uzaktan algılama

UZAKTAN
ALGILAMA
3.Hafta
(23-27.02.2015)
Uzaktan Algılama Nedir ?
Yeryüzünden belirli uzaklıkta, atmosferde veya uzayda
hareket eden platformlara yerleştirilmiş ölçüm aletleri
aracılıyla, objelerle fiziksel temas olmaksızın yeryüzünün
doğal ve yapay objeleri hakkında bilgi alma ve bunları
değerlendirme tekniğidir. Bir başka ifade ile objelerle
fiziksel temasta bulunmadan herhangi bir uzaklıktan
yapılan ölçümlerle objeler hakkında bilgi edinme bilim ve
sanatı olarak ifade edilir.
Diğer taraftan uzaktan algılama, elektromanyetik
spektrumun mor ötesi ışınlarla mikrodalga ışınları
arasındaki bölümleri aracılığı ile havadan ve uzaydan
cisimlerin özelliklerini kaydetme ve inceleme tekniği
olarak da tanımlanır.
Uzaktan algılama çalışmaları,
2000 yıl kadar önce demir madenlerini yerini tespit etmek için yüksek yerlerden
yapılan gözlemler dünyada kabul edilen ilk uzaktan algılama uygulamasıdır.
İlk hava fotoğrafı 1858 yılında, Gaspar Felix tarafından
Fransa'da 80 metre yükseklikteki balondan çekilmiş.
Bir karikatürist olan Gaspar Felix Tournachon, kamerası ile
balonda sepetin içinden Fransa'daki bazi köyleri evlerin
üstünden fotoğraflamaya başladi.
Amerikan iç savaşında birleşik kuvvetlerin
balondan hava fotoğrafı çektiği bilinmektedir.
1903, Julius Neubronner posta güvercinlerinin
göğsüne monte edilen 70 gr.
Kameranın patentini almıştır.
Kuşlar doğru bir hat boyunca uçup geri
dönmek için eğitilip kameralar 30 sn.lik
aralıklarla görüntüler almıştır.
1908’de, Wilbur Wright ve
yolcusu L. P. Bonvillain
uçaktan ilk hava fotoğrafını
çekmişlerdir.
Uçaktan Çekilen ilk hava fotoğrafı
1909 yılından sonra hava fotoğrafları uçaklara yerleştirilen kameralarla alınmıştır.
Hexacopter
Ormancılık alanındaki ilk hava fotoğrafı 1887’de
çekilmiş.
Hava fotoğrafları ilk kez 1892 de Avusturya’da orman
envanterinde kullanılmıştır.
1950 li yıllardan sonra gelişen uzay teknolojisi sayesinde uzay araçlarına yerleştirilen
algılayıcılar yardımıyla alınan uydu görüntüleri kullanılmaya başlanmıştır.
Türkiye’de Uzaktan algılama çalışmaları,
Ülkemizde ilk Hava fotoğrafları Harita Genel Komutanlığı tarafından 1/25000
ölçekli topoğrafik haritaların yapımında kullanılmıştır (1937). 1968 yılında
tüm ülkenin topoğrafik haritaları tamamlanmıştır.
Ormancılığımızda ise Hava Fotoğrafları ilk kez 1953 yılında Orman Amenajman
Planlarının yapımında kullanılmıştır. HGK tarafından çekilen 1/30000-1/35000
ölçekli hava fotoğrafları yersel yöntemlerle birleştirilerek kullanılmıştır.
1963 yılında uygulamaya konulan I. Beş yıllık kalkınma planı ile hava
fotoğrafları ormancılıkta etkin olarak kullanılmaya başlanmış ve 1/20000 ve
1/35000 ölçekli hava fotoğrafları kullanılarak tüm ülke ormanlarının amenajman
10 yıl içerisinde tamamlanmıştır.
Bu bilgilerden anlaşıldığı üzere “Uzaktan Algılama yöntemi bir veri toplama
aracı olarak 50 yıldır Türkiye ormancılığında kullanılmaktadır.”
1963 -1991 yılları arasında 1/20.000 ve 1/15.000 ölçekli hava fotoğrafları kullanılmıştır.
1991-2009 yılları arasında 1/15.000 ölçekli renkli kızılötesi analog hava fotoğrafları
kullanılmıştır.
2009 yıllından itibaren sayısal hava fotoğrafları kullanılmaktadır.
