PROF. DR. FERRUH YILDIZ

GNSS verilerinden hesaplanan elipsoid yüksekliklerinin atmosferik verilerle iyileştirilmesi

Troposfer atmosferin en alt tabakasıdır. Kalınlığı, ekvatorda yaklaşık 18 km iken kutuplara doğru azalarak kalınlığı 8 km’ye kadar düşer. Atmosferin toplam kütlesinin %75’ini içermesiyle atmosferin diğer katmanlarına göre en yoğun katmanı olan troposfer, nokta konumunun hassas olarak belirlenmesinde oldukça önemli bir hata kaynağıdır. Troposfer, atmosferin nötr yani iyonize olmamış katmanı olduğu için GNSS sinyallerine olan etkisi iyonosfer tabakasında olduğu gibi GNSS alıcılarında bulunan L1 ve L2 taşıyıcı dalgalarından oluşturulacak faz kombinasyonları ile giderilememektedir. Troposferik gecikme etkisi; sıcaklık, bağıl nem ve basıncın bir fonksiyonu olup, ölçü noktasının yüksekliği ile bire bir ilişkilidir.v Nötr (iyonize olmamış) atmosferin radyo frekanslarında yayınlanan elektromanyetik dalgalara olan etkisi troposferik gecikme etkisi (ya da troposferik refraksiyon) olarak isimlendirilmektedir (Kahveci 1997). Bu etki elektromanyetik dalganın yavaşlamasına ve eğilmesine neden olur. Troposferik gecikme hesabında, Saastamoinen ve Hopfield modelleri, zamandan ve gerçek meteorolojik koşullardan bağımsız atmosferik parametrelerle birlikte Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) gözlemlerinin değerlendirilmesinde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Meteorolojik uygulamalarda ise, atmosferdeki su buharının konumsal ve zamansal olarak dağılımının hassas olarak temsil edilmesi oldukça güçtür. Yağışa dönüşebilir su buharının (Precipitable Water: PW) sayısal olarak tahmin kalitesi atmosferik nem bilgisinin dağılımının doğru olarak belirlenmesine bağlıdır (Glowacki et al. 2006). Başlangıçta askeri alanda konumlama ve seyrüsefer (navigasyon) amaçlı kullanım için tasarlanan Küresel Konumlama Sistemi (GPS), diğer kullanım alanları ile birlikte, yüksek zamansal çözünürlüklü PW değerlerinin hesaplanmasında da kullanılabilmektedir (Bevis et al. 1992). Ayrıca GNSS ölçümleri yardımıyla hesaplanan PW değerlerinin pek çok bilimsel çalışmalarda örneğin meteorolojik amaçlı kullanılabileceği görülmüştür. Bu çalışmada; troposfer tabakasından geçen GNSS sinyallerinin, nokta koordinatlarına etkisini görmek için; 2012 ve 2013 yıllarına ait Meteorolojik Sensörlerin değişik mevsim şartlarında statik GNSS ölçümleriyle dışarıdan hesaba dahil edilerek Yükseklik bileşenine olan iyileştirmesi çalışmaları anlatılmıştır. Bu çalışma daha önce Türkiye’de herhangi bir örneği olmayan; denenmemiş; Modelleme yerine anlık Meteorolojik ölçümlerin kullanılması bakımından ilktir. Çalışma bölgesinde belirlenen 10 adet noktada, meteorolojik parametrelerin mevsime bağlı değişimlerini de belirleyebilmek veya en azından fikir sahibi olabilmek amaçlarıyla “kış ölçüsü” ve “yaz ölçüsü” şeklinde ayrı ayrı GNSS gözlemi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ölçü noktalarında meteorolojik sensör kullanılarak, ölçü süresi boyunca sıcaklık, basınç ve nem bilgileri toplanmıştır. Elde edilen veriler farklı troposferik parametreler kullanılarak analiz edilmiş ve elde edilen koordinatlardaki değişim miktarları ortaya konulmuştur. Söz konusu veriler GAMIT/GLOBK yazılımı ile değerlendirilmiştir. Kış ve yaz aylarında gerçekleştirilmiş olan GPS ve Meteorolojik verilerin hesap analiz çalışmalarının sonucunda; GPS gözlemlerini değerlendirme yazılımları ile elde edilen elipsoid yüksekliklerinin doğruluğunun meteorolojik veri kullanılarak iyileştirilebileceği görülmüştür.

