Uzaktan Algılama Teknolojisi

Uzaktan Algılama Teknolojisi
Doç. Dr. Taşkın Kavzoğlu
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
Gebze, Kocaeli
SPOT görüntüsü (Roma) 16-Aralık-2005
Source: earth.eas.int
Uzaktan Algılama – Dünya yüzeyinin gözlenmesi
Uzaktan algılama bir cisim, alan veya doğal olayla ilgili bilgileri bu cisim, alan
veya doğal olayla direkt temas etmeksizin toplama teknolojisi ya da bilim
dalı olarak tanımlanabilir.
Lillesand & Kiefer (1994)
Uzak mesafeden objeler hakkında bilgiler toplama tekniğidir.
Rees (2001)
Uzaktan Algılamanın Avantajları
Bir görüntü binlerce kelimeye değerdir.
Dünyanın sinaptik görüntüsü sağlanır
Geniş kapsama alanı
Nesnelerin gözle görülemeyen özelliklerinin tesbiti
Hızlı, düşük maliyetli ve güncel
Tehlikeli ve ulaşılması güç/imkansız alanlar
görüntülenebilir
Periyodik olarak görüntü temini
Dijital formatlı görüntü ürünleri
Uzaktan Algılamanın Tarihçesi
1839
Fotoğrafın icadı
1850s
Balonlardan fotoğraf çekimi
1909
Uçaklardan fotoğraf çekimi
1940s
Uzaydan ilk fotoğraflar
1960s
İlk uydular (Explorer 7, TIROS 1, Nimbus, GOES …)
1972
Landsat-1 – Yer gözlem amaçlı gönderilen ilk uydu
1978
Seasat – İlk radar uydusu
1986
Spot-1
1988
IRS-1A – Hindistan uzaktan algılama uydusu
1980s
Hiperspektral sensörler
1990s
Global uzaktan algılama sistemleri
Future
Hiperspectral and hiperkonumsal sensörler
– Avrupanın uzaktan algılama alanına girişi
Fotoğrafınızı çekebilir miyim ?
Uzaktan algılama nasıl çalışır ?…
Source: www.eomonline.com
Electromanyetik spektrum
Spectral yansımalar / imzalar
Atmospheric “pencereler”
Işın geçişi fazla olduğundan atmosferden geçerek kaydı yapılabilen alanlar
Uydu görüntüleri çözünürlük tipleri
Konumsal Çözünürlük
Anlık olarak bir sensör tarafından görünen ve
kaydedilen alan
Spektral Çözünürlük
Görüntünün bant sayısı ve bu bantların
genişlikleri
Radyometrik Çözünürlük
Sensör tarafından kaydedilen görüntü verisinin
bölünme/renklendirme derecesi
Zamansal Çözünürlük
Belirli bir alan için görüntü kaydetme zaman
aralığı
Konumsal çözünürlük
1 metre
2 metre
5 metre
10 metre
20 metre
30 metre
Radyometrik çözünürlük
8-bit (256 renk tonu)
6-bit (64 renk tonu)
4-bit (16 renk tonu)
3-bit (8 renk tonu)
2-bit (4 renk tonu)
1-bit (2 renk tonu)
Pasif x Aktif Algılayıcılar
Pasif Algılayıcılar
Kısa dalga boyları – görünür/kızılötesi bölgeler
Atmosferik koşullardan etkilenir
Güneş ile senkronize yörünge
Aktif Algılayıcılar (RADAR)
Daha uzun dalga boyları – Mikrodalga bölgesi
Kendi enerji kaynağına sahiptir
Tüm hava ve gündüz-gece şartları
Atmosferik koşullardan etkilenmez
Yüzey pürüzlülüğü ve neme duyarlıdırlar
Farklı açılardan tarama kabiliyeti
İzleme ve acil durumlar için sık görüntüleme imkanı
Termal görüntüleme
Yüzey ısısı ve objelerin termal özellikleri
Yayılan kızılötesi radyasyon
Atmosferik pencereler (3 - 5 µm ve 8 - 15 µm)
Atmosferik saçılmalara daha az duyarlıdır
Düşük konumsal çözünürlük (düşük enerji miktarı)
Gerçek zamanlı uygulamalar
Yorumlama zorlukları vardır
Uydu görüntü tipleri
Multispektral görüntüler
3-10 bant
Landsat MSS,TM, ETM+; SPOT HRV, HRG; Terra ASTER; IRS LISS
Radar görüntüler
Microdalgalar kullanılır (X, C, L, P vb. bantlar)
Bulut vb. atmosferik olaylardan etkilenmezler
Mükemmel değil ! (gölge etkisi, ters görüntü, neme aşırı duyarlık vb.)
Yüksek çözünürlüklü görüntüler
Genellikle 1 Pankromatik ve yaklaşık 4 multispektral banta sahip görüntü
0.5 m to 4 m konumsal çözünürlük
Havadan veya uzaydan algılama (IKONOS, Quickbird, WorldView)
Hiperspektral görüntüler
>10 bant sayısı
Havadan veya uzaydan algılama
Örnek algılayıcılar: Hyperion, AVIRIS, CASI
Renklendirme
‘Gerçek renk’ kombinasyonu
kırmızı bant kırmızı renkte
yeşil bant yeşil renkte
Mavi bant mavi renkte
Farklı renklerle uydu görüntüleme
Doğal renkler 3-2-1
Sahte renkli 4-3-2
Renk kombinasyonu 4-5-3
Doğal Afetlerin İzlenmesi (1)
Orman Yangınları (Yunanistan) - 2007
Kayıt Tarihleri: 25-Haziran-2007 ve 28-Ağustos-2007
Kaynak: USGS
Doğal Afetlerin İzlenmesi (2)
Tsunami (Sumatra)
Kayıt Tarihleri : 29-Aralık-2004 and 14-Mayıs-2004
Kaynak: USGS
Doğal Afetlerin İzlenmesi (3)
Kayıt tarihi: 9 Ağustos 2010
Kayıt tarihi: 12 Ağustos 2010
Sel Felaketi (Pakistan)
Kaynak: NASA
Doğal Afetlerin İzlenmesi (4)
Orman Tahribatı (Bolivya)
Kayıt Tarihi: 17-Haziran-1975 and 10-Temmuz-1992 and 01-Ağustos-2000
Kaynak: USGS
Doğal Afetlerin İzlenmesi (5)
Kum Fırtınası (Sahra Çölü)
Algılama Tarihi: 29-Mart-2008
Source: earth.eas.int
Temel Uydu Programları
Yerküre tabanlı yörüngeli
– Meteosat (Avrupa)
– GOES (Amerika)
– GMS (Japonya)
– INSAT (Hindistan)
Kutupsal yörüngeli
– SPOT (Fransa)
– NOAA (Amerika)
– ERS-1 & 2, Envisat (Avrupa)
– ADEOS, JERS (Japonya)
– Radarsat (Kanada)
– EOS/NPOESS, Landsat, NOAA (Amerika)
Uzaktan Algılamanın Kullanım Alanları
Haritacılık
Sayısal arazi modellemeli üretimi
Yeryüzü deformasyonunun izlenmesi
Topoğrafik harita üretimi
Hidroloji
Su Kaynakları Yönetimi
Su Kalitesi Analizleri
Deniz, Göl ve Akarsu Kirliliği İnceleme
Sel Haritalaması ve izleme
Deniz Yüzeyi Sıcaklık Dağılımı
Kar Dağılımını ve Miktarını Belirleme
Buz Erimesi ve Buz Hareketi Gözlem
Gemi Atıkları/Kirliliği İzleme
Ziraat
Bitki Tipini Ayırma
Bitki Gelişimi İzleme
Bitki Rekolte Tayini
Toprak Nemi ve Türünü Belirleme
Jeoloji
Jeolojik Yapı Araştırmaları ve Haritalama
Fay, Çizgisellik ve Kırıkların Tanımlanması
Jeotermal Araştırmalar
Deprem Araştırmaları
Volkanik Araştırma Çalışmaları ve İzleme
Maden ve Yeryüzü Kaynaklarının Aranması
Petrol aramaları
Kayaç tiplerinin tespiti
Ormancılık
Orman Türlerinin Haritalanması
Ağaç Hastalıklarının izlenmesi
Ormansızlaşma ve Çölleşme İzleme
Kereste Üretimi Tahmini ve Planlaması
Orman Yangını İzleme
Türkiye’de Uzaktan Algılama
Belediyeler (Haritalama, İzleme, Şehir rehberi)
Kamu Kurumları (TKGM, HGK, DSİ, DMİ, )
Tübitak (Bilsat uydusu – Gezgin ve Çoban)
Üniversiteler
Özel Sektör
İnternet Kullanıcıları (Google Earth, Bing Maps)
Navigasyon Sektörü
Lojistik Sektörü