İŞlem gis uzaktan algılama
TRANSCRIPT
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
1/186
UZAKTAN ALGILAMA
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
2/186
UZAKTAN ALGILAMA
NSZ
Uzaktan alglanan grntler konusunda, nazari ve en son bilgileri ierenTrke Uzaktan Alglama kitab; Uzaktan alglamaya giri, Uzaktan alglamasistemleri ve grntler, Grnt kymetlendirme ve analiz ve Uzaktanalglama uygulamalar konularn ieren drt blmden olumutur. Uzaktanalglamann gemii ve geliimi, esaslar, engelleyici faktrler, grntlerinzellikleri, alglama sistemleri, muhtelif sensr ve uydularn olanaklar, grnttipleri, grntlerin kymetlendirilmesi ve analizi, sivil ve askeri disiplinlereynelik uygulama alanlar, muhtelif cisimlerin dalga uzunluklarna gre tayfsal
yansma deerleri, grnt kymetlendirilmesine ynelik seviyeleri iermektedir.Bu kitap, aada belirtilen yaynlardan istifade edilerek hazrlanmtr.
The remote sensing tutorial, USA, RST, NASA, Eyll 1999 Fundamentals of remote sensing tutorial, Canada centre for remote
sensing, 9 Kasm 1998 Remote sensing tutorial, USA, ERDAS, 1999 Imagine field guides, USA, ERDAS, 2001 ArcView Image Analysis, USA, ERDAS, 1998 Remote sensing principles and nterpretation, F.Sabins, 1987
Multispectral users guide. USA, DIA. Agustos 1995 STANAG: 3769 Minimum resolved object sizes and scales formagery
nterpretation, NATO, MAS, 1990 STANAG: 3704 Ground resolution target for aerial photography, NATO,
MAS, 1980
Bu kitabn pdf formatndaki metinleri, UZAKTAN ALGILAMA DOKMANI isimlibir CD-ROMa yklenmitir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG i K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
3/186
UZAKTAN ALGILAMA
N D E K L E R
BLM-1UZAKTAN ALGILAMAYA GR
1-45
1. UZAKTAN ALGILAMA BLM 1A. ENERJ KAYNAI VEYA AYDINLATMA 1B. YAYIM VE ATMOSFER 2C. YER YZEYNN ENGELLEMES 2D. SENSRN ENERJY KAYDI 2E. GNDERME, ALMA VE LEME 2F. KIYMETLENDRME VE ANALZ 2G. UYGULAMA 2
2. UZAKTAN ALGILAMANIN GEM VE GELM 2
3. UZAKTAN ALGILAMANIN ESASLARI 2
a. ELEKTROMANYETK YAYIM 7
b. ELEKTROMANYETK TAYF VE ZELLKLER 7
(1) ULTRAVIOLE 8
(2) GRNEN IIK 9
(3) INFRARED 10
(a) YAKIN INFRARED 0.72-1.1 m 11
(b) KISA DALGA INFRARED 1.1- 3.0 m 12
(c) ORTA DALGA INFRARED 3.0- 5.0 m 12
(d) UZUN DALGA INFRARED 5.0- 14.0 m 12
(4) MICROWAVE 13
c. UZAKTAN ALGILAMAYI ENGELLEYEN FAKTRLER 14
(1) UZAKTAN ALGILAMAYA LKN FZKSEL KURAMLAR 14
PLANCK KANUNU 15
WIEN KANUNU 16
STEFAN-BOLTZMAN KANUNU 17
TERS KARE KANUNU 17
LAMBERTN KOSNS KANUNU 18
(2) ATMOSFERN ETKLER 18
(a) DAILMA 18
Rayleigh Dalm 19
Mie Dalm 19
Nonselective Dalm 20
(b) Emme 20
(3) DNYA YZEYNN ETKLER 23
(a) EMME 23
(b) GEME / AKTARMA 24
(c) YANSIMA 24
d. GRNTLERN ZELLKLER VE ETKLEYEN UNSURLAR 28
(1) PIXEL 29
(2) TARAMA GENL (SWATH) 29
(3) BANDLAR 30
(4) ZMLEME (Resolution) 32
(a) MEKANSAL ZMLEME 32
LEK 33
ANLIK GR SAHASI (IFOV) 33
LEM RKETLER GRUBU UZALG ii K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
4/186
UZAKTAN ALGILAMA
N D E K L E R(b) TAYFSAL ZMLEME 35(c) RADYOMETRK ZMLEME 37(d) ZAMANSAL ZMLEME 38
(5) PARLAKLIK VE TON (Brightness and Tone) 39(6) KONTRASLIK ORANI (Contrast Ratio) 40
(7) DETAY AYIRT ETME G (Resoving Power) 41
BLM-2UZAKTAN ALGILAMA SSTEMLER VE GRNTLER
46-94
1. SENSR SSTEMLER 46a. PASF VE AKTF SENSRLER 46
(1) PASF SENSRLER 46
(2) AKTF SENSRLER 46
b. KAMERA VE TARAYICI STEMLER 49
(1) KAMERA SSTEMLER 49
(2) TARAYICI SSTEMLER 50
(a) ACROSS-TRACK TP TARAYICILAR 50
(b) ALONG-TRACK TP TARAYICILAR 52
(c) CIRCULAR TP TARAYICILAR 53
(d) SIDE TP TARAYICILAR 54
2. MUHTELF SENSRLER VE UYDULAR 55
a. METEOROLOJ SENSRLER VE UYDULARI 55
(1) GOES 56
(2) NOAA AVHRR 57
b. YER SATHINI GZLEYEN SENSRLER VE UYDULARI 57
(1) LANDSAT 58
(2) SPOT 59
(3) IRS-1C / 1D 60
(4) IKONOS 61
c. RADAR SENSRLER VE UYDULARI 62
(1) UYDU - RADAR SENSRLER 64