CBS-uzaktan algılama entegrasyonu ve örnek uygulama: Uydu görüntülerinden detay ve otomatik öznitelik tespiti

Harita üretim süreci hem zaman alan hem de yoğun emek isteyen bir süreçtir. Uydu görüntüleri ya da hava fotoğrafları gibi temel altlıkların yanı sıra raster haritalar ve detay bilgisi gibi elde mevcut diğer yardımcı kaynakların da kullanımı ile başlayan ve çeşitli adımları içeren bu süreç içerisinde en çok zaman alan, detay tanımlama işlemidir. Bu işlem sırasında operatör genellikle mevcut materyaller çerçevesinde göz ile karar vermektedir. Ancak, detay tespiti üzerine yapılan araştırmalar detaya ilişkin yansıma değerlerinin çeşitli analiz yöntemleri ile kolaylıkla analiz edilebileceğini, böylece çıplak göz ile elde edilemeyecek birçok bilginin tespit edilebileceğini göstermiştir. Bu tez çalışmasında uydu görüntülerinden detay ve bu detaylara ilişkin özniteliklerin tespit edilmesinde kullanılabilecek sınıflandırma ve bazı karar yöntemleri araştırılmıştır. Böylece harita üretiminde en çok zaman alan karar verme sürecine yardımcı olabilecek detay çıkarım yöntemleri ve bunların doğrulukları değerlendirilmiştir. Bu kapsamda, farklı uydu görüntüleri için piksel ve nesne tabanlı sınıflandırma yöntemlerinin doğruluğu araştırılmış, her bir detay sınıfının elde edilmesinde en uygun olan uydu görüntüsü ve sınıflandırma tekniğinin belirlenmiştir. Sonuç olarak, hem uzaktan algılama hem de coğrafi bilgi sistemleri bilgisini içeren çok disiplinli bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Detay çıkarımı, Doğruluk analizi, Sınıflandırma, Uydu görüntüsü, Uzaktan algılama.

Mobil yersel lazer tarama sistemlerinin fotogrametrik rölöve projelerinde kullanılabilirliği üzerine bir çalışma A study on the ability of using rolove projects with mobile terrestrial laser systems

Birçok medeniyete ev sahipliği yapmış olan Anadolu toprakları arkeolojik ve mimari eserler bakımından oldukça zengindir. Geçmişin izlerini, kültürünü yansıtan bu güzide eserlerin korunması, yaşatılması ve gelecek nesillere aktarılması için toplumsal sorumluluk bilincinin geliştirilmesi gereklidir. Ülkemizde son yıllarda kültürel mirasın bir parçası olan tarihi eserlerin yakından incelenmesi, belgelenmesi, arşivlenmesi ve mimari açıdan restitüsyon, restorasyon projelerinin hazırlanmasına yönelik çalışmalara büyük önem verilmektedir. Tarihi envanterlerin korunması ve belgelenmesine yönelik klasik belgeleme çalışmaları bilgisayar ve bilgi teknolojilerinde yaşanan gelişmeler ile yerini daha modern tekniklere bırakmıştır. Sayısal fotogrametri yöntemiyle fotogrametrik rölöve alımı yıllardır başarı ile kullanılan modern yöntemlerden biridir. Son yıllarda ise tarihi ve kültürel varlıkların korunması ve belgelenmesine yönelik çalışmalarda fotogrametrik rölöve alım tekniğine alternatif bir yöntem olarak yersel lazer tarama sistemlerinin kullanılması dikkat çekmektedir. Bu tez kapsamında sayısal fotogrametri ve yersel lazer tarama yöntemine alternatif olarak yersel mobil lazer tarama sistemlerinin fotogrametrik rölöve çalışmalarında kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu çalışma ile yersel mobil lazer tarama sistemlerinin fotogrametrik rölöve alımı ve 3B şehir modelleme çalışmalarındaki yeterliliği, sayısal fotogrametri ve yersel lazer tarama yöntemlerinin kullanımının yetersiz kaldığı durumlarda bu yöntemlere alternatif bir yöntem olarak kullanılabilirliği tartışılmıştır

İnternet tabanlı CBS’nin sivil ve askeri amaçlı acil durum uygulamalarında kullanılmasında yeni bir yaklaşım

