Can You handle it?

advertisement
Uzaktan Algılama ve
Teknolojik Gelişmeler
Introduction
REMOTE SENSING
1
• Uzaktan Algılama Nedir?
• Uzaktan Algılama Prensipleri
• Uydu Görüntülerinin Özellikleri
• ERDAS IMAGINE yazılımının
sağladığı imkanlar
Introduction
REMOTE SENSING
2
Uzaktan Algılama
• Fiziksel temas olmaksızın objeler hakkında
bilgi toplama bilimidir
• Genellikle yeryüzeyi hakkında bilgi toplamak
için kullanılır.
• Diğer kullanım alanlarına örnek;
Tıbbi araştırmalar
Mikroskopla yapılan
araştırmalar
Introduction
REMOTE SENSING
3
İlk Hava Fotoğrafları
• 1858: Balonlar
• 1882: Uçurtmalar
• 1909: Uçaklar
• 1940: False color infrared filmler
• 1960: Uydular
Introduction
REMOTE SENSING
4
Uzaktan Algılama Uyduları
• LANDSAT






1972:
1975:
1978:
1982:
1984:
1999:
ERTS-1
Landsat -2
Landsat -3
Landsat - 4
Landsat – 5
Landsat – 7
• SPOT



1986: SPOT-1
1990: SPOT-2
1993: SPOT-3
Introduction
REMOTE SENSING
5
Uzaktan Algılama Uygulamaları
• Çevresel problemlerde uzaktan algılama
kullanımları








Orman, tarım ve botanik
Meteoroloji
Oşınagrafi, hidroloji
Jeoloji, jeomorfoloji, jeodezi
Topoğrafya ve kartoğrafya
Afet kontrol
Planlama uygulamaları
Askeri uygulamalar
Introduction
REMOTE SENSING
6
Uzaktan algılamanın çalışma prensibi

A. Enerji kaynağı

B. Atmosfer ve
yayılma

C. Hedef ile
etkileşim




A
G
D
D. Algılayıcılar ile
enerjinin
kaydedilmesi
B
B
E. İletme, alınma
ve işlenme
F. Yorumlama ve
analiz
E
F
C
G. Uygulama
Graphics and data by the Canadian Center for Remote Sensing
Introduction
REMOTE SENSING
7
Güneş’den yeryüzeyine enerji
yayılımı







A. Enerji kaynağı
B. Atmosfer ve
yayılma
C. Hedef ile
etkileşim
D. Algılayıcılar ile
enerjinin
kaydedilmesi
E. İletme, alınma
ve işlenme
F. Yorumlama ve
analiz
G. uygulama
A
G
D
B
B
E
F
C
Graphics and data by the Canadian Center for Remote Sensing
Introduction
REMOTE SENSING
8
Güneş enerjisinin eloktromanyetik
yayılımı
• Enerji kaynağı yeryüzeyini aydınlatır
• Enerji dalgalar şeklinde yayılır
• Sıcak yüzeyler enerjiyi kısa dalga boyunda yayar
6000° K
Introduction
REMOTE SENSING
9
Elektromanyatik Tayf (EMS)
• Elektomanyatik yayılımın belirlenmesi
Visible
Gamma Ray
Ultraviolet
X-Ray
TV/Radio
Infrared
Microwave
Graphic and data from the Multispectral Users Guide
Introduction
REMOTE SENSING
10
Enerjinin atmosfer ile etkileşimi
• Enerji atmosferde dağılır

Sebebi; ufak parçacıklar, su buharı, ve tozlar
• Enerji atmosferde emilir

Su buharı, karbondioksit ve ozon enerjiyi emer
Introduction
REMOTE SENSING
11
Enerjinin yeryüze ile etkileşimi
• Üç temel etkileşim vardır
Yansıma