(a) ALMAZ-1 SENSR 65
(b) JERS-1 SENSR 65
(c) ERS-1 ve ERS-2 SENSR 65
(d) RADARSAT SENSR 66
(e) SIR-A, B, C SENSRLER 66
(2) UAK VE NSANLI UZAY VASITALARI - RADAR SENSRLER 67
(a) AIRSAR 67
(b) IFSAR 67
d. DENZ ARATIRMA SENSRLER VE UYDULARI 71
(1) CZCS SENSR 71
(2) MESSR, VTIR VE MSR SENSRLER 72
(3) SeaWiFS SENSR 72
e. GEZEGENLERE YNELK SENSRLER VE UYDULAR 73
f. DER SENSRLER 80
(1) VDEO KAMERALARI 80
(2) FLIR SENSR 80
(3) LASER FLUORO SENSR 81
(4) LIDAR SENSR 81
LEM RKETLER GRUBU UZALG iii K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
5/186
UZAKTAN ALGILAMA
N D E K L E R3. UZAKTAN ALGILANAN GRNT TPLER 82
a. HAVA FOTORAFLARI 82
(1) HAVA FOTORAFILIINDA KULLANILAN FLMLER 85
(a) SYAH BEYAZ FLMLER 85(b) NORMAL RENKL FLMLER 85
(c) INFRARED RENKL FLMLER 86
(2) HAVA FOTORAFLARININ TPLER 86
(a) DKEY FOTORAFLAR 87
(b) MAL FOTORAFLAR 87
b. OK BANDLI GRNTLER 88
(1) MULTISPECTRAL GRNTLER 89
(2) HYPERSPECTRAL VE ULTRASPECTRAL GRNTLER 89
DEVAMLI VER TP GRNTLER 92
TEMATK GRNTLER 92
PANKROMATK (1 Bandl) GRNTLER 94MULTISPECTRAL (2 veya daha fazla bandl) GRNTLER 94
BLM-3GRNT KIYMETLENDRME VE ANALZ
95-129
1. GRNT KIYMETLENDRME KRTERLER VE UNSURLARI 96
a. GRNT KIYMETLENDRME KRTERLER 96
(1) HAVA FOTORAFLARI N YER ZMLEME HEDEFLER 97
(2) GRNT KIYMETLENDRMESN CSMLERN ASGAR AYIRTEDLEBLME LLER VE LEKLER
98
(3) GRNTLERN KIYMETLENDRMESNE YNELK SINIFLANDIRMASEVYELER
103
b. GRNT KIYMETLENDRMENN UNSURLARI 110(1) TON 110
(2) EKL 110
(3) EBAT 111
(4) PATERN 111
(5) DOKU 112
(6) GLGE 112
(7) ETRAFI LE MNASEBET 112
2. SAYISAL GRNTLERLEME 113
a. GRNT LEMENN N HAZIRLIKLARI 115
b. GRNTY GELTRME 119
c. GRNTY DNTRME 123d. GRNTY SINIFLANDIRMA VE ANALZ 125
3. VERY BTNLEME VE ANALZ 127
BLM 4UZAKTAN ALGILAMA UYGULAMALARI 130-149
1. SVL AMALI UZAKTAN ALGILAMA UYGULAMALARI 130
a. ZRAATE YNELK UYGULAMALAR 130
b. ORMANLARA YNELK UYGULAMALAR 131
c. JEOLOJK UYGULAMALAR 131
d. HDROLOJK UYGULAMALAR 131
e. DENZLERDEK BUZ KTLERNE YNELK UYGULAMALAR 131
f. ARAZ RTS VE KULLANIMINA YNELK UYGULAMALAR 131
LEM RKETLER GRUBU UZALG iv K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
6/186
UZAKTAN ALGILAMA
N D E K L E Rg. HARTACILIK UYGULAMALARI 131
h. OKYANUS VE SAHL YNETMNE YNELK UYGULAMALAR 131
2. ASKER AMALI UZAKTAN ALGILAMA UYGULAMALARI 137
a. HAREKAT VE STHBARATA YNELK GENEL UYGULAMA KATEGORLER 137b. ASKER UYGULAMA RNEKLER 137
(1) BATHMETRY UYGULAMASI 138
(2) KAMUFLAJ, GZLEME VE ALDATMAYI TESBT UYGULAMASI 139
(3) DEKLKLER TESBT UYGULAMASI 141
(4) GRNT HARTALARI UYGULAMASI 142
(5) GREV PLANLAMA UYGULAMASI 143
(6) PERSPEKTF GRN UYGULAMASI 144
(7) ARAZ SINIFLANDIRMASI UYGULAMASI 145
(8) AFET DEERLENDRMES VE KURTARMA HAREKATI UYGULAMASI 146
EK-A 1-8
TAB NESNELERN MUHTELF DALGA UZUNLUKLARINA GRE TAYFSALYANSIMA DEERLER
1
TOPRAK, YERLEM SAHASI VE SUYUN MUHTELF DALGA UZUNLUKLARINA GRETAYFSAL YANSIMA DEERLER
1
MNERALLERN MUHTELF DALGA UZUNLUKLARINA GRE TAYFSAL YANSIMADEERLER VE PROFLLER
2
EK-B 1-7ASKER AMALI GRNEN BANDDAK MLL GRNT KIYMETLENDRMESNEYNELK SEVYELER
1
SVL AMALI GRNEN BANDDAK MLL GRNT KIYMETLENDRMESNEYNELK SEVYELER
2
RADAR GRNT KIYMETLENDRMESNE YNELK SEVYELER 4
INFRARED GRNT KIYMETLENDRMESNE YNELK SEVYELER 6
EK-C 1-16GENEL BLG TPLERNE TATBK EDLEBLEN UZAKTAN ALGILAMAUYGULAMALARI
1
BLG GEREKSNMLERNE TATBK EDLEBLEN GENEL BLG TPLER 6
LEM RKETLER GRUBU UZALG v K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
7/186
UZAKTAN ALGILAMA
BLM-1
UZAKTAN ALGILAMAYA GR
1. UZAKTAN ALGILAMA BLM:
Uzaktan alglama, yer sathna fiziksel bir temas olmakszn cisimleringzlenmesi ve llmesine ilikin bilgi salayan bir bilimdir. Bu bilgi;yansyan veya yaylan enerjinin alglanmas, kayd, analizi sonucunda eldeedilmektedir. Bir aan yksekliini veya bir gln derinliini belirlemek iinbunlarn yanna gidilmesine ve llmesine gereksinim bulunmaktadr.