%30-35 yan,%60-65 ön bindirmeli çekilmiş Digital Hava Fotoğrafı Çifti
(RGB+İnfrared, 45 cm çözünürlüklü)
Uzaktan algılama, yeryüzünden yansıyan veya yayılan elektromanyetik enerjinin dünya
yörüngesindeki yapay uyduların sensörlerinden algılanarak farklı dalga boyu aralıklarında
kaydedilmesi yoluyla gerçekleşir.
Algılayıcılar
Gelen Işın
Yansıyan Işın
Emilen Işın
Geçirilen Işın
Elektromanyetik Spektrum (Tayf),
Mavi
Yeşil
Kırmızı
Yer Platformu
Uzaktan Algılama
Sistemleri
Platform
Hava Araçları
Uydu Platformu
Aktif Sistemler
Kullanılan Enerji
Pasif Sistemler
Pankromatik
Algılayıcı Sistem
Multi-Spektral
Hyper-Spektral
Yer Platformu
- Yer platformları çok ayrıntı gerektiren
çalışmalarda kullanılırlar.
- Görüntü aldıkları alan oldukça küçüktür
- Mekansal çözünürlük ise yüksektir
Hava Araçları
Uçaklara monte edilen uzaktan algılama
sensörlerinden oluşan sistemlerdir
Uydu Platformu
Uzay Platformlarına monte edilen
sensörlerden oluşmuştur
Uzaktan Algılama
Sistemleri
Pasif Algılama
Sistemleri
Aktif Algılama
Sistemleri
Aktif Algılama Sistemleri:
Kendi elektromanyetik ışık kaynağına sahip algılama sistemleridir. Syntetic
Aperture Radar kısaca SAR olarak adlandırılırlar. Havadan lazer tarama (LIDAR)
ve InSAR olmak üzere ikiye ayrılırlar. LIDAR elektromanyetik spektrumun yakın
kızılötesi bölgesinde algılama yaparken InSAR ise mikrodalga bölgesinde algılama
yapmaktadır. ERS-1 uydusu aktif algılama sistemine sahiptir. SAR sistemleri, pasif
sistemlerden daha uzun dalga boylarında çalışırlar. Bu nedenle, karanlıkta, siste,
bulutlu alanlarda görüntüleme yapabilirler.
Pasif Algılama Sistemleri:
Burada algılamanın konusu ise cisimler tarafından yansıtılan ışınlardır. Kısaca pasif
algılayıcılar, cisimlerin yaydıkları enerjiyi alırlar. Bu enerjinin de kaynağı güneş olduğu
için sadece gündüz algılama yaparlar.
Pasif algılama sistemleri elektromanyetik spektrumun mor ötesi ve mikro dalga gölgesi
arasında algılama yapar. Bu sistemlerden bazıları; LANDSAT, SPOT, IRS, IKONOS,
QUICBIRD, vb. uydulardır. Hava fotoğrafları da pasif uzaktan algılama sistemi
ürünüdür.
Pasif Algılama Sistemleri:
Aktif Algılama Sistemleri:
Pasif Algılama Sistemleri
Aktif Algılama Sistemleri
Pankromatik
Görünür bölge ve yakın kızılötesi
bölgesinin tamamını ya da bir
kısmını içeren spektral aralıkta elde
edilen siyah-beyaz görüntü.
Multi-Spektral
Multispektral görüntüler, pankromatik görüntülerin tersine aynı yüzeyin farklı
dalgaboylarında 3-10 defa görüntülenmesi ile oluşurlar. Landsat 7 uydusunun TM
sensörü mavi (bant1), yeşil (bant2), kırmızı (bant3), yakın-kızılötesi (bant4), ortakızılötesi (bant5 ve 7) ve uzak-kızılötesi (bant6) olmak üzere toplam 7 bantta
yansıyan ya da emilen ışınımı kaydederek multispektral tarama yapabilmektedir.
Hyper-Spektral
Hiperspektral görüntüler, multispektral görüntülerin gelişmiş hali olarak
düşünülebilir. Aynı yüzeyin, elektromanyetik spektrumun morötesi, görünür bölge
ve kızılötesi dalgaboylarında yüzlerce ardışık dar bantta görüntülenmesiyle
oluşurlar.
Doğru ve Güvenilir Bilgi,
Bilgisayar Ortamında Çalışma Olanağı,
Hızlı Veri Aktarımı,
Veri Depolama,
Geniş Alanları Görüntülenme Olanağı,
gibi faydalarda sağlamaktadır.