Emilme


Yayılma
Yansıma
ENERJİ
Yayılma
emilme
Introduction
REMOTE SENSING
12
Yeryüzeyinden Yansıma
• Yeryüzeyi güneş tarafından aydınlatılır
• Enerji dalgalar şeklinde yayılır
• Soğuk yüzeyler enerjiyi büyük dalga boyunda
yayar
300 °K
Introduction
REMOTE SENSING
13
Atmosferik etkileşim
• Yeryüzeyi enerjiyi yansıtır ve enerji algılayıcılar
tarafından kaydedilir
• Bu yayılım yeryüzeyi (orman, yol su, vb. gibi) ve
atmosferden etkilenir.
Introduction
REMOTE SENSING
14
Yansıma Karakteristikleri
• Yeryüzeyindeki her obje enerjinin bir kısmını emer
• Objenin özelliklerine bağlı olarak yansıyan enerji
algılayıcılar tarafından kaydedilir
• Bu, her obje için belirleyici bir tayf aralığı meydana
getirmektedir
• Dalga boyları hakkında toplanan bu bilgiler, uzaktan
algılamada objeler hakkında ki tahminleri
güçlendirmektedir
Introduction
REMOTE SENSING
15
Örnekselden sayısala dönüşüm:
Görüntünün oluşma işlemi
REMOTE SENSING
16
Örnekselden sayısala dönüşüm







A. Enerji kaynağı
B. Atmosfer ve
yayılma
C. Hedef ile
etkileşim
D. Algılayıcılar ile
enerjinin
kaydedilmesi
E. İletme, alınma
ve işlenme
F. Yorumlama ve
analiz
G. uygulama
A
D
B
G
B
E
F
C
Graphics and data by the Canadian Center for Remote Sensing
Introduction
REMOTE SENSING
17
Örnekselden sayısala dönüşüm
• Algılayıcı bilgileri kaydeder
• Sürekli veriler sayısal veriler haline
dönüştürülür
• Ürün, yansıma değerlerini tutan matriks
yapısında ki piksellerden oluşur
Introduction
REMOTE SENSING
18
Pikseller
• Görüntünün en ufak parçasıdır
• Sayısal değerler tutulur (DN)
• Piksel büyüklüğü, yakalanabilecek detayı
tanımlar
Graphic by the Canadian Centre for Remote Sensing
Introduction
REMOTE SENSING
19
Tarama Genişliği (Swath)
• Piksellerden oluşan, matriks yapısında
yansıma değerleri tutan görüntünün
alınabileceği genişliktir
Örnek: Landsat 185 km’lik görüş alanına
sahiptir
Introduction
REMOTE SENSING
20
Bandlar
• Band – elektromanyetik tayf içerisinde,
belirli bir aralığın değerini tutabilen veri
setidir.
Visible
Gamma Ray
Ultraviolet
X-Ray
Introduction
REMOTE SENSING
Infrared
TV/Radio
Microwave
21
Görüntü tipleri
• Uzaktan algılama görüntüsü (Continuous data)
• Sınıflandırılmış görüntü (Tematik)
Introduction
REMOTE SENSING
22
Uzaktan Algılama Görüntüleri
• İki tip:

Panchromatic ( 1 Band)