Hava fotoraflar uzaktan alglamann temel talarndandr. Gnmzdeuzaktan alglama verisi, kameralar ve sensrler ile donatlm uaklar,insansz hava aralar ve uydular tarafndan salanmaktadr. Kameralar vesensrler grnty; elektromanyetik tayfda Tayf grnt blgesi (spectralImage region) olarak adlandrlan ve kapsamndaki ultra viyole, grnen venfrared blgelerinde, yer yznden yansyan ve yaylan enerjiyi lerekolutururlar.
KOZMKIIN
Ksa
DalgaUzunluu
ACG
Uzun
DalgaUzunluu
GAMA IINI X IINI ULTRAVYOLE INFRARED MCROWAVE TV / RADYO
GRNEN
TAYF GRNT BLGES
ekil-1
Elektromanyetik tayf zerindeki tayf grnt blgesi
Uzaktan alglama sadece hava fotoraflar ve uydu grntlerinden ibaretolmayp tbbi taramalar, mikroskobik almalar, sonar ve radarlar daiermektedir. Uzaktan alglama ilemleri, hedefin ve gelen nn arasndakietkileime bal olarak aada ekli ve aklamalar yaplan 7 unsuruiermektedir.
A. ENERJ KAYNAI VEYA AYDINLATMA:
Uzaktan alglamann ilk gereksinimi, aydnlatma iin rnein gne gibibir enerji kayna veya hedefin zelliine uygun elektromanyetik
enerjidir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 1 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
8/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-2
Uzaktan alglama ilemleri
B. YAYIM VE ATMOSFER:
Enerji, kaynaktan hedefe doru yaylrken atmosferin engellemesi ilekarlar. Bu engelleme ikinci defa hedeften sensre giderken demeydana gelir.
C. YER YZEYNN ENGELLEMES:
Yer yzeyine gelen enerji, yzeyin ve yaymn zelliine bal olarakengellenir.
D. SENSRN ENERJY KAYDI:
Enerjinin atmosferdeki dalmasn veya hedefden yansmasn takibensensr, elektromanyetik enerjiyi toplar ve kaydeder.
E. GNDERME, ALMA VE LEME:
Sensrn kayt ettii enerji verisi, ilenerek grnt haline getirileceiistasyona, ekseriyetle elektronik olarak gnderilir.
F. KIYMETLENDRME VE ANALZ:
Grnt zerindeki hedefler grerek ve/veya saysal veyahuttaelektronik olarak deerlendirilir.
G. UYGULAMA:Elde edilen bilgilerin, muhtelif alanlarda kullanlmas veya zelproblemlerin zmne yardm edecek hale getirilmesi ilemleriniiermektedir.
2. UZAKTAN ALGILAMANIN GEM VE GELM:
Uzaktan alglama teknolojisi, 1858 ylnda bir balona konulan kamerannektii siyah/beyaz bir fotorafla balamtr. LANSAT uydusunun uzayaatlmasna kadar geen sre iinde gelimi ve gnmzn ihtiyalarnacevap verecek seviyeye erimitir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 2 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
9/186
UZAKTAN ALGILAMA
Kameralar 150 yldan daha uzun bir sre uzaktan alglama hizmetindekullanlmtr. Bu kameralar, bir mercek vastasyla elektromanyetik tayfngrnen band kapsamndaki hedefleri gm tabanl bir film ortamnakaydeden techizatlardr. Filmler zerindeki hedefler, siyah/beyaz parlaklk
farklarndan veya renkli tonlardan istifade ile belirlenmitir.Balondan kullanlan kamera deneyimini takiben, 1882 ylnda meteorolojikbir uygulama iin kamera ile donatlm bir uurtma uurulmutur. 1909ylnda uaktan kullanlan bir kamera ile sinema filmi ekilmitir. Birincidnya harbi esnasnda, askeri amal kameralar, uaklara monte edilmi vegeni yer sathlar fotoraflanarak kymetli bilgiler elde edilmitir. Havafotoraflarnn askeri nemini anlayan lkeler, sadece keif grevi amalariin dizayn edilmi uaklar envanterlerine ithal etmiler ve ikinci dnyaharbinde askeri istihbaratn %80nini hava fotoraflarndan salamlardr.
Keif uaklarnn gelimesine paralel olarak 1940l yllarda Infrarede
hassas elemanlar gelitirilmi ve takiben 1950 ylnda retilen False colorInfrared filmler, askeri amalar ve bitki haritalarnn karlmas iinkullanlmlardr. Atmosferden yaplan uzaktan alglama konusu, uzaycann balarnda ortaya kmtr. kinci dnya harbinden sonraAlmanyadan ele geirilen V-2 roketleri Viking olarak adlandrlan birproram ercevesinde otomatik still ve sinema kameras ile tehiz edilerekuzaya atlmtr. Bu roket yrngeye oturtulmadan 227 km.lik bir ykseklieerimitir. Trman esnasnda ekilen grntler roketin dmesini takibenelde edilmi ve uzaydan alnan ilk resimler olarak tarihe gemitir.
ekil-3
V-2 roketine yerletirilmi K-12 kameras ile ekilenNew Mexico, Arizona, Nevada ve California krfezinin grnts
1 Nisan 1960 tarihinde, Atlas roketi ile insansz TIROS-1 meteorolojikuydusu uzaya gnderilmitir. Blgelerin bulut durumunu ve meteorolojikharitalarn karmak iin geni sahalar tarayan vidicon kameralarla techizedilen bu uydunun, dnyaya gnderdii ilk grnt 9 mays 1960 tarihindealnmtr. Takiben ayn amalara hizmet eden Nimbus, NOAA veGOES olarak adlandrlan uydular hizmete girmitir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 3 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
10/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-4lk meteorolojik uydu grnts
1960-1970 yllar arasnda uydular ay ve dnya sathnn grntlenmesinisalayan sensrlerle tehiz edilmitir. 1970li yllarda ABD i ileri bakanlile NASA tekili mtereken, sistematik olarak dnya hakknda bilgitoplamaya ynelik ERTS (Earth Resources Technology Satellites) adaltnda bir proram oluturmutur.
