometrisini modelleyen sistem matrisini (A) elde etmek için Siddon'un 3B ışın izleme algoritması kullanılmıştır. ART ile elde edilmiş geri çatılmış 3B görüntünün kalitesini arttırmak için sıkıştırılmış algılama tabanlı bir uygulama olan (compressed sensing based application) 3B toplam değişinti algoritması TV3D (3-dimensional total variation) ART sonrası elde edilen geri çatılmış 3B görüntüye uygulanmıştır. İlk projede iki ayrı alt çalışma yapılmıştır. İlk olarak 3B toplam değişinti temelli maksimizasyon-minimizasyon algoritması (majorization-minimization (MM) based on 3D total variation) yinelemeli görüntü geri çatma literatüründe yenilikçi bir yaklaşım olarak sunulmuştur (ART+TV3D+MM). İkinci olarak ART, ART+TV3D ve ART+TV3D+MM yöntemleri ile elde edilen geri çatılmış görüntüler 12 farklı radyasyon dozu için elde edilerek, sıkıştırılmış algılama tabanlı yinelemeli görüntü geri çatma teknikleri olan ART+TV3D algoritmasının ve bizim önerdiğimiz yeni ART+TV3D+MM yönteminin hastaya uygulanan radyasyon dozunun azaltılabilmesi noktasında uygulanabilirliği araştırılmıştır. İlk proje kapsamında, Lizbon Üniversitesi da Luz S.A. hastanesinde Siemens MAMMOMAT Inspiration system (Siemens AG, Healthcare Sector, Erlangen, Germany) kullanılarak 12 farklı doz seviyesinde yaklaşık 47o açısal tarama aralığında 25 projeksiyonu alınan gerçek meme fantomu (CD Pasmam 1054) için ART, ART+TV3D ve ART+TV3D+MM uygulanarak 3B görüntüler elde edilmiş ve aynı fantomun Siemens MAMMOMAT cihazının filtrelenmiş geri izdüşüm tekniğiyle (FBP) elde edilen geri çatılmış görüntüleri ile kıyaslanmıştır. Siemens MAMMOMAT cihazında know-how'ı bilinmeyen bir filtreleme yöntemine sahip FBP kullanılmaktadır. Sonuçların performansını karşılaştırmak amacıyla önce yinelemeli görüntü geri çatma tekniği olan (iterative reconstruction technique: IRT) ART, ART+TV3D ve ART+TV3D+MM bir analitik fantom için test edilmiştir. Sonuçlar niteliksel ve niceliksel olarak değerlendirilmiştir. Niceliksel değerlendirmede iki metrik olan sinyal-gürültü oranı (signal-to-noise ratio: SNR) ve yapısal benzerlik (structural similarity: SSIM) kullanılmıştır. Daha sonra, 12 dozda alınan CD Pasmam 1054 gerçek meme fantomu projeksiyonları için yinelemeli görüntü geri çatma tekniğinin üç yöntemi (ART, ART+TV3D ve ART+TV3D+MM) kullanılarak elde edilen geri çatılmış görüntüler ile Siemens MAMMOMAT cihazının filtrelenmiş geri izdüşüm tekniğiyle (FBP) elde edilen geri çatılmış görüntüler kıyaslanmıştır. Bu kısımdaki sonuçlar ise hem niteliksel hem de karşıtlık gürültü oranı (contrast to noise ratio (CNR) ve 1B profil değişimi metrikleriyle niceliksel olarak değerlendirilmiştir. İlk proje İstanbul Teknik Üniversitesi ve Lizbon Üniversitesi'nde gerçekleştirilmiştir. İkinci projede, SMT'deki çalışmalardan elde ettiğimiz umut verici sonuçların verdiği ilhamla kanserli hücre kolonisi, tümör, kanserli doku, biyopsi, lab-on-a-chip gibi çeşitli biyolojik örnekleri 3B görüntüleyebilen robotik 3B biyogörüntüleme cihazı (robotic 3D micro-bioimaging tool) geliştirilmiştir. Tıp ve biyoloji alanlarında bilimsel araştırma yapılan merkezlerde kullanılabilecek olan cihazın avantajları arasında, ucuz, taşınabilir ve kullanımı kolay olması sıralanabilir. Bu cihaz donanım (mekanik, elektronik ve robotik kontrol kısımları) ve yazılım (robotik kontrol yazılımı ve 3B görüntü geri çatma yazılımı) olmak üzere iki aşamalı tasarlanmıştır. Donanımsal olarak robotik 3B biyogörüntüleme cihazının ana mekanik çatkısı, dönme eksenine yeterli güç ve desteği sağlamak için 20 mm'lik T-oluklu eloksallı alüminyumdan 