UA Tekniklerinin Ormancılık
Çalışmalarında Kullanımı





Orman amenajman haritalarının
üretilmesi
Orman sınırlarının belirlenmesi
Orman alanlarındaki değişimlerin
gözlenmesi
Orman yangınlarına hassas
bölgelerin tespit edilmesi
Orman yangın gözetleme kulesi
için en uygun yer tespiti


Ormanda Biyolojik çeşitliliğin tespit edilmesi
ve korunması gereken alanların belirlenmesi
vejetasyon sınıflandırması
Harita, dünya üzerindeki yüzeysel şekiller ve insanlar tarafından
yapılan tesislerin kuşbakışı görünümünün istenilen ölçeğe göre
küçültülerek özel renk ve işaretlerle bir düzlem üzerinde sistematik
gösterimidir.
1. Tasnif (Gizlilik) Dışı Haritalar
2. Hizmete Özel (Gizli) Haritalar
Hangi haritanın gizli olacağı Harita Genel Komutanlığı
tarafından belirlenir. Yönetmelikleri de bu kurum belirler.
Pafta, tek bir altlık üzerine çizilmiş birim haritadır.
Uluslararası Paftalar
30
31
32
6°
33
K
8°
8°
Grid
Bölgesi
L
4°
1/1.000.000
(6°x4°)
M
6°
Dünya 6° boylam aralıklı 60 dilime ayrılmıştır. Bu dilimlerin adı “Grid Dilimi” dir. Türkiye
35 ile 38 dilimleri arasında yer alır.
Bir de ekvatordan başlayarak 80° güney ve 80° kuzey paralellere kadar 8° enlem
aralıklı kuşaklar oluşturulmuştur. Bunların adı “grid bölgesi”dir.
“Grid bölgesi”nin ikiye bölünmesiyle 1/1.000.000 ölçekli uluslararası harita elde
edilir.
3°
6°
1/1.000.000
2°
1/500.000
3°
1/500.000
4°
1°
2°
1/250.000
1°30'
Elde edilen haritanın dörde bölünmesi ile elde edilen harita 1/500000
ölçeklidir ve bu da uluslararasıdır.
1/500000 ölçekli haritanın dörde bölünmesi ile /250000 ölçekli harita elde
edilir ve sınırları dahilindeki en büyük kentin ismini alır.
1/250000 ölçekli haritadan büyük olan haritalar o ülkeye mahsustur ve
ulusal niteliktedir.
Ulusal Paftalar
30'
30'
30'
1°30'
Trabzon G42
30'
1°
1/100.000
1/250.000
30'
1/250.000
Trabzon
1/250 000 ölçekli haritanın altıya bölünmesi ile 1/100 000 ölçekli harita elde
edilir.
Türkiye’de 26-45 arası, ve 36-42 arası, 30’ar dakikalık dilimlere ayrılmış ve
kuzeyden güneye harfle, doğudan batıya rakamla isimlendirilmiştir.
1/100 000 ölçekli haritanın dörde bölünmesi ile 1/50 000 ölçekli harita elde edilir.
Trabzon G42b
(1/50.000)
30
15
'
a
'
b
15
'
1
2
7'30''
4
3
7'30''
15
30
'
d
c
'
15
'
15
15
'
'
7'30''
7'30''
Trabzon G42b4
(1/25.000)
1/50 000 ölçekli haritanın dörde bölünmesi ile de 1/25 000 ölçekli harita elde edilir.
Zone 38
Zone 35
Zone 36
Zone 37
SORU 1:
Çalışma alanının 1/25.000 ölçekli topoğrafik harita üzerinde Trabzon-F42C3 paftası
Üzerinde yer almaktadır. Çalışma sırasında söz konusu paftanın kuzey-doğusunda
Yer alan paftaya ihtiyacınız olacaktır. Bu paftayı şekil çizerek belirleyiniz.
Trabzon F42 c2
Trabzon g41 d2
SORU 2:
Aşağıdaki
şekilde
görülen
A
noktasına gidilmek istenmektedir.
Bu amaç için araziye giderken
yanınıza hangi paftayı alırsınız?
A
•Ülkemizde düzenlenmiş 5557 adet
topoğrafik harita mevcuttur.
•Bunun yaklaşık 1000 tanesini
Orman Mühendisleri yapmıştır.
•Bu haritalar halen Harita Genel
Komutanlığı tarafından
üretilmektedir.
•Belli aralıklarla yenilenmektedirler.
(Aynı alanın 1961, 1975, 1984,
2001 haritası olabilir)
• 1 tanesi yaklaşık 100 ha alanı
kapsar.
•Hava fotoğraflarının yorumlanması
ile üretilirler.
•Bu haritalar genellikle ormancılık
konusunda eğitimsiz olan astsubaylar
tarafından üretiliyor.
•Bazen gelişigüzel kaba yapıldığı oluyor.