Bu proram erevesinde 1972 ylnda Nimbus meteoroloji uydusununmodifikasyonu ile ERTS-1 uydusu retilmitir. 1975 ylnda bu proramn
ad LANSAT olarak deitirilmitir. Takiben retilen Landsat-2 (1975),Landsat-3 (1978), Landsat-4 (1982), Landsat-5 (1984) uydular uzayagnderilmitir. Bu uydular genel olarak jeolojik ve bitki rts verilerinitoplayan ok bantl (Multispectral Scanner: MSS) ve mekansal zmlemeli7 bantl toprak, arazi rts, hidroloji gibi konusal harita (Thematic Mapper:TM) amal sensrlerle donatlmtr.
Fransz retimi SPOT-1 (1986), SPOT-2 (1990), SPOT-3 (1993) uydularhizmete girmitir. Bu uydulara, siyah/beyaz grnt salayan Panchromaticve Landsat verilerinden daha fazla detay veren Multispectral sensrlerkonulmutur.
Aralk 1995de Panchromatic (PAN), Linear Imaging Self-scanning Sensr(LISS-III) ve Wide Field Sensr (WiFS) olarak adlandrlan sensrlerletehiz edilmi IRS (Indian Remote Sensing) uydusu hizmete girmitir.
Eyll 1999da 1 metre zmlemeli Panchromatic ve 4 metre zmlemeliMultispectral sensrlere sahip IKONOS uydusu uzaya atlarak grevebalamtr.
Uzaktan alglamann geliimi; ABD, Fransa, Hindistan, Rusya, Kanada,Japonya, Almanya ve srailin katklar ile salanm olup aadakitablolarda bunlarn sadece belli ballarna kronolojik bir sra iindedeinilmitir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 4 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
11/186
UZAKTAN ALGILAMA
FOTORAFK METODLAR
1759 Lambert (Fransz) photogrammetry prensiplerine ilikin ilk ifadeler1839 Daguerre and Nepce (Fransz) ilk fotoraf1840 Totoraf kullanarak topografik harita retimi (Fransa)1855 Trichromatic renkli gr denemesi (Maxwell)1858 Parisin balondan kamera kullanm ile fotorafnn ekilmesi1862 Single-lens beam splitter teknii ile multispectral grntnn analizi.1860 American sivil harbi esnasnda, balondan askeri amal fotoraf ekilmesi1870 Basit kimyasal renkli projeksiyon sisteminin gelitirilmesi1880 ngiltere, Fransa ve Rusya uurtmadan kamera kullanm1895 Fotoraf kullanm ile Kanada da Topografik gzlem yapld (Seville)
1900 3 mercekli multispectral kamera icat edildi (Ives).1903 Gvercinlere kamera baland
1909 Uaktan ilk sinema filmi ekildi (Wilbur Wright)
1915 Birinci dnya harbinde ngiliz kraliyet hava kuvvetleri (R.A.F.) tarafndan ekilenkeif fotoraflar taktik deilii almalarnda kullanld.
1917 ABD muhabere birlii tarafndan Meksika harbinde hava fotoraflar kullanld.1920 Petrol jeololar petrol aramada hava fotoraflarn kulland.1923 Zeiss tarafndan Stereoplanegraph aleti retildi.1924 ok katmanl renkli (Multilayered color) film gelitirildi1930 Yer sathnn ilk hava spectrophotographysi ekildi KrinovRus)1930 Yer bilmi ve ziraat amalar iin youn hava fotoraf kullanld.1931 Stratospheric balonda Infrarede hassas hava filmi test edildi.1935 Kodachrome filmler piyasaya srld.1937 Hava kefinde renli film kullanld.1938 Multiplex photogrammetric plotter cihaz retildi (Bausch and Lomb).1940 Kelsh plotterlar kullanlmaya balad
1940-1943 Kamuflaj tesbiti ve pusa nfuz eden Siyah/Beyaz, renkli IR filmler geliti.
1941 Eardley'in Aerial Photos: Their Use and Interpretationdokman yaynland.
1940-1945 kinci Dnya Harbi gereksinimlerini karlamak iin hava fotorafcl vefotogrametri byk gelime gsterdi..
FOTORAFK OLMAYAN SENSR SSTEMLER
1944 Manual of Photogrammetrydokmannn ilk basks yaynland.1944 Askeri amal olarak su derinliinin tesbiti iin 2 bantl hava fotoraf kullanld.1947 Spectral Reflectance Properties of Natural Materialsdokman yaynland.1950 Orthophoto haritaclk popular oldu..1952 Jeolojik haritalama iin renkli hava fotoraf kullanld.1956 Spectro-zonal photography for mapping soilsisimli soviet dokman
yaynland.1960 Renkli filmler hava fotorafcl kapsamnda kullanlmaya balad.
1960 Colwell'n Manual of Photointerpretation and Ray'sAerial Photographs inGeologic Interpretation and Mapping dokman yaynland
1960 ok bantl (multispectral) fotorafclkta dikkate deer bir faaliyet balad.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 5 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
12/186
UZAKTAN ALGILAMA
1962 ABD ve Rusya 9 mercekli multispectral kamera retti; Itek firmas 1963 ylnda10 mercekli kameray retti.
1964 NASA, dnya kaynaklarnn ok bantl fotorafclkla aratrlmas proramnaresmen balad.
1967 Ultra Viole fotoraf
l
n
n kullan
lmas
na baland
.1967 ABD Ordu istihkam Kolordusu tarafndan 2 blmlk Earth Resources Surveysfrom Spacedokman yaynland.
1968 ASP'nin Manual of Color Aerial Photographydokman yaynland.
1968 Apollo-9 ile ok bantl fotorafclk tecrbesi yapld.
1975 ASP'nin Manual of Remote Sensingdokman yaynland.
FOTORAFK OLMAYAN SENSR SSTEMLER
1800 Sir William Herschel tarafndan Infrared tayf blgesi kefedildi.
1879 Langley bolometer kullanarak elektriki cisimlerin oluturduu sy lt.
1889 Hertz, radyo dalgalarnn kat cisimlerden yansmasn tecrb etti.
1930 ngiltere ve Almanya uaklarn bulunduklar yerde geceleri meydana getirdii
termal paternler zerinde alt.1940 ngilte ve ABD ikinci dnya harbi esnasnda uaklarn ve gemilerin radarda
izlenmesi konusunu gelitirdi.
