UZAKTAN ALGILAMA DERS 1 UZAKTAN ALGILAMANIN TANIMI UZAKTAN

UZAKTAN ALGILAMA DERS 1: UZAKTAN ALGILAMANIN TANIMI, UZAKTAN ALGILAMA İLE VERİ ELDE EDİLMESİ Doç. Dr. Derya ÖZTÜRK Samsun, 2020

Uzaktan Algılama Nedir? • Genel Tanım: Nesneler ile fiziksel temas olmadan veri toplama tekniğidir. • Teknik Tanım: Çeşitli platformlara yerleştirilen algılayıcılar ile farklı çözünürlük düzeylerinde ve farklı zamanlarda, arada mekanik bir temas olmaksızın yeryüzündeki nesnelerden yayılan veya yansıtılan elektromanyetik ışınımın nitelik ve nicelik yönünden değerlendirilmesi ile yeryüzündeki nesnelerin özelliklerinin uzaktan ortaya konulması ve ölçülmesidir.

Uzaktan Algılamayı Nerede Kullanıyoruz? Neden? Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) Arasındaki İlişki?

CBS Nedir? • CBS, mekânsal veriler ve bunların öznitelik bilgilerine dayanır ve en genel tanımıyla mekânsal verilere dayalı problemlerde ve karar verme süreçlerinde mekânsal verilerin toplanması, depolanması, işlenmesi, yönetimi, analizi, sorgulanması ve sunulması fonksiyonlarını yerine getiren donanım, yazılım, ağ, kullanıcı, veri ve yöntemler bütünüdür.

Veri • “Mekânsal veri” (konumsal veri, coğrafi veri), koordinatlarla tanımlanmış veridir. • CBS’de veriler vektör ya da grid yapısında katmanlar şeklinde depolanır

Uzaktan Algılama ile Veri Nasıl Elde Edilir ?

Elektromanyetik (EM) Spektrum • Elektromanyetik spektrum, çeşitli dalga boylarındaki radyant enerjiyi içeren ve bu radyant enerjinin, içinde elektromanyetik dalgalar halinde hareket ettiği bir ortamdır. • Elektromanyetik spektrumun farklı aralıklarında, farklı yeryüzü özellikleri hakkında bilgi edinilir. • Algılayıcıların tasarımında ve yapılacak bir çalışmada kullanılacak uydu görüntüsünün seçiminde, elektromanyetik spektrumun algılama aralıkları büyük önem taşımaktadır.

Atmosferik Pencere • Atmosferik pencere EM enerjinin atmosferden geçebildiği dalga boyu aralıklarını gösterir. • Uzaktan algılamada atmosferdeki yutulmadan dolayı sadece belirli dalga boylarında algılama yapılabilir. Bundan dolayı algılayıcılar, söz konusu kısıtlamalar göz önünde bulundurularak tasarlanırlar.

Uzaktan Algılamada Kullanılan Elektromanyetik (EM) Spektrum Bölgeleri

• 1 nanometre = 10 -3 μm = 10 -6 mm = 10 -9 m • 1 mikrometre (μm)= 10 -3 mm = 10 -6 m • 1 Angstrom (A°)=10 -10 m

Spektral Yansıtım • Yeryüzü genel hatlarıyla 5 farklı örtü tipinden oluşur. • bitki örtüsü • toprak • kayaç • su (kar, buz) • yapay nesneler

Dalga Boyu Bağımlılığı • Gelen enerjinin yansıyan, yutulan ve iletilen enerji oranları nesne türü ve koşullara bağlı olarak değişir. Bu da bir görüntüden farklı nitelikler çıkartılabilmesini sağlar. • Yansıyan, yutulan ve iletilen enerji oranları farklı dalga boylarına göre değişir. Buna dalga boyu bağımlılığı denir.

Neden çok bantlı algılayıcılara ihtiyaç duyulur? • Şekilden de anlaşıldığı gibi spektrumun görünür ışık bölgesinde örnek olarak verilen nesnelerin ışığı yansıtma özelikleri birbirine çok yakındır. • Bitki örtüsü yakın kızılötesi bölgede gelen enerjinin önemli bir kısmını geri yansıtmakta ve su yüzeyleri ile toprak örtüsünden kolaylıkla ayırt edilmektedir. • Bu özellik, nesnelerin tanınıp ayırt edilebilmeleri için görünür ışık bölgesinin yanında elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinin de göz önünde tutulması gerektiğinin ve çok kanallı algılayıcılara neden ihtiyaç duyulduğunun kanıtıdır.

Platform • Uzaktan algılama sistemlerinde taşıyıcılara platform adı verilir. • Tipik platformlar uydular ve uçaklardır. • Çok düşük yükseklikten uzaktan algılama için hava balonları ve radyo kontrollü uçaklar kullanılabilir. • Algılayıcının platformu seçilirken esas olan algılayıcının istenen çözünürlüğü sağlayabilmesi için algılayıcının anlık görüş açısına platformun uyum göstermesidir.

Algılayıcı (Sensör) Türleri • Enerji kaynağına göre Pasif algılayıcılar • Aktif algılayıcılar • • Dalga boyu bölgelerine göre Görünür ve yansıtıcı kızılötesi algılayıcılar • Isıl kızılötesi (Termal infrared) algılayıcılar • Mikrodalga algılayıcılar •

Pasif Algılayıcı Sistemler: Hedef cisimden yayılan ve/veya yansıtılan ışınım enerjisini ölçerler. Pasif algılayıcılar, Güneş’in gönderdiği ışınlar aracılığıyla bilgi toplarlar. Aktif Algılayıcı Sistemler: Kendi enerjisini/sinyalini ileterek hedef cisimden geri yansıtılan enerjiyi ölçerler. Diğer bir ifadeyle, bu tip algılayıcılar Güneş enerjisine ihtiyaç duymazlar. Mevsim veya günün zamanına bakılmaksızın kendi ışınlarını kendileri gönderir ve yansıtılan enerjiyi geri almak suretiyle görüntü elde ederler. Örneğin; LIDAR (Işık Saptama ve Uzaklık Belirleme - Light Detection And Ranging), RADAR (Radyo Dalgaları ile Saptama ve Uzaklık Belirleme - RAdio Detection And Ranging)

Algılayıcıların Tasarımı Uzaktan algılamada algılayıcılar seçilirken: • Amaç • Algılanmak istenen bölgenin spektral aralığında atmosferik pencerenin varlığı ya da yokluğu • Algılayıcının spektral duyarlılığı

Çözünürlük = Piksel boyutu Doğru mu?

Piksel boyutu

Çözünürlük • Yersel çözünürlük • Spektral çözünürlük • Radyometrik çözünürlük • Zamansal çözünürlük

Uydu Görüntüleri-Örnekler • MODIS (250 m – 1000 m) • Landsat-8 (15 m – 100 m) • Terra (ASTER) (15 m – 90 m) • SPOT-7 (1. 5 m – 6 m) • IKONOS (0. 82 m – 3. 28 m) • Quickbird (0. 65 m – 2. 62 m) • Geo. Eye (0. 46 m – 1. 84 m) • World. View-4 (0. 31 m – 1. 24 m) Ayrıntılı bilgi için: http: //www. satimagingcorp. com/ https: //modis. gsfc. nasa. gov/about/specifications. php

Uydu görüntülerinin teknik özellikleri için incelenmesi önerilen adresler • http: //www. satimagingcorp. com/ • https: //modis. gsfc. nasa. gov/about/specifications. php