•1 mm. 25m.
•Dolayısı ile 625 m2’den küçük alanlar
gösterilemiyor.
P noktası
Sapma miktarı
Sapma
göstergesi
Örnek:
Grid kuzeyi ile magnetik kuzey arasında 3°20' ‘lık bir magnetik sapma ve 1960
yılı için ortalama yıllık 2 dakikalık değişim miktarı olduğuna göre toplam sapma
miktarı:
(2013-1960)x2=53x2
=106' = 1°46'
Toplam sapma = 3°20' + 1°46'
= 5°06' olarak hesaplanır.
Orman Kadastro Haritaları
Orman kadastro haritaları orman kadastro komisyonları tarafından düzenlenen,
orman ile orman sayılmayan yerlerin orman sınır noktalarını birleştiren çizgi ile
ayrıldığı 1/10.000 ölçekli haritalardır.
•Bu haritalarda yeşil, sarı ve
kırmızı renk hakimdir.
•Devlet Ormanı yeşil,
•Tarım alanları sarı,
•Orman rejimi dışına çıkarılan
alanlar kırmızı renkle
gösterilirler.
Meşcere Haritaları
Meşcere Tipi
1. Ağaç türü ve
karışımı
2. Gelişme çağları
3. Kapalılık
ÇsKnc3
Ağaç Türü Kodları ve
Simgeleri
(İbreliler)
Ağaç Türü Kodları ve
Simgeleri
(Yapraklılar)
Gelişme çağları
a: gençlik ve sıklık çapı 7.9 cm’ye kadar
b: sırıklık ve direklik 8-19.9 cm’ye kadar
c: ince ağaçlık 20-35.9 cm’ye kadar
d: orta ağaçlık çapı 36-51.9 cm’ye kadar olan ağaçları temsil eder.
Kapalılık
Ağaç tepelerinin toprak kapatma yüzdesidir ve rakamlarla ifade edilir.
0-Boşluklu kapalı (tepe kapalığı %10 ve daha az)
1-Gevşek kapalı (tepe kapalığı %11-%40’a kadar)
2-Orta kapalı (tepe kapalığı %41-%70’a kadar)
3- Kapalı ve tam kapalı (tepe kapalığı %71-%100’a kadar)
4- Sıkışık veya girift kapalı (tepe kapalığı %100’den fazla olarak
değerlendirilmektedir.
İlk Harf Büyük, İkincisi Küçük !
Sedir: S
Çsd2
Ardıç: Ar
ÇzÇkcd3
Kayın : Kn
BS
Kızılağaç: Kz
ÇBL
Sarıçam : Çs
KBt
Karaçam : Çk
ÇBKBt
Çsd2-1
ÇzÇkcd3-3
BS
ÇBL
KBt
Di
Dy
T
İs:İskan
Meşe : M
M3/15
Depo: Dp
Kızılçam: Çz
Halep Çamı:Çh
Fıstık Çamı: Çf
Sahil Çamı: Çm
Gürgen :Gn
Kestane :Ks
Çz0
Ag
Fidanlık:F
Çzd/Çka
Çzd1Y
ŞSd1
GA
GB
Mera:Me
Su: Göl, Nehir vs.
OT:Orman Toprağı
E: Erozyonlu Saha
Z:Ziraat
Meşcere Tipleri-I
 Meşcere tiplerinde en fazla karışıma giren iki ağaç türünün
ismi yazılır. Zorunlu hallerde üç ağaç türü de yazılabilir.
 Katlı meşcerelerde üst ve alt meşcereler ayrı ayrı
sembolleştirilir ve bölü çizgisi ile birbirinden ayrılır.
 Tabakaların her ikisi de aynı türden ise ağaç türü bir defa
yazılır. Çkd1/b3, Çkc/a, vb.
 Tabakalar ayrı türlerden oluşmuşsa her iki tabakaya da tür
yazılır. Çkd1/Knb3, Mc/Çka, vb.
 Alt ve üst tabakanın birden fazla aynı türden oluşması
halinde türler bir defa yazılır. (ÇkKnd1/b3, KnÇkd/a, ve
benzeri)
Meşcere Tipleri-II
 Genç meşcerelerde “a1” ve “a2” rumuzları kullanılmaz,
kapalılık oluşmamışsa “a”, kapalılık oluşmuşsa “a3” şeklinde
gösterilir.