35cmx35cmx30cm boyutlarında üretilmiştir. Hassas hareket ve ölçümler için bazı parçalar 3B yazıcı ile üretilirken, bazıları ise polymethylmethacrylate (PMMA) malzeme kullanılarak CNC makine ve lazer kesici ile üretilmiştir. Elektronik ve robotik kontrol kısmı, bir Arduino Mega 2560 R3 kartı, bir RAMPS 1.4 kartı, Arduino yazılımla kontrol edilen iki adım motoru, bir lineer motor, üç motor sürücü ve bir güç kaynağından meydana gelmiştir. Optik görüntüleme kısmı ise bir metal oksit yarı iletken dedektör (complementary metal oxide semiconductor (CMOS) görüntüleyici, bir lens ve bir ışık kaynağından meydana gelmiştir. CMOS görüntüleyici dedektör olarak Logitech C160 kullanılmıştır. Optik görüntülemede hassas optik masa tasarımı sayesinde projeksiyon elde etme geometrisi ve görüntüleme kalitesi iyileştirilmiştir. -45o ve +45o açı aralığında tarama yapabilme yeteneğine sahip cihaz ile bu projede -25o ve +25o açı aralığında 5o açı adımıyla 11 projeksiyon elde edilmiş ve geri çatılmıştır. Yazılımsal olarak ise açısal tarama ve üç boyutlu düzlemde eksen hareketlerini yapan robotik motor kontrollerin mikrokontrolör programlanması C++ kod derleyici ve Matlab grafiksel kullanıcı arayüzü ile yazılmıştır. 3B görüntüleme için ise sıkıştırılmış algılama tabanlı yinelemeli 3B görüntü geri çatma yazılımı (ART+TV3D) mikro-biyogörüntüleme (micro-bioimaging (MBI)) araştırmalarında kullanılmak üzere revize edilerek geliştirilmiştir. Testlerde kullanılan biyolojik fantomlar transparan ortam sağlayan polydimethylsiloxane (PDMS) kullanılarak üretilmiştir. İkinci proje Harvard Medical School, Harvard-MIT Health Science and Technology ve Massachusetts Institute of Technology'de gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, ilk projenin ilk kısmında ART+TV3D+MM yönteminde analitik fantom için elde edilen sonuçların SSIM ve SNR değerleri on iterasyon sonunda ART+TV3D ve ART yöntemleriyle elde edilen aynı değerlerden yüksek çıkmıştır. Onuncu iterasyonda ART+TV3D+MM'in SSIM ve SNR değerleri sırasıyla 0.9814 ve 24.56 olurken, ART+TV3D'in 0.9771 ve 24.32; ART'in ise 0.9208 ve 22.48 olmuştur. Ayrıca ROI ve object of interest (OOI)'ler FBP ve ART'ye göre ART+TV3D ve ART+TV3D+MM yöntemlerinde görsel olarak daha net bir şekilde ayırt edilebilmiştir. İlk projenin ikinci kısmında, 12 farklı doz seviyesi için ART+TV3D ile elde edilen görüntülerde CNR değerleri hem doz arttıkça artmış, hem de aynı doz seviyesindeki ART'nin CNR değerlerinden genel olarak yüksek çıkmıştır. Örneğin en yüksek doz seviyesi olan 199 mAs doz seviyesinde, ROI-1 için FBP, ART, ART+TV3D ve ART+TV3D+MM'in CNR değerleri sırasıyla 1.203, 54.621, 55.894 ve 56.443 olurken; ROI-2 için yine sırasıyla 2.188, 2.292, 2.364 ve 2.473 olmuştur. İkinci projede ise tasarlanan robotik 3B biyogörüntüleme cihazıyla laboratuvar ortamında üretilen biyolojik fantomların projeksiyonları değişik açılardan başarıyla alınmıştır. ART+TV3D yöntemiyle, bu projeksiyonlar 3B görüntü şeklinde geri çatılmış ve bu biyolojik fantomlar başarılı bir şekilde dilim dilim görüntülenebilmiştir. İki projede de alınan olumlu sonuçların gerek yinelemeli 3B görüntü geri çatmada yeni yaklaşımların araştırılması ve geliştirilmesi noktasında; gerekse tasarlanan robotik 3B biyogörüntüleme cihazının bilimsel araştırma laboratuvarlarında, kanserli hücre ve doku çalışmaları ile bunlara karşı ilaç vb. geliştirmek için yapılan tıbbi ve biyolojik araştırmalarda kullanılan çeşitli biyolojik numunelerin 3B görüntülenmesinin geliştirilmesi noktasında gelecekteki çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir.