Bilgi çağının kaçınılmaz gereksinimlerinden olan bilginin toplanması, derlenmesi, analiz edilmesi ve sunulması fonksiyonları, günümüzde kendisine en çok yer bulan araştırma ve geliştirme konularıdır. Bilgisayar teknolojisinde meydana gelen gelişmeler, veri depolanması, veri düzenlenmesi, veri paylaşımı, verinin yeniden değerlendirilmesi ve veri analizi ile birlikte geçmişten geleceğe yönelik çok önemli ve ayrıntılı modelleme, araştırma ve analizler yapma imkânı yaratmıştır. Coğrafi bilgi sistemlerinin bu avantajlarının yanında, artan verilerin tutarlılığı, tekrar edilmesi ve sunumu konularında sorunlar baş göstermiştir. Bu sorun, en etkili küresel iletişim aracı olan internet ve konumsal bilginin bütünleştirilmesiyle aşılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışma, günlük hayatımızın bir parçası haline gelen internet ile coğrafi bilgi sistemlerinin sunduğu avantajları birleştirmek suretiyle acil durum uygulamalarında istenilen sonucu en kısa sürede almayı ve gelişmeleri anlık olarak ve internet bağlantısı bulunan her yerden takip etmeyi sağladığından işlemlerde hız, doğruluk ve erken müdahale imkânı sağlamaktadır. Bu çalışmada internet tabanlı CBS’ de kullanılan uluslar arası standartlar incelenmiş, yapılan uygulamada arazinin temel karakteristik özellikleri derlenmiş ve bir arazi kesimine yönelik geniş çaplı araştırma yapılmıştır. Arazi kesiminin eğimi, jeolojik yapısı, üzerinde bulunan bitki örtüsü, yerleşim yerleri ve su kaynakları gibi birçok farklı disiplinin ihtiyaç duyduğu veriler toplanarak ortak payda oluşturulmaya çalışılmıştır. Araştırma sonucu elde edilen bilgiler, çeşitli sorgulama ve analiz fonksiyonlarında kullanılarak geleceğe yönelik tahmin ve önleme faaliyetlerinde kullanılabileceği gibi, geleceğe yön verecek geçmişteki uygulama sonuçlarının görülmesi bakımından da önemlidir. Uygulamada kullanılan coğrafi verilerin kullanım maksatlarına göre ayrışması yapılmıştır. Misal olarak askeri bir harekât için düşünülen karayolları ve yol yapıları bilgilerinden aynı zamanda sivil kullanım maksadı ile de yararlanılabilir. Aynı şekilde Türkiye İstatistik Kurumunun yayınlamış olduğu bölgesel eğitim durumları, çalışma bölgesinde gerçekleştirilen ekonomik faaliyetler, bölgenin medeni hal durumu, il, yaş ve cinsiyet durumu, hane halkı büyüklüğü durumu ve özürlü durumu da çalışmada sorgulamalı ve grafiksel olarak yer almıştır.

Sıkıştırılmış raster görüntülerin fotogrametrik otomasyonda kalite ve doğruluk üzerindeki etkilerinin araştırılması

Sıkıştırılmış veriler veri depolama ve iletimi aşamasında sıklıkla kullanılmaktadır. Fazla sayıda görüntü kullanımını gerektiren fotogrametrik çalışmalarda kullanılan sıkıştırılmış görüntülerin, çalışmada elde edilcek doğruluğu ve görüntü kalitesini ne şekilde etkilediğinin belirlenmesi önem arzetmektedir. Bu çalışmada sayısal hava kamerası ile 1:20.000 ve 1:65.000 ölçekli, analog hava kamerası ile 1:26.000 ölçeğinde elde edimiş hava fotoğraflarının kullanılması ile fotogrametrik blok oluşturulmuştur. Mevcut görüntüler, JPEG2000 ve MrSID görüntü formatlarına 10:1, 20:1, 40:1 ve 80:1 sıkıştırma oranları kullanılarak sıkıştırılmıştır. Her blok için orijinal ve sıkıştırılmış görüntüler kullanılarak fotogrametrik triangülasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Fotogrametrik triangülasyon sonrası oluşturulan stereo modeler üzerinden belirlenen kontrol noktalarının üç boyutlu koordinat ölçmeleri tamamlanmıştır. Radyometrik bozulma miktarlarının tespit edilebilmesi amacıyla orijinal görüntüler ile sıkıştırılmış görüntüler arasındaki fark değerleri hesaplanmıştır. Bu değerler kullanılarak karesel ortalama hata, ortalama hata ve pik sinyal gürültü oranı değerleri elde edilmiştir. Genel olarak bakıldığında, aynı sıkıştırma oranında JPEG2000 görüntülerinin, MrSID görüntülerinden daha iyi geometrik ve radyometrik sonuçlar sağladığı belirlenmiştir.

Veri madenciliğinin web tabanlı uygulamalarda insan uyumluluklarının tesbiti üzerine bir çalışma

İnternetin her alanda giderek yaygınlaşması ve her kapsamda bilgi kaynağı olması günlük yaşantımızın büyük bir kısmını etkilemesine sebep olmuştur. Haber, ekonomi, kültür, eğitim, sağlık hizmetleri ve reklam gibi bir çok alanda bilgi kaynağı olan İnternet ortamında, kullanıcıların kendilerine ait gerekli ve yeterli verileri bulmasında zorluklar yaşanmaktadır. Bu sorunları çözmek için web madenciliği sayesinde gün geçtikçe daha iyi çözümler geliştirilmektedir. Web madenciliği sayesinde müşterilerin ilgi alanları, ürün pazarlama stratejileri oluşturma, reklam alma, insanların birbirleriyle olan ilişkilerini gözden geçirme, insanların hangi sayfalarda daha çok gezdiğini belirleyerek o sayfalarda daha farklı sunumlar oluşturabilme gibi hususlarda kurumlara yardımcı olunur. Bu çalışmada, web madenciliği yöntemi kullanılarak internet üzerinden insanların yaş, cinsiyet, yaşadığı yer, lisans düzeyi gibi özelliklerine bakılarak insanların birbirleriyle olan uyumluluklarının bulunması amaçlanmıştır. Bunun için veri madenciliğinde kullanılan Apriori Algoritması uygulanmıştır. Anahtar Kelimeler : Veri Madenciliği, Web Madenciliği, Apriori Algoritması