Multispectral ( 2 veya daha fazla Band)
Introduction
REMOTE SENSING
23
Tematik görüntüler
• Görüntü, sınıflara ayrılır
• Analtik işlemler uygulanır
• Multispectral görüntüler kullanılır
Introduction
REMOTE SENSING
24
Uydu görüntüsünün görüntülenmesi
• Her band ayrı ayrı görüntülenebilir
Introduction
REMOTE SENSING
25
Uydu görüntüsünün görüntülenmesi
• Aynı anda üç band’ın görüntülenmesi
RGB
Tayf aralığı
Mavi
yeşil
Kırmızı
NIR
SWIR
Introduction
REMOTE SENSING
26
Çözümleme Tipleri
REMOTE SENSING
27
Uzaktan algılama Görüntüleri:
Mekansal Çözümleme
•
Algılayıcı, görüntüyü tarama genişliği (swath) boyunca toplar
•
Anlık görüntüler alınır (the instantaneous field of view (IFOV))
•
Anlık görüntü, uydu görüntüsündeki pikselledir. En ufak piksel
boyutu en iyi mekansal çözümlemeyi verir (2001 yılı itibari ile
IKONOS).
Introduction
REMOTE SENSING
28
Örnek: Mekansal Çözümleme
UYDU
LANDSAT
SPOT
IRS-1C / 1D
IKONOS
Introduction
REMOTE SENSING
GÖRÜNTÜ TİPİ
TM
SİYAH / BEYAZ
SİYAH / BEYAZ
ÇOK BANTLI
SİYAH / BEYAZ
ÇOK BANTLI
SİYAH / BEYAZ
ÇOK BANTLI
ÇÖZÜMLEME
30 m
15 m
10 m
20 m
5.8 m
23 m
1m
4m
29
Uzaktan algılama Görüntüleri:
•
Tayfsal Çözümleme
Algılayıcılar tarafından ölçülen, elektomanyetik tayf içerisindeki
belirli kısımlardır.
Visible
Gamma Ray
Ultraviolet
X-Ray
Introduction
REMOTE SENSING
TV/Radio
Infrared
Microwave
30
Örnek: Tayfsal Çözümleme
SPOT Panchromatic image
SPOT XS image
1 band
3 bands
0.51 - 0.73 µm
0.50 - 0.59 µm (green)
0.61 - 0.68 µm (red)
0.79 - 0.89 µm (infrared)
Introduction
REMOTE SENSING
31
Uzaktan algılama Görüntüleri:
Zamansal Çözümleme
• Aynı bölgeden geçiş süresidir.

SPOT Uydusu aynı bölgeden 26 gün sonra geçer.
SPOT 4
Introduction
REMOTE SENSING
32
Örnek: Zamansal Çözümleme
Quincy, IL:
May, 1989
Quincy, IL:
July, 1993
Introduction
REMOTE SENSING
33
Uzaktan algılama Görüntüleri:
Radyometrik
Çözümleme
• Pikseller sayısal değerler tutar
• Bir banda ait bir piksellde bir değer tutulur
• Sayısal değerler genellikle unsigned 8-bit olarak
tutulur. Bu algılayıcıların özelliğine göre değişir
(IKONOS 11-bit)
• Piksellerin tutabilidiği yansıma değerleri aralığıdır.
Introduction
REMOTE SENSING
34
Yorumlama Analiz ve Uygulamalar
ERDAS
IMAGINE
Introduction
REMOTE SENSING
35
ERDAS
PRODUCTS
ImageAnalysis
IMAGINE PROFESSIONAL
High End Geographic Imaging,
Advanced Classification, Modelling, Radar
IMAGINE ADVANTAGE
Image Analysis, Mosaicing,
Surface Generation, Orthocorrection
IMAGINE ESSENTIALS
Data Access, Geocorrection,
Map Making, Image Cataloguing
Simple Classification, Static 3D
IMAGINE OrthoMAX
Photogrammetry, Multiple Frame
Orthocorrection, Elevation Extraction,
Contour Generation
IMAGINE Modules
Introduction
REMOTE SENSING
VirtualGIS, Vector, Toolkit, NITF,
Sub-Pixel, NEW! Radar Mapping System
36
OTHER PRODUCTS
IMAGINE VirtualGis
IMAGINE OrthoBase Pro
IMAGINE Stereo Analyst
IMAGINE Vector Module
IMAGINE
OrthoRadar
IMAGINE NITF
IMAGINE
Stereo SAR DEM
IMAGINE
OrthoBase
IMAGINE
IFSAR DEM
IMAGINE
OrthoMAX
Introduction
REMOTE SENSING
IMAGINE Subpixel Classifier
37
Download