-
ÖgeÇalışma 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 SensingBu 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.
-
ÖgeÇok 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 SensingBu 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.
-
ÖgeÇok 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 SensingYeryüzü 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.
-
ÖgeDetection Improvement Of Hidden Humans Respiratory Using Uwb Radar(Bilişim Ensititüsü, ) Karamzadeh, Saeid ; Kartal, Mesut ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingGünümüzde 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.
-
ÖgeDirect and inverse electromagnetic wave scatteringrelated to rough surfaces(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2020) Sefer, Ahmet ; Yapar, Ali ; 657633 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Bilim DalıElectromagnetic wave scattering from one dimensional rough surface is analyzed both direct and inverse problems point of view. The surface could be a deterministic one or have a random variation which can be characterized by a stationary stochastic random distribution. In the case of direct problem, with the knowledge of the surface roughness and the medium parameters, the field distribution in the whole space is obtained in terms of surface integral representations by means of appropriate integral kernels. The problem is then reduced to an integral equation or a system of an integral equations using suitable boundary conditions. To be more precise, if the problem needs to apply a single boundary condition, then it is expressed by a single integral equation. In case of more than one boundary condition requirements such as rough surfaces forms a boundary between two penetrable media, it is expressed by a system of an integral equations. The solution of the integral equation (or the system of integral equations) for the direct problem is accomplished by a traditional numerical method called method of moments (MoM). This method base on expressing the change of the field -or its normal derivative- distribution on the surface via appropriate basis functions and thus reducing the corresponding integral equation to a matrix equation. In addition to the classical integral equation solution of the problem, a spectral domain integral equation solution based on one-dimensional Fourier transform and Taylor expansion is presented as an alternative and new approach. The accuracy, validity limits and the efficiency of this new approach are analyzed with appropriate comparisons. In the second main part of the thesis, inverse problem algorithms are presented in which the geometry of an inaccessible rough surface is tried to be determined by the scattered field data. Inverse problem algorithms are essentially based on the arrangement of the integral equations used in the solution of the direct problem such that both field -or its derivative- on the surface and the rough surface geometry is included to the equations as the unknowns. Then, this nonlinear integral system is solved iteratively. In this context, a linearization based on Newton method and containing Freechet derivatives was applied in order to determine the surface function, which is the main unknown of the inverse problem. Finally, the ill-posed system was regularized by Tikhonov and solved in the sense of least squares approach. Within the scope of the thesis study, three scenarios for both direct and inverse problems have been considered. Two of these three scenarios cover the analysis of rough surfaces with perfectly electric conducting (PEC). PEC surfaces considered in this context can be illuminated by the TE or TM polarized incident wave. Since the illumination of the surface with each polarization requires consideration of different boundary conditions for the solution, TE and TM cases were analyzed separately. Finally, the scenario where the roughness is positioned to separate the two dielectric media is analyzed. The feasibility of the algorithms has been tested through numerous simulations and the obtained results are discussed in detail.