Yersel lazer tarayıcı nokta bulutlarının fotogrametrik verilerle birlikte değerlendirilmesi üzerine bir çalışma

3B konum verisi ölçme ve modellemede kullanılan en son teknik lazer tarama yöntemidir ve obje modelleme, tarihi eserlerin belgelenmesi, kentsel ve mimari planlama, deformasyon ölçmeleri gibi pek çok mühendislik uygulamasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak 3B modelleme uygulamalarında lazer tarama verilerinin yanında fotogrametrik bilgilere de ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle lazer tarayıcılara yüksek çözünürlüklü kamera takılmakta ve birlikte kullanılmaktadır. Tarama alanının konum bilgileri lazer tarayıcı ile ölçülürken doku bilgileri de fotoğraf ile kaydedilmektedir. Kameralar lazer tarayıcılara bütünleşik olabileceği gibi sonradan da takılabilir. Yersel lazer tarama verilerinin işlenmesinde en önemli adım aynı cisim için farklı noktalardan bindirmeli olarak yapılan ve her birisi tarayıcı alet merkezli yerel bir koordinat sisteminde olan nokta bulutlarının ortak bir koordinat sisteminde birleştirilmesidir. Bu çalışmada Ilris 3D lazer tarayıcısı üzerine Nikon D80 kamera takılmış ve lazer tarayıcı nokta bulutları bu kameradan alınan fotoğraflarla birleştirilmiştir. Ayrıca lazer tarayıcı noktaları kameradan alınan fotoğraf yardımıyla renklendirilmiştir. Bunun için öncelikle oluşturulan test alanı yardımıyla lazer tarayıcı koordinat sisteminde kamera konum parametreleri 0.27 piksel karesel ortalama hata ile hesaplanmıştır. Uygulama kısmında tarayıcı üzerindeki kameradan alınan fotoğraflarla nokta bulutları farklı tekniklerle birleştirilmiş ve sonuçları diğer yöntemlerle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, fotoğraflarla nokta bulutlarının birleştirilmesi iteratif en yakın nokta ve 3B benzerlik dönüşümü yöntemlerine göre daha yüksek doğrulukla yapılabilmiştir.

Spot 5 stereo uydu görüntülerinin konumlandırma doğruluğunun ve 1/25.000 ölçekli topoğrafik harita üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması

Yüksek çözünürlüklü uyduların gelişimine bağlı olarak, bu uyduları kullanarak topoğrafik harita üretimi mümkün görülmektedir. SPOT 5 görüntüleri topoğrafik Harita üretimi için ideal kaynaklar olarak düşünüldüklerinden, minimum sayıdaki Yer Kontrol Noktası (YKN) ile yeterince geometrik doğruluğu sağlamak önemlidir. SPOT 5 stereo çiftinin konumlandırma doğruluğunu test etmek amacıyla 1:25.000 ölçekli topoğrafik haritalar ve 1:35.000 ölçekli fotoğrafları ihtiva eden fotogrametrik blok YKN kaynağı olarak kullanılmıştır. 1:25.000 ölçekli topoğrafik haritalar ile yaklaşık ±7 m. ve fotogrametrik blok ile ±3 m. yatay doğruluk elde edilmiştir. 2.5 m. çözünürlük stereo SPOT 5 görüntüleri detay kıymetlendirme yeteneklerini ölçmek amacıyla 1:35.000 ölçekli stereo hava fotoğrafları ile karşılaştırılmıştır. Stereo SPOT 5 görüntüleri ile test alanının %68’inin kıymetlendirilebildiği, %32’sinin ise arazi bütünlemesine ihtiyaç duyduğu sonucuna varılmıştır. Kıymetlendirme sonucunda, sadece SPOT 5 uydu görüntüleri kullanılarak 1:25.000 ölçekli topografik haritanın kıymetlendirme gereksinimlerinin karşılanamayacağı düşünülmektedir. 1:50.000 ölçekli haritalar, 1:25.000 ölçekli haritalara göre daha az yoğunlukta detay içerdiklerinden, stereo SPOT 5 görüntülerin 1:50.000 ölçekli haritaların kıymetlendirme ihtiyaçlarını karşılayabileceği değerlendirilmektedir.