1950 Michigan Universitesi tarafndan Infrared sistemler zerinde geni bir almayapld.
1954 Synthetic Aperture Radar (SAR) konsepti hazrland.
1950 Motorola, Philco, Goodyear, Raytheon firmalar tarafndan SLAR ve SARsistemleri aratrma ve gelitirme almalar yapld
1960 Non-imaging radiometers, scanners, spectrometers and polarimeterscihazlarnn grnty oluturan muhtelif dedektrleri gelitirildi.
UYDU GRNTLEME SSTEMLER
1891 Rahrmann, foto platformu olarak bir roketin kullanlmasn teklif etti.1908 Alman Maul, cyro-istikrarl bir kamerann rokete monte edilmesini gelitirdi.
1946 V-2 rocketi, uzaya atld ve fotoraf ekti.
1957 Rusya, Sputnik-1 uydusunu uzaya gnderdi.
1960 ABD, TIROS-1 uydusunu uzaya att ve fotoraf ekti.
1961 Yrngedeki insansz Mercury spacecraft MA-4 fotoraf ekti ve dnyayagnderdi. Takiben MA-8 and MA-9 daki Astronotlar tarafndan fotoraflarakildi ve dnyaya gnderildi.
1964 TV and dier sensorler ile donatlm Nimbus meteorolojik artrma uydusununproramna baland.
1965 Gemini uydusu ile uzayda ilk insanl uu gerekletirildi ve baz renkli
fotoraflar ekildi.1965 Gemini uydusu fotorafik deneyimlerini gelitirdi.
1965 ABD i ileri bakanl ve NASA, ERTS (Landsat) programna balad.
1967 Apollo-6 ve 7 dnya yrngesi etrafnda uulara balad. multispectral
1968 Apollo-9 multispectral fotoraf ekme deneyimlerine balad.
1972 ERTS-1 (Landsat) (1972), Landsat-2 (1975) ve Landsat-3 (1978) uzaya atld.
1972-73 Astronotlu Skylab uzaya atld ve yer aratrma deneyimlerine balad.
1975 Apollo-Soyuz uzayda umaya balad baz fotoraflar ekti.
1978 Seasat-1 uydusu uzaya atld. 99 gn sonar dt
1979 Nimbus-7 uydusu uzaya at
ld
.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 6 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
13/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
14/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-6
Dalga uzunluu ve frekans
Dalga uzunluu ile frekans arasndaki iliki aadaki forml iletanmlanmtr. Bu karlkl iliki sonucunda; yksek enerji veren scak
cisimler, ksa dalga boyunda ve yksek frekansda, dk enerji verensouk cisimler, uzun dalga boyunda ve dk frekansda yaymyaparlar.
c = x v
: Dalga uzunluu (m)
v : Frekans (saniyedeki devir, Hz)
c : n srati (3 x 103 m/s)
Uzun dalga uzunluu Ksa dalga uzunluu
Dk frekans Yksek frekansDk enerji Yksek enerjiSouk cisim Scak cisim
ekil-7
Dalga uzunluu ve frekans ilikileri
b. ELEKTROMANYETK TAYF VE ZELLKLER:
Uzaktan alglama platformlarndaki sensrler, elektromanyetik yaymkaydederek grnty olutururlar. Bu yaymn kategorize edilmesi ileElektromanyetik Tayf olumutur. Tayf; gama ve x nlarn da ierenksa dalga uzunluu ile, microwave ve TV / radyo dalgalarn kapsayanuzun dalga uzunluu arasnda yer almtr. Elektromanyetik tayfuzaktan alglama asndan nem tayan muhtelif blgelere ayrlmtr.Aadaki ekillerde tayfn ierdii genel blgeler ile Ultraviole (UV),Grnen Ik (Visible Light), Infrared (IR) ve Microwave blgelerinindalga uzunluu ve frekans durumu gsterilmitir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 8 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
15/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
16/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
17/186
UZAKTAN ALGILAMA
Krmz renkteki enerji, elektromanyetik tayfn 0.60-0.70 m dalgauzunluunda yer almaktadr. Bu renk; klorofilin emilmesi nedeniyle(0.66 m) bitkileri ayrt etme, topra ayrt etme ve yerleim sahasniteliklerini analiz etme, l yapraklarn ierdii krmz ve sar
renkteki pigmentlerin yapt yansmay tesbit ve 8 metre ile limitlisu derinliine nfuz etme zelliklerini kapsamaktadr.
nsan gz, gne nlarn tek veya homojen bir renktegrmektedir. Gerekte bu renk; tayfn ultraviolet, grnen venfrared blgelerin yayd muhtelif dalga uzunluklarndanolumutur. Gnenlarnn bir prizmadan geirilmesi halinde, burenkleri ayr ayr grmek mmkndr.
ekil-11
Prizmadan geirilen gnenlar ve oluan renkler
(3) INFRARED:
Infrared (IR) blgesi, elektromanyetik tayfn 0.7-100 m dalgauzunluunda yer almtr. Grnen k blgesinin 100 mislindendaha geni bir sahaya yaylmtr. Bu blge yaymn zelliine balolarak yansyan (reflected) IR ve yaylan (emitted) veya termal(thermal) IR olarak adlandrlan 2 ksma blnmtr.
0.7-3.0 m dalga uzunluunda yer alan yansyan IR blgesindekik veya s tarzndaki yaym, grnen k blgesindekine okbenzemekte ve uzaktan alglama amalarna hizmet vermektedir.3.0-100 m dalga uzunluuna sahip termal IR blgesi, grnen kve yansyan IR blgesinden olduka farkl zellikleri tamaktadr.
Bu blgedeki enerji temelde yer sathndan yaylan scaktr.Grnen k ile microwave (radar) blgeleri arasnda bulunan IRblgesinin baz zellikleri optik bazlar ise radar enerjisinebenzemektedir. Blge kendi iinde ayrca dalga uzunluklarnadayal olarak; Yakn Infrared (Near IR: NIR), Ksa dalga Infrared(Short Wave IR: SWIR), Orta dalga Infrared (Mid Wave IR: MWIR)ve Uzun dalga Infrared (Long Wave IR: LWIR) olarak 4 ksmablnmtr.