-
ÖgeDirectional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging(Institute of Informatics, 2012-06-07) Golezani, Javad Jangi ; Akduman, Ibrahim ; 705101004 ; Satellite Communication & Remote SensingBreast cancer is the most common cancer in women. Detection of small breast lesions by mammography screening facilitates the cancer treatment by noninvasive techniques. Recently, new therapies than traditional surgery have been explored to satisfy these demands. The physical basis for breast cancer detection with microwave imaging is the difference in dielectric properties of normal and malignant breast tissues. Microwave imaging involves illuminating the breast with an ultra-wideband pulse from a number of antenna locations, then synthetically focusing reflections from the breast. The detection of malignant tumors is achieved by the coherent addition of returns from these strongly scattering objects.Radar-based microwave imaging techniques have been proposed for early stage breast cancer detection. Radar-based microwave breast imaging approaches involve illuminating the breast with an ultra-wideband pulse of microwaves and detecting reflections. The reflections are then processed to create images that indicate the presence and location of tumors in the breast. A key component of these systems is the antenna that is used to radiate and receive the ultra-wideband pulses. So the antenna design requirements for use in near field near surface measurement applications, such as radar-based microwave breast cancer imaging are as follows: radiation of ultra-wideband signal to transmit short pulses, size of the antenna on the order of a few centimeters to selectively illuminate and permit scanning, an optimum half power near-field beam width( HPBW) to avoid smearing of the scatterers that occurs if the field of view of each antenna is too broad, and finally a good impedance matching across the entire band, This ensures that most of the energy is transmitted. In order to decrease the HPBW of an antenna we have to increase the directivity of the antenna in a desired direction. Nevertheless, most of the wide band and UWB antennas like planar monopoles, which are in use, have almost Omni-Directional radiation pattern.Directivity can be achieved if the antenna is large in a desired direction, such as Horn or Vivaldi antennas. Printed disc monopole antennas with an L-shaped or parabolic-shaped ground plane are introduced as another type of directional antennas. In these antennas it has been shown how partial ground optimization influences the antenna?s performance, in maximizing the directivity and gain of the antenna. These kinds of directional antennas are similar to the UWB type Omni-Directional monopole antennas, where it is shown the effect of ground plane on obtaining the desired directional characteristics of the antenna.This Thesis presents a new design of directional wide band monopole antenna with parabolic-shaped ground plane. Ground plane of the antenna consists of a symmetrical parabolic curve, which its axis extended along the direction of the substrate?s diagonal. In order to accomplish high gain and directivity, axis of parabola in the ground plane is extended throughout the direction of square substrate?s diagonal that maximizes the capability of symmetrical ground plane as a reflector. The directivity of the antenna is further improved by inserting parabolic-shaped slots at the corners of ground plane. The second edge of the ground plane which is created by inserting the slots, behaves as an additional reflector which cause to increase in the gain and directivity.Then, the presented planar antenna is composed of a disc-monopole fed by a 50? microstrip line printed on a FR4 substrate. Simulation and measurements show that the proposed antenna has stable directional radiation pattern and higher gain compared to the previous directional monopole antennas. Impedance bandwidth of the antenna covers the frequency range of 4-9 GHz. Measured HPBW is among the degrees 54-22 in the same range of frequencies. In comparison with conventional antennas with a similar structure, gain of the antenna is improved between 1.1 and 3.1 dBi among 4-9 GHz. HPBW of the antenna is also between 5 and 15 degrees through the bandwidth .Results confirm the good characteristics for use in radar and microwave Breast cancer imaging applications where high resolution is required. For example, at 8.5 GHz, measured HPBW of the antenna is decreased from 38 degrees to 23 degrees (mentioned in the result section), which confirms a 40 % decrease in HPBW of the antenna (simulated HPBW is 26 = 33 % improvement). That is very important in order to increase the resolution of a radar system.As an additional attempt, another novel compact directional monopole antenna in microstrip technology is also presented. Dimensions of this antenna are considerably miniaturized in comparison with conventional directional antennas. The main effort is to convert an Omni-directional radiation pattern of a compact monopole antenna to the desired directional radiation pattern, by using a novel ground plane, and a parasitic element. The ground plane and parasitic element are accurately designed in a way that make the surface currents of radiating elements to move toward the desired direction, which increase the radiation density in the preferred direction and also decrease the radiation intensity in the opposite sides. Simulations confirm a good directional characteristic of the antenna at the frequencies between 5 and 9 GHz. Gain of the antenna is increased over 5 dBi at the desired frequencies. Reflection coefficient bandwidth of the antenna covers the frequencies among 5-9 GHz. Miniaturized size and an acceptable directional characteristic of the antenna make it possible to use it in the microwave imaging systems and radar applications.
-
ÖgeDirectional 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 SensingMeme 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.
-
ÖgeDrought assessment by means of MODIS data(Bilişim Enstitüsü, 2013) Kocaaslan, Semra ; Sertel, Elif ; 413403 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingYeryüzünün 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.