 Gençleştirme veya ağaçlandırma çalışmaları yapılan, hiç
gençlik gelmeyen alanlara “0”, ancak yer yer gençlik
gelmesine rağmen başarısız olarak görülen alanlarda
gelişim çağı ve kapalılık “0a”, tamamlama gerektiren başarılı
alanlar “a0”, başarılı alanlar “a” ve kapalılığın oluştuğu
alanlar da “a3” şeklinde rumuzlandırılır.
 Henüz gençleştirme çalışmalarının bitirilmediği ve kapalılığın
bulunmadığı gençleştirme alanlarında (ışık kesimleri ve
boşaltma kesimi safhasında) her iki tabakanın aktüel
durumunu yansıtacak şekilde meşcere tipi verilir. Örneğin;
Çkd/a, Çkd, Çzc/a, Çzc, Çzd/a, Çzd vb. gibi.
Meşcere Tipleri-III (Yanık Sahalar)
 Envanter sırasında, daha önce yanmış olan, fakat
üzerindeki servet henüz boşaltılmamış alanlar, eski meşcere
tipine “Y” ilave edilerek (Örnek; Çzbc3Y, Çkd2Y, BÇkY,
BÇzY gibi),
 Üzerindeki servet boşaltılmış eski verimli (prodüktif)
alanlarda ağaç türü veya türlerinin sonuna “0Y” eklenerek
(Örnek; Çz0Y, ÇzÇk0Y gibi)
 Üzerindeki servet boşaltılmış eski bozuk alanlar ise ağaç
türü veya türlerinin rumuzu “B” ve “0Y” arasında kalacak
şekilde (Örnek; BÇz0Y, BÇk0Y gibi) tanımlanır.
Meşcere Tipleri-IV
 Ağaçsız alanlardan gelen, ağaçlandırılmak üzere diri örtü
temizliği ile toprak işlemesi veya teras yapılmış ancak, henüz
fidan dikilmemiş alanlar ormansız alanlar Ag0 rumuzuyla
adlandırılır.
 Bu alanlara dikim yapılmasına rağmen başarısızlık var ise;
örneğin AgÇk0a, AgS0a vb. şeklinde rumuzlandırılır.
 Bozuk alanlarda ağaçlandırma çalışması yapılmak üzere
arazi hazırlığı yapılmış ancak fidan dikilmemiş alanlar BÇz0,
BÇk0, fidan dikilmiş ancak başarının tam sağlanamadığı
alanlar BÇz0a, BÇk0a vb. şeklinde rumuzlandırılır.
Meşcere Tipleri-V
 BÇk-OT veya OT-BBt örneklerinde olduğu gibi, bazı
rumuzların birlikte kullanılması, tanıtılan meşcere tipinin
özelliklerinin ortaya konmasında tereddüt uyandırmaktadır.
Bu sebeple hem ağaçlı ve hem de ağaçsız arazi çeşidi veya
orman yapısını anlatan çifte rumuz kullanılmaz (Erozyonun
söz konusu olduğu alanlar için kullanılan -E ve taşlık–kayalık
alanlar için kullanılan –T rumuzları hariç).
 Z-OT rumuzu ile ifade edilen (ziraat ve orman toprağı
alanlarının ayrılamayacak şekilde iç içe bulunduğu) alanlar
OT-Z olarak rumuzlandırılır.
Meşcere Tipleri-VI (Seçme Meşcereleri)
 Aktüel Kuruluş Tipleri; Optimale kıyasla kalın çap
kademelerinden fazla sayıda gövde bulunması “Yaşlanmış
Seçme Ormanı = A”,
 Optimale kıyasla ince çap kademelerinden fazla sayıda
gövde bulunması “Genç Seçme Ormanı =B”,
 Optimale kıyasla orta çap kademelerinden fazla sayıda
gövde bulunması “Orta Yaşlı Seçme Ormanı = C” ve
 bu üç kuruluşun dışında kalan veya bunların karışımından
oluşan “Aktüel Seçme Ormanı = D” rumuzu ile gösterilir. GA,
GKnB, GÇsC, KnÇsD, vb.
Meşcere Tipleri-VI
Ana Sembol
Ağaçlandırılmaya hazırlanmış açık alan (Ag0)
Ağaçsız orman toprağı, Otlak, Yayla, Çayır, Bozkır (OT)
Erozyonlu alan (E)
Orman Fidanlığı (F)
Kayalık, Taşlık (T)
Kum (Ku)
Bataklık, Sazlık (Bk)
Göl, Bent, Baraj, Nehir (Su)
Mera (mera tescilli sahalar) (Me)
İskân alanı ve Mezarlık (İs)
Orman deposu (Dp)
Tarım arazisi (Z)
Ocak (Oc)
Diğer İzin Verilmiş Alanlar (Ts)