Yakn Infrared ve ksa dalga Infrared yansyan enerji, Orta dalgaInfrared yansyan ve termal, Uzun dalga Infrared ise yaylan veyatermal blge kapsamndadr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 11 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
18/186
UZAKTAN ALGILAMA
(a) YAKIN INFRARED 0.72-1.1 m:Yakn nfrared blgesindeki yansma, yaprak dokusununhcresel yapsndan kuvvetli bir ekilde etkilenmektedir. Buzellik nedeniyle bitkilerin analizinde kullanlr. Suyun emme vebitkilerin yansma zellii nedeniyle (0.76-0.90 m) kyharitacana olanak salamaktadr. Ayrca canl ktlelerin (0.76-0.90 m) belirlenmesinde, ine ve yayvan yaprakl aalarnbirbirinden ayrt edilmesine imkan vermektedir.
(b) KISA DALGA INFRARED 1.1- 3.0 m:Bitki tipleri arasnda kontraslk farkllklar bu blgede ortayakmaktadr. Snrl olarak buluta nfuz eden ksa dalgaInfrared; sulardaki yan, toprak ve bitkilerin ierdii neminbelirlenmesini salayan zelliklere sahiptir.
(c) ORTA DALGA INFRARED 3.0- 5.0 m:Uzun dalga nfrared blgesi kadar shatli olmamakla berabertermal scaklklar tesbit etmektedir. Bu blge gndzleri;yansyan enerjiyi ve termal yaym karmn, geceleri; yaylansy, metal atlardan yansyan enerjiyi, bacalardan kan veyangnlardan kaynaklanan s yaymn ve buhar yansmasntesbit eder. Dumana nfuz etme zelliine de sahiptir.
(d) UZUN DALGA INFRARED 5.0- 14.0 m:Termal analizlerde kullanlr. Baz bitkilerin younluu ve rttipini, gnlk ve mevsimsel olarak termal atalet gsteren bitkileribelirme zelliklerini tamaktadr.
ekil-12
Infrared blgesine ilikin dalga uzunluklar ve frekanslar
LEM RKETLER GRUBU UZALG 12 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
19/186
UZAKTAN ALGILAMA
(4) MICROWAVE:
Yakn zamanda, uzaktan alglamann ilgi sahasna giren microwaveenerji blgesi, elektromanyetik tayfn 0.1-100 cm dalga
uzunluunda yer almaktadr. Bu blge, kendi iinde muhtelifgereksinimler iin kullanlan 6 band iermektedir.
Ka-Band (0.75-1.1 cm), K-Band (1.1-1.67 cm) ve Ku-Band(1.67-2.4 cm): ok ksa dalga uzunluundadr. Uaklarda ilkradar sistemi olarak kullanlmlardr.
X-Band (2.4-3.75cm): Askeri keif ve arazi haritacl amalariin uaklarda yaygn olarak kullanlmtr.
C-Band (3.75- 7.5cm): Bir ok uakta, nsansz hava aranndave uzay aralarnda (ERS-1 ve RADARSAT) kullanlmaktadr.
S-Band
(7.5-15 cm): Ruslar
n ALMAZ uydusunda kullan
lm
t
r. L-Band (15-30cm): ABDnin SEASAT, Japonlarn JERS-1uydular ve NASAnn uaklarnda bulunmaktadr.
P-Band (30-100 cm): NASAnn deneyimsel aratrma sistemiolarak uaklarda kullanlmaktadr.
ekil-13
Microwaves blgesine ilikin dalga uzunluklar ve frekanslar
Blgenin ksa uzunluktaki dalga uzunluklar, termal nfraredblgenin zelliklerini tarken, uzun uzunluktaki dalga uzunluklar iseradyo yaynlarna olanak salamaktadr. iddetli yamur dnda,uzun dalga uzunluundaki microwave enerji; bulut rtsne, pusave toza nfuz etme kabiliyetine sahip olup ksa optik dalgauzunluuna tesir eden atmosferik dalmadan etkilenmemektedir.Bu zellik nedeniyle microwave blgede, hemen hemen tm havave evresel koullar altnda, herhangibir zamanda veri toplamaya
imkan salamaktad
r.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 13 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
20/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
21/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
22/186
UZAKTAN ALGILAMA
WIEN KANUNU:
Scakl artan cisimlerin yaymakta olduu enerji miktarndameydana gelen deiiklikleri aratran Wien, aadaki grafik veeitlik vastasyla, scakln artmas halinde dalga boylarnda yaymyounluunun arttn ve tepe noktasna kart gelen dalgaboyunun ise azaldn ispatlamtr. Scakl artan cisimlerinyaymakta olduu enerji miktarnda meydana gelen deiiklikleriaratran Wien, scakln artmas halinde dalga boylarnda yaymyounluunun arttn ve tepe noktasna kart gelen dalgaboyunun ise azaldn ispatlamtr.
ekil-16
Wien Kanunu grafii ve eitliiWien eitlii veya grafii kullanlarak muhtelif scaklktaki cisimlerinyaymlad enerjinin dalga uzunluklar tesbit edilmektedir. Bunailikin rnekler aadaki tabloda gsterilmitir.
CSMCSMN SICAKLII
+ KELVNDALGA BOYU
(Mikron)
NSAN 37+273=300 9.6
TANK EKZOSTU 85+273=358 5.8
KAZAN DARES 480+273=753 3.8GNE 6000 0.5
Keza bu eitlik vastasyla 3-5 veya 8-14 mikron bantda alansensrlerin alglayaca scaklklar da belirlemek mmkndr.
SENSRNALITII BANT
KELVNDERECES
SANTGRADDERECES
3-5 965 - 579 (+692) (+306)
8-14 362 - 207 (+89) (-66)
LEM RKETLER GRUBU UZALG 16 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
23/186
UZAKTAN ALGILAMA
STEFAN-BOLTZMAN KANUNU:
Cisimlerin radyometrik scaklklar zerinde aratrma yapanBoltzman; cisimin scaklnn 2 katna kmas halinde, enerji yaym
kabiliyetlerinin 16 misli artt
n
, bulunduklar
zemin ile hemenhemen ayn scakla sahip olan aalar gibi doal bitkilerin yaymkabiliyetlerinin farkl olduunu ve bulunduklar zemin ile farklscaklklara sahip fabrika, uak, gemi, tank ve ara gibi insanyapsolanlarn kontrastlk nedeniyle grntlenebildiini ispatlamtr.Infrared grntler zerinde alanlara, hayati neme haiz bilgileriortaya koyan Boltzman, bu ama iin aadaki eitlii meydanagetirmitir.