-
ÖgeEntegre bilgi sistemi modeli geliştirilmesi: DataOCEAN©(Bilişim Enstitüsü, 2017-12) Özdikililer, Egnar ; Göksel, Çiğdem ; 705102006 ; Satellite Communication and Remote Sensing ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan AlgılamaGünümüzde veri çeşitliliğinin artması ve veri hacminin çoğalması ile güvenilir, düzenli ve güçlü sistem tasarımı gereksinimi giderek daha önemli hale gelmiştir. Merkezi erişim sağlayan yeni nesil bilişim sistemleri tasarlanarak kullanım yaygınlaştırılmıştır. Bu durum, özellikle kurumlar arası veri paylaşımı ve farklı yapıdaki, sistemler arasındaki entegrasyon çalışmalarını hızlandırmıştır. Dolayısıyla, merkezi erişim amaçlayan sistem tasarım çalışmaları artmış, veri erişimi de web servislerinin yaygın olarak kullanıması ile kolaylaşmıştır. Bu çalışma kapsamında, dağıtık sistemler için; hızlı, doğru ve güvenilir bilgiye erişimde kullanılabilecek yeni bir entegre bilgi sistemi modeli tasarlanmıştır. Tasarlanan model; birlikte çalışabilirlik ilkelerini koruyan, hibrid yapı temelli, birden fazla sistemi barındıran, entegrasyonu web servisleri aracılığı ile sağlayarak, çok yönlü veri akışına olanak tanımaktadır. Uzun vadede konum ve zaman kavramlarına dayanarak verileri analiz etmeyi, yönetmeyi ve işlemeyi de amaçlamaktadır. Model, bilişim sistemi çalışmaların kavramsal merkezini (çekirdeğini) temsil etmesi, ayrıca kurumlar arası veri tekrarı durumunda, en doğru verinin tespiti ve güvenilir bilginin alınmasını sağlayacak şekilde kurgulanmıştır. Veri tekrarının, tutarsız analiz sonuçlarına neden olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, oluşturulan bu entegre bilgi sisteminde, uluslar arası standartlara uygunluk esas alınmıştır. Birlikte çalışabilirlik ilkesi gereğince, sadece verileri aynı standartta saklamak ve/veya kullanmak değil, merkezi bilgi/veri sistemi tasarımının benimsenerek, verilerin paylaşılması ve ortak kullanılmasının sağlanması çok önemlidir. "Entegre bilgi sistemi modeli geliştirilmesi: DataOCEAN©" konulu tez çalışmasında tasarlanan model ve sistem prototipi Servis Yönelimli (Servise Oriented Architecture – SOA) yapıyı temel alan ve Nesne Yönelimli (Object Oriented - OOA) mimari yapısına benzerlikler taşımaktadır. Kullanılan iskelet uygulaması (framework), MVC mimari tabanlı (Model-View-Controller) yazılmış, özgün bir çalışmadır. REST (Representational State Transfer) yaklaşımı ile tasarlanmış, RESTful ve SOAP (Simple Object Access Protocol) servis mimarilerine ilişkin web servisleri hazırlanmış, sistemin yönetim panelinin içereceği alanlar yazılmış ve test edilmiştir. Uygulama dili olarak PHP (Hypertext Preprocessor) tercih edilmiş, konumsal veri gösterimi için GoogleMAPs kullanılmıştır. Çalışma süresince oluşturulan web servislerinin entegre edildiği yapı DataOCEAN©-DO (Veri Okyanusu) olarak, oluşturulan web servisleri kütüphanesi ise OceanLIBRARY©-OLY (Okyanus Kütüphanesi) olarak anılacaktır. DataOCEAN© sistem modelinde veri yapıları web servisleridir. Web servisleri, sistem kütüphanesine