Hava Fotoğraflarının Çekimi

Uzaktan Algılama (JDF439)
Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN
(Grup B)
2016-2017 Öğretim Yılı Güz Dönemi
1
İletişim bilgileri




[email protected]
0 372 2574010 – 1718
http://geomatik.beun.edu.tr/abdikan/
Öğrenci Görüşme Saatleri: Salı13:00 – 15:00
2
Dersin Kaynakları








1. Lillesand T.M. Remote Sensing and Image Interpretation, New York :
John Wiley & Sons, 1999
2. Prof.Dr.Filiz Sunar, Doç.Dr.Coşkun Özkan, Dr.Batuhan Osmanoğlu,
Uzaktan Algılama, Anadolu Üni. Yayınları 978-975-06-0995-4, 2011.
3. Doç.Dr.Füsun Balık Şanlı 2015-2016 Uzaktan algılama ders notları,
YTU Harita Müh. Böl.
4. Gao J., 2009. Digital Analysis of Remotely Sensed Imagery The
McGraw-Hill ISBN: 978-0-07-160466-6
http://www.intechopen.com/books
https://www.itc.nl/Pub/Home/library/Academic_output/ITC-GIS-andRemote-Sensing-Textbooks.html
http://earthobservatory.nasa.gov/
http://www.esa.int/ESA
3
Dersin Başarı Kriterleri

Derse Devam: %70

Başarı Notu: Yıliçi Başarı Notu %40 + Final Sınavı
Notu %60

Ödev + sunum
4
Bilgisayarla görme
Güvenlik, izleme
Sosyal medya
Digital art
Sağlık
Yerbilimleri
5
Görüntü işleme
Tıp,
 Güvenlik,
 Endüstri,
 Robot
 Sosyal medya


Fotogrametri /
Uzaktan algılama
Çevre
 Tarım
 Orman
 Şehir
 Doğal afet
 Askeri

6
Uzaktan algılama ders içeriği







Giriş, dersin kapsamı, kavramlar, genel tanımlar, kaynaklar
Enerji kavramı, kaynakları ve elektromanyetik tayf (spektrum) Enerji
yayılım prensipleri, (Bitki örtüsü, Toprak ve Su) ve atmosfer ve
yeryüzü objeleri ile etkileşimi
Optik sistemli uydular, algılayıcılar ve özellikler
Isıl uzaktan algılama tanımı ve örnekler
Radar sistemli uydular, algılayıcılar ve özellikleri anlatılarak örnekler
verilecektir
Sayısal görüntü ve çözünürlük kavramları örneklerle anlatılmaktadır.
Çok bantlı ve Hiper bantlı algılama, bant ve renk kavramları
örneklerle anlatımı
7






Verilerin ön işlenmesi, radyometrik düzeltme, atmosferik düzeltme,
gürültü giderme işlemleri örnek uygulamalarla anlatılmaktadır.
Geometrik düzeltme, rektifikasyon, referanslandırma işlemleri
örneklerle anlatılmaktadır.
Görüntü iyileştirme, kontrast iyileştirme, filtreleme, görüntü oranlama
(VI, NDVI)
Sayısal yükseklik modeli kavramı ve üretimi örneklerle
anlatılmaktadır.
Uydu görüntülerinden detay çıkarma ve sınıflandırma algoritmaları
örneklerle anlatılmaktadır.
Kontrollü ve kontrolsüz sınıflandırma işlemleri örneklerle
anlatılmaktadır.
8
TEMEL KAVRAMLAR ve UYGULAMALAR
Uzaktan Algılama (UA)
Tanım
Uzaktan Algılama Bileşenleri
 Veri Elde Etme
Aktif ve Pasif Uzaktan Algılama
Algılayıcı Sistemleri
Uydu Yörüngeleri ve Tarama Alanı
 Veri İşleme ve Görsel Yorumlama
Elektromanyetik Enerji
Elektromanyetik Spektrum
Enerji Kaynağı ve Hedefle Etkileşim
Spektral İmza
Dijital/ Sayısal Görüntü
Dijital / Sayısal Görüntünün Özellikleri
Görüntü Elde Etme

9

Önişleme: Düzeltmeler
Radyometrik Düzeltme
Geometrik Düzeltme

Görüntü İşleme
Görüntü Zenginleştirme
Görüntü Dönüşümleri
Sınıflandırma
Veri Entegrasyonu
Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)
UA ve CBS Entegrasyonu
10
Temel Kavramlar

Uzaktan algılama, doğrudan temas olmaksızın
nesnelerin fiziksel özellikleri hakkında bilgi elde etme
sanatı veya bilimidir.

Doğa ve doğa olayları hakkında bilgi edinmemizi sağlar
TANIM: Uzaktan Algılama, bir temas olmaksızın, algılayıcı
sistemleri kullanarak yeryüzü hakkında bilgi edinme
bilimidir. Uzaktan Algılama teknolojileri yer yüzeyinden
yansıyan ve yayılan enerjinin algılanması, kaydedilmesi,
elde edilen materyalin bilgi çıkarmak üzere işlenmesi ve
analiz edilmesinde kullanılır.
11





Başlangıç noktası fotoğrafın icat edildiği 19. yy
başları kabul edilir
1850 - yeryüzünün havadan kaydedildiği
(balonlardan) fotoğrafların kullanımı
I. Dünya savaşı – keşif aracı
II. Dünya savaşında kullanımı yaygınlaşmış
İlk uzaydan algılama faaliyetleri Alman V-2
roketlerine yerleştirilen otomatik foto-kamera
sistemiyle başlamışltır.
12


1957 SPUTNIK uydusu uzayda belirli bir
yörüngedeki uzay aracına
film kameralarının
takılması ve kullanılması
1960’larda meteoroloji
uydularından (TIROS-1)
televizyona benzer siyahbeyaz görüntüler elde
edilmiştir.
13
1970’lerde SKYLAB ve LANDSAT
sistemleri daha operasyonel sistem
olarak tasarlanmış
 1978 SeaSAT – Radar sistemi
 1982 SIR-A Askeri olmayan radar
sistemi

14
15
http://csironewsblog.com/tag/satellite/
16
17
CBS
Arazi verisi
(nokta ölçümü)
Vektör
veri
Raster
veri
18
Uzaktan algılamayı nerede kullanıyoruz?

Sınıflandırma
Tarım ürünlerinin haritalanması
 Orman haritalarının üretilmesi
 Şehirleşme
 Arazi kullanım haritaları


Parametre kestirimi
Tarım ürünlerinden biyokütle
 Ormanlardan kereste hacmi
 Nüfus yoğunluğu
 Biyoçeşitlilik

19

Sınıflandırma
• Parametre kestirimi
• Tarım ürünlerinden biyokütle
 Tarım ürünlerinin haritalanması
• Ormanlardan kereste hacmi
 Orman haritalarının üretilmesi
• Nüfus yoğunluğu
 Şehirleşme
• Biyoçeşitlilik
 Arazi kullanım haritaları

İzleme (Sınıflandırma + parametreler)
Hasat verimi
 Yıllık kereste üretimi, kağıt üretimi
 Nüfus yoğunluğunun gelişimi
 İklim değişiminin biyokütleye etkisi

20

Jeoloji, Jeomorfoloji ve jeofizik
 Doğal kaynakların saptanması (petrol, altın, doğalgaz,
bor vb.)
 Zemin etüdleri için gerekli kayaç dayanıklıklarının
belirlenmesi
 Buzul hareketleri ve volkanik olayların incelenmesi
 Çığ hareketlerinin incelenmesi
 Fay hatlarının belirlenmesi, çizgisellik
 Doğal afetlerin haritalanması
 Sedimentasyon alanlarının belirlenmesi ve izleme
21

Hidroloji ve Hidrojeloji
 Yer altı ve yerüstü su kaynaklarının
saptanması
 Baraj ve göllerdeki su seviyesinin kontrolü
 Batimetri, kar ve buzul haritalarının
üretilmesi
vb...
22

Ormancılık






Ormanların envanterinin
çıkarılması
Ormanların hacim
hesaplarının yapılması
Ormanların sınıflandırılması
Orman yangınlarının
kontrolü ve zararlarının
belirlenmesi ve önlenmesi
Ağaçlardaki hastalıkların
saptanması ve önlenmesi
vb.
Tropik bölgeler-biyoçeşitlilik,
ticari kaynak (palm)
23
http://www.nateko.lu.se/research/remote-sensing-and-earth-observation/lund-earth-observation-research-group/forest-monitoring

Tarım
Toprak sınıflandırılması
 Toprağın içerdiği organik ve
inorganik maddelerin
belirlenmesi
 Bitki sınıflandırması
 Sulama işlerinin en uygun
şekilde düzenlenmesi
 Rüzgar, su ve toprak
erozyonunun saptanması
 Tahıl rekoltesinin
hesaplanması

24

Oşinografi


Okyanuslardaki fiziksel,
kimyasal, biyolojik ve
jeolojik verilerin elde
edilmesi vb.
Mühendislik
Uygulamaları



Baraj ve rezervuarlarının
etüdü
Kara yollarında yol
güzergahlarının seçimi
Trafik etüdleri vb.
http://www.eomap.com/eomap-monitoring-rio-doce-dam-incident/
25

Haritacılık uygulamaları
 Küçük ve orta ölçekli harita üretimi
 Uzaktan algılama verileriyle CBS’nin
bütünleştirilmesiyle karar-destek
sistemlerinin oluşturulması

Şehir ve Bölge Planlama Uygulamaları
 Uzaktan algılamanın kullanım alanlarında
sıralanan bütün veriler planlama
çalışmalarının altlığını oluşturmaktadır.
 Sürdürülebilir kalkınma için vazgeçilmez bir
teknolojik yöntemdir.
26
Kullanım alanları: Jeoloji

http://speclab.cr.usgs.g
ov/PAPERS/tetracorde
r/

AVIRIS hiperspectral
uydu görüntüsü
kullanılarak elde
edilmiş Nevada Yüzey
Materyalleri Haritası

Analizler “Tetracorder”
yazılımı ile yapılmıştır
27
Kullanım alanları: Meteoroloji
Hava durumu ve iklimsel verilerin elde edilmesi
28
Kullanım alanları: Hidroloji
Yeraltı su
kaynakları
Günlük
yüzey su
değişimi
Kar
kalınlığı
Yüzey
suları
29
Kullanım alanları: Tarım

http://speclab.cr.usgs.gov/PAP
ERS/tetracorder/FIGURES/fig1
6a.slv.veg+labels.tgif.final.gif

AVIRIS hiperspectral uydu
görüntüsü kullanılarak elde
edilmiş bitki dağılım haritası

Ürün deseninin sınıflandırılması
Ürün verim tahmini
Toprak neminin belirlenmesi


30
Kullanım alanları: Orman
31
Kesilmiş orman alanları
Radar (üst resim) ve hava fotoğrafının (alt resim) karşılaştırılması
 Wageningen UR 2002
Kullanım alanları: Orman envanter
oluşturma

LiDAR (light detection and ranging)
33
http://www.terraremote.com/environment/vegetation-mapping/
Tasman hareketleri

2004-2010 Envisat radar verisi
Kullanım alanları: doğal afet-sel




Mississippi
Nehri, USA
Nisan, Mayıs
2011 de
meydana gelen
sel bölgesi
14 Ekim 2010
10 Mayıs 2011
35
Kullanım alanları: doğal afet-deprem



24 August
2016
magnitude 6.2
WorldView-2
Amatrice, Italy. (Left) Amatrice, Italy, 09 August 2010, 10:13
am (UTC). (Right) Amatrice, Italy, 25 August 2016, 9:40 am
https://www.gim-international.com/content/news/supportingearthquake-emergency-operations-with-satellite-images
36
Askeri
CORONA 4 SovyetlerBirligi havaalanı.
1962-1963,
http://www.oneonta.edu/faculty/baumanpr/geosat2/RS%20Histor
y%20II/RS-History-Part-2.html
37
Görüntü Sınıflandırma
Int. J. Environ. Sci. Technol. DOI 10.1007/s13762-014-0728-3
A comparison of supervised, unsupervised and synthetic land use classification methods in the north of Iran
38
Arazi örtüsü - Değişim analizi
39
https://www.weadapt.org/placemarks/maps/view/1021
Arazi kullanımı- Değişim analizi

LISS-III multi-spektral algılayıcı
40
http://spie.org/newsroom/0910-urban-remote-sensing-for-a-fast-growing-megacity-delhi-india
Kullanım alanları: Şehir planlama






MODIS
Parsellerin belirlenmesi
Altyapı haritası
Arazi kullanım
Değişim analizi
İleriye yönelik
kestirimler-şehir
gelişimi
Yaban hayatın
korunması
http://bhuvan.nrsc.gov.in/urban/sprawl/urbangrowth.php#
http://landcoverchangenews.blogspot.com.tr/2015/01/new-remote-sensing-of-environment.html
41
Küresel arazi kullanımı/örtüsü
42

MODIS Küresel arazi örtüsü haritası
43

2002 yılı için karbon emilimi (kara ve
deniz)
44
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/LBA_Escape/
Nesne çıkartma
http://geomatik.beun.edu.tr/marangoz/
45
http://www.imagingnotes.com/go/article.php?mp_id=188
46
http://www.terraremote.com/wp-content/uploads/2010/07/hypervegetation-mapping600.jpg
47
http://ege.dergipark.gov.tr/download/article-file/59404
48
Gelecek hafta

Uzaktan Algılamanın bileşenleri
Elektromanyetik spektrum
 Yansıma (Bitki örtüsü, toprak, su)

Algılama Platformları
 Uydu Sistemleri

49