W= T4W= Radyometrik Scaklk
= Boltzman Sabiti (5.66961x10
-8
)T = Cismin Mutlak Scakl
Bu eitlik, gri cisimlere uygulanmak zere Kirchoff kanununuierecek tarzda dzenlendiinde eitlik,
W= e T4 ekline dnmektedir.
Buradaki e sembol cismin yaym kabiliyetini gstermektedir.
TERS KARE KANUNU:
Bir kaynaktan alnan radyasyon, aadaki ekilde grld gibikaynak ile alc arasndaki mesafenin karesi ile ters orantldr.
rnein kaynaktan 500 fit uzaklkta 1 birim IR enerji alglanyorsa,1000 fit uzaklktan olan alglama 1/4 birime, 2000 fit uzaklktan olanalglama ise 1/16 birime dmektedir. Bu zellik planlayc vekymetlendirmecilere, IR sensrlerle alglanacak grntlerin alakirtifadan yaplmasn dikte ettirmektedir.
ekil-17
Ters Kare Kanunu
LEM RKETLER GRUBU UZALG 17 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
24/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
25/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-19
Atmosferin dalma etkisi
Rayleigh Dalm:
Yaylan enerji, atmosferin st ksmlarnda, dalga boyundan dahakk partikllerle karlatnda, meydana gelen bir dalmatipidir. Bu partikller; toz zerrelerini, nitrojen ve oksijenmolekllerini iermektedir. Bu blgede ksa dalga enerjisi uzundalga enerjisine gre daha fazla dalmaktadr.
Gnen atmosferden geerken grnen k blgesinin en ksadayga boyuna sahip olan mavi renk, ayn blgedeki daha uzundalga boylarn ieren yeil ve krmz renklerden daha fazladalma meydana getirmektedir. Bu zellik, gkyznn mavirenkte grlmesini salamaktadr.
Gne doumu ve batm zamannda k, le zaman na grednyann kresellii nedeniyle daha fazla yol kat etmekte ve ksa
dalgann hemen hemen tamam dalmaktadr. Bylece uzundalga kapsamndaki krmz renin ok byk bir ksm atmosferenfuz ederek gkyznn kzl renkte grnmesini salamaktadr.
Gn batm
Gn doumu
Dn
KuzeyKutbu
Gne
Yn
ekil-20
Uzun dalga kapsamndaki krmz rengin atmosfere etkisi
Mie Dalm:
Yaylan enerjinin dalga boyu, hemen hemen ayn ebatlardakipartikllerle karlatnda, meydana gelen bir dalma tipidir.Toz, polen, duman ve su buhar bu dalmaya neden olanunsurlardr. Uzun dalga boyunu etkileyen bu dalm, atmosferinalt ksmlarnda, bulutlu hava artlarnda ve pek ok partikln
bulunduu yerlerde olumaktadr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 19 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
26/186
UZAKTAN ALGILAMA
Nonselective Dalm:
Yaylan enerji, dalga boyundan daha byk partikllerlekarlatnda meydana gelen bir dalma tipidir. Su damlalar ve
byk toz paralar
bu tip da
l
maya neden olmaktad
r.Dalga boylar takriben eit olarak daldklarndan sis ve bulutlarasebep olurlar. Mavi, yeil ve krmzn eit miktarda dalmasve bunlarn birleimi sonuunda beyaz renk olutuundan, bulutlarve sis beyaz renkte gzkmektedir.
ekil-21
Nonselective dalm ve Atmosferin emmesi
(b) Emme:
Dalmann ztt olan bu doa olay etkisiyle, muhtelif dalgaboylarndaki enerji, atmosferdeki molekller tarafndan emilir vesonuda enerji belirli miktarda kaybolur.
Ozon, karbon dioksit ve su buhar atmosferin emme yapan 3 anaesidir. Bu ana elerin yansra karbon monoksit,diazotmonoksit ve metan da belirli oranlarda emme yapmaktadr.
Ozon, gnein yaymlad zararl ultraviolet nlar emmekte vednya zerinde koruyucu bir katman meydana getirmektedir. Bukatmann olmamas halinde, gne nlarnn direk etkisi altndakalan insan derisi yanmaktadr.
Bitkilerden kaynaklanan korbon dioksit, elektromanyetik tayfntermal s ile ilgili olan uzun nfrared blgesinde gl bir tarzdaemilmektedir.
Atmosferdeki su buhar, uzun dalga Infrared ve ksa dalgamicrowave blgelerinde (22m-1m) olduka fazla emilmektedir.Alak seviyelerdeki mevcut su buhar miktar, senenin farklzamanlarna ve farkl corafik blgelerine gre deimektedir.
rnein l blgelerinin zerinde enerjiyi emen su buhar miktarolduka az iken, tropik blgelerde bu miktar olduka youndur.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 20 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
27/186
UZAKTAN ALGILAMA
IR grntlerini en fazla etkileyen su buharnn muhtelif iklimblgelerine ve irtifalara bal olarak yaplan incelemelerisonucunda; 3.5 g/m3 lk su buharn ieren atmosfer kuru vehemen hemen tam geirgen, tropik blgelerdeki 19 g/m3lk su
buharna sahip atmosfer ise, nemli ve geirmeyen olarakdeerlendirilmitir.
SU BUHARI MKTARI (g / m3)
RTFA(Km)
TROPKBLGE
ORTAPARALELDE
YAZ MEVSM
ORTAPARALELDEKI MEVSM
KUTB YAZMEVSM
KUTB KIMEVSM
ABDSTANDARDI
0 19 14 3.5 9.1 1.2 5.9
1 13 9.3 2.5 6.0 1.2 4.2
2 9.3 5.9 1.8 4.2 0.94 2.9
3 4.7 3.3 1.2 2.7 0.68 1.8
Bunun sonucu olarak; ak ve nemli havalar iin 3-5 mbandnda,puslu ve kuru havalar iin 8-14 m bandnda alansensrler ideal olarak kabul edilmitir. Bu verilerin altnda,Infrared grnt alglanacak blgelere ait engelleyici hususlarile, mevsimsel iklim incelenmeli ve alnacak sonulara gresensr seilmelidir.