entegre edilme aşamasında, nesne tabanlı programlamada kullanılan hiyererşik oluşumla tanımlanmaktadırlar (içerdiği veri, servis yapısı, v.b. özellikler ile). Veri sorgulaması, dinamik olarak uygulama kapsamında kodlanan web arayüzü aracılığı ile gerçekleşmektedir. Web arayüzünde özgün sorgu yazıldıktan sonra, sorgu işleme aşamasında veri havuzundan kullanılacak web servisleri tespit edilir. Sistemde anlık olarak erişilebilir olan, veri doğruluğu en yüksek servislerden bilgi toplanır, web arayüzünde ilgili formatta sonuç sunulur. Kullanıcı, verinin kaynağı olan kurum ve/veya yapıyı bilmeden, alınan sonucun güncel ve sorgulama anı için en yüksek doğrulukta olduğunu bilmektedir. Dolayısıyla, kullanıcının yüksek yetkinlikte olması beklenmemektedir. Sunulan modelin temel amacı, yazılım sürecini kısaltmaktır. Sistem, bilgi sistemlerinde bulunan verileri paylaşabilmeye uygun mimari ile tasarlanmış olması nedeniyle birlikte çalışabilirlik konusunda da iyi bir örnek olduğu düşünülmektedir. Tasarlanan DataOCEAN© mimarisinde birbirinden farklı sistemler veri alışverişinde bulunmaktadır. Özgün sorgulama platformu sunan ara yüzü ile sorgulama anında sistemde aktif olan web servisleri arasından doğruluk derecesi en yüksek olan servis/servisler seçilerek, işlemi kısa sürede hızlı ve doğru sonuçlandırmaktadır. Bu çalışmanın giriş bölümünde, çalışmanın özeti, kullanılan yöntemler ve sistemin yapısı özetlenmiş, veri ve veri çeşitliliği konularında yapılan çalışmalara değinilmiştir. Birinci bölümde çalışmanın temeli olan web servisleri, OOA, SOA (REST ve SOAP), MVC mimarileri incelenmiştir. İkinci bölümde araştırma yöntemi, geliştirilen DO mimarisi ve OLY kütüphanesi açıklanmıştır. Üçüncü bölümde yazılan prototip uygulama ve alınan sonuçlar irdelenmiştir. Sonuç bölümünde sonuçlar özetlenmiş, hedeflenen sonraki çalışmalar ve çalışmanın katkıları belirtilmiştir.
-
ÖgeG Tip Monopol Antenin Analizi(Bilişim Ensititüsü, ) Kuru, Yasin Levent ; Kartal, Mesut ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingBu tezde G-Tip yapıda olan monopol antenin parametreleri analiz edilmilştir. Anten bir kapalı uçlu kare tel döngüsü ve açık uçlu kare tel döngüsü ile oluşturulmuş, 50?' luk koaksiyel kablo ile beslenmiştir. Analiz edilen parametreler; kapalı uçlu kare tel döngüsünün tel kalınlık yarıçapı, açık uçlu kare tel döngüsünün tel kalınlık çapı, frekansa göre tel uzunluğu, L1'in ölçüsü ve antenin köşe açılarıdır. Bu parametreler Ansoft HFSS yazılımı kullanılarak antenin kazanç, bant genişliği ve ışıma diyagramı açısından analiz edilmiştir. Parametreler 1.1 GHz ve 5 GHz merkez frekansları için analiz edilmilştir. Sonuçlar göstermektedir ki önerilen anten 1.1 GHz ve 5 GHz de VSWR değeri 2 nin altında ışıma yapmakta, temel anten yapısı değiştirilmeden %60 bant genişiliğini sağlamaktadır. Son olarak sunulan anten için 2 boyutlu düzlemsel diziler incelenmiştir. Dizi bileşenleri arası uzaklık yarım dalga boyu seçildiğinde dizinin verdiği sonuçlar birçok uygulama için kabul edilebilir durumdadır.
-
ÖgeGezgin haberleşme sistemleri için yalın zamanlama algoritması(Bilişim Enstitüsü, 2017-12) Sağlam, Mehmet İzzet ; Kartal, Mesut ; 705032003 ; Satellite Communication and Remote Sensing ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan AlgılamaGünümüzde gezgin iletişim sistemlerini kullanan kullanıcı sayısı öngörülenin çok ötesinde artmıştır. Üçüncü nesil iletişim sistemlerinin desteklediği yüksek hızlı veri iletimi sayesinde aboneler kablolu sistemler yerine artık gezgin iletişim sistemlerini tercih etmeye başlamışlardır. Kullanıcı sayısındaki yükseliş yanında kullanıcıların tüketmeye başladığı aylık ortalama veri miktarı yüzlerce Mbyte veya GigaByte seviyelerine yükselmiştir. Günümüzde operatörler yüksek veri trafiğini ve hızını karşılamak için 3GPP (3rd Generation Partnership Project) tarafından geliştirilmiş bir standartlar ailesi olan Dördüncü Nesil (4N) gezgin iletişim sistemlerini tercih etmektedirler. 3GPP, bünyesinde ARIB (Association of Radio Industries and Businesses), ATIS (Alliance for Telecommunications Industry Solutions), CCSA (China Communications Standards Association), ETSI (European Telecommunications Standards Institute), TSDSI (Telecommunications Standards Development Society), TTA (Telecommunications Technology Association) ve TTC (Telecommunication Technology Committee) olarak toplam yedi telekom standart geliştirme organizasyonunu birleştiren bir ortaklıktır. İlk ticari 4N sistemi TelliaSoneria tarafından 2009 yılında İsveç’te açılmıştır. GSMA (Global System for Mobile communications Association) birliğinin 2017 yılı istatistiklerine göre gezgin haberleşme şebeklerini kullanan kullanıcı sayısı beş milyarı geçmiştir [1]. Kullanıcı sayısındaki kontrolsüz artış, kullanıcılar arasında etkin bir sistem kaynak paylaşımını daha da önemli kılmaktadır. Yeni nesil akıllı telefonlar ve tablet tipi cihazların yaygınlaşmasıyla kullanıcıların kullanım profili değişmiştir. Kullanıcı profili daha önce uzun süreli az sayıda şebekeye bağlanma ihtiyacı şeklindeyken şimdi az miktardaki veri iletim için daha sık şebekeye bağlanma şekline dönüşmüştür. Kullanıcı profili ve sayındaki bu değişimler halen kullanılmakta olan ve kullanıcıların servis alma paylaşımını düzenleyen zamanlama algoritmalarını verimsiz hale getirmiştir. Yukarda sözü edilen nedenlerle günümüzde üçüncü ve dördüncü nesil gezgin veri iletim sistemlerinde kaynakların paylaştırılmasına yönelik yeni bir zamanlama algoritmasının tasarımına şiddetle ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaç doğrultusunda bu tezde, sistem kaynaklarının kullanıcılara etkin paylaşımına olanak sağlayacak yeni bir zamanlama algoritmasının geliştirilmesi ve ürün haline getirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla tezde kullanılacak sistem parametreleri gerçek ve gerçek zamanlı olmayan hizmet alan kullanıcıların ihtiyaçlarına göre belirlenmiş ve kullanıcılara en hızlı/kesintisiz/kaliteli hizmet verebilen dinamik bir zamanlama algoritması geliştirilmiştir.
-
ÖgeGömülü Cisimlerin Tekil Değer Ayrıştırma Tekniği Kullanılarak Bulunması(Bilişim Ensititüsü, ) Tetik, Evrim ; Akduman, İbrahim ; Uydu Haberleşmesi Ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote SensingTomografik yakla şım, elde edilen GPR verisine anlam kazandırarak, test edilen bölgeye ili şkin nitelikli bilgi elde etme konusunda önemli bir yere sahiptir. Bu tez çalı şmasında, bir tabaka içine gömülü dielektrik cisimlerin görüntülenmesi için, lineerle ştirilmi ş bir tomografik yakla şım kullanılmı ştır. Problem, verinin sonlu uzunlukta lineer bir çizgi üzerinde toplandı ğı iki boyutlu bir geometri ve skaler bir duruma dayanılarak ele alınmı ştır. Özellikle kullanılabilir ba ğımsız veri miktarını arttırmak için birden çok frekanslı, çok aydınlatma ve ölçüm konumlu bir ölçüm konfigürasyonu göz önüne alınmı ştır. Bu demektir ki gömülü cisimlerden saçılan elektrik alan, her bir çalı şma frekansı ve verici anten konumu için aynı çizgi üzerinde farklı yerlerdeki alıcı antenler tarafından ölçülmektedir. Ele alınan yöntem Born yakla şıklı ğı ve Tekil De ğer Ayrı ştırması (SVD) kullanılarak yapılan regülarizasyona dayanmaktadır. Tekil De ğer Ayrı ştırmasına dayanan sayısal analizler yardımıyla çalı şma frekansı, verici ve alıcı anten sayısı gibi ölçüm konfigürasyonu parametrelerinin de nasıl optimize edilebilece ği incelenmi ştir. Ele alınan yöntemin veri üzerinde gürültü oldu ğu durumlarda dahi ne kadar etkili ve sa ğlıklı sonuçlar verdi ği, sayısal örneklerden yararlanılarak test edilmiştir.