Muhtelif gazlarn, tayfn ok zel blgelerinde elektromanyetikenerjiyi emmeleri hususu, uzaktan alglama amalar iin
nfrared blgesinde deerlendirildiinde, 3-5 m ve 8-14 mdalga boylarndaki atmosferik pencerelerde en iyi alglamannyaplaca sonuuna eriilmektedir. reticiler bu gerektenhareketle IR sensrleri, 3-5 veya 8-14 mikron dalga boylarndaalacak ekilde imal etmilerdir.
u
v
GRNE
N
INFRARE
D
MICROWAVE
Emilen
Gne
Dnya
AKTARIM(%)
ENERJ
Dalga uzunluu (m)ekil-22
Muhtelif dalga uzunluklarndaki atmosferin emmesi
LEM RKETLER GRUBU UZALG 21 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
28/186
UZAKTAN ALGILAMA
Dalga Uzunluu (Micrometers)
Dalga Uzunluu (Micrometers)
AktarmY
zdesi
AktarmY
zdesi
AktarmY
zdesi
Dalga Uzunluu (Micrometers)
ekil-23
Elektronik tayfda muhtelif gazlarn ve su buharnn yapt emme, atmosferik
aktarm ve alglamaya olanak salayan atmosferik pencereler
LEM RKETLER GRUBU UZALG 22 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
29/186
UZAKTAN ALGILAMA
zet olarak Uzaktan alglamada, elektromanyetik tayfn en etkindalga uzunluklarn kullanmak byk nem tamaktadr. Tayfn,insan gznn de alglayabildii grnen k blgesi, ierdiiatmosferik pencere ve gne enerjisini tepe noktada kaydetmesi
ynnden nem tamaktadr. Dnya tarafndan yaylan en iyi senerjisi termal Infrared blgedeki, takriben 10 m dalgauzunluundadr. Microwave blgesinde ise, 1 mm dalgauzunluunun tesindeki byk bir pencere, uzaktan alglamaya eniyi imkan vermektedir.
(3) DNYA YZEYNN ETKLER:
Atmosfer tarafndan datlmayan veya emilmeyen enerji, dnyayzeyine ulatnda nemli derecedeki bir engelleme ile karlar.Enerji dnya yzeyine arptnda ve geldiinde (I); emme
(Absorption: A), Geme veya aktarma (Transmission: T) veyansma (Reflection: R) olarak adlandrlan 3 tip etkiye maruzkalmaktadr. Gelen enerji yer yzeyinde 3 tip etkiden biri veya dahafazlas ile karlamaktadr. Bunlardan her birinin etkileme oran;enerjinin dalga uzunluuna, yzeydeki materyale ve artlara balolarak deimektedir. Yansyan veya emilen enerji, alglayclartarafndan yaplan lmlerle ve kaydedilen saysal numaralar (DN)vastasyla direk olarak kontrol edilebilmektedir. Farkl materyaller,farkl miktarlardaki enerjiyi yanstr, emer ve aktarr. Bu farkllklar,grntdeki farkl zelliklerin belirlenmesine olanak salamaktadr.
ekil-24
Dnya yzeyinin 3 tip engellemesi
I: Gelen eneji A: Emilen enerji
T: Geen / aktarlan enerji R: Yansyan enerji
(a) EMME:
Gnenlar hedefe arptnda, materyalin kimyasal bileimiveya moleklleri kapsamndaki atomlarn ekimi nedeniyleemilir. Elektromanyetik tayfn emilen bu ksm alglaycyadnmez. Emilen tayf (absorption spectra) olarak adlandlan butip dalga uzunluklar, grntlenen saha hakknda birok bilgiyiiermektedir.
GELEN ENERJ
Emme
Geme
Yansma
LEM RKETLER GRUBU UZALG 23 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
30/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
31/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-26
YANSIMAORANI
Yksek
Alak
Ksmen salklBitkiler
Salkszbitkiler
Salkl yeilbittkiler
Grnen
Yakn IR Ksa dalga IR
Salkl ve salksz bitkilerin yayd tayf sinyalleri
Su; uzun dalga boyu grnen k ve yakn nfrared blgelerinde,ksa dalga boyu grnen k blgesine gre daha fazla emmeyapmaktadr. Bylece su, ksa dalga boylarnda yapt gl biryansma nedeniyle mavi veya mavi-yeil renkte, krmz veyayakn nfrared dalga boylarnda ise daha koyu renktegrnmektedir. Su gvdesinin yukar tabakalarnda kat partikllerveya tortusal maddeler (S) varsa, daha iyi yansma yapmakta vedaha parlak bir grnt vermektedir. Su iinde asl gibi duran bumaddeler, birbirine benzer iki doa olaynn etkisi ile, s fakattemiz sularn kartrlmasna sebep olmaktadr.
Su yosun ieriyorsa, yosundaki klorofil, mavi dalga boyunu dahafazla emer ve yeil dalga boyunu yanstr. Bu zellik suyun dahayeil grnmesine neden olur. Su yzeyi dzgn veya dalgalveyahutta yzer maddeleri ieririyorsa, suyun rengi veparlaklnn deerlendirilmesi olduka zordur.
ekil-27
Yapraklarn ve suyun muhtelif dalga boylarndakiemme ve yansma zellikleri
Yukarda belirtilen yaprak ve suyun farkl dalga boylarndayaptklar emme, yansma ve geirme zellii, dnya zerindekimevcut tm metaryaller iin kendilerine zg tarzda farkllklar
gstermektedir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 25 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
32/186
UZAKTAN ALGILAMA
Bu nemli zellik, materyallerin elektromanyetik tayfa olan tepkisi(spectral response) ve meydana getirdii tayf sinyalleri (spectralsignature) vastasyla birbirlerinden ayrlmalarna olanaksalamaktadr. Materyallerin birbirinden ayrlmasn dolaysyle
tannmasn salayan tayf tepkileri ve tayf sinyalleri konusunundaha iyi anlalmas, aada verilen 2 rnek ile aklanmtr.
RNEK 1: Su ve bitkiler elektromanyetik tayfdaki muhtelif dalgaboylarna farkl tepkiler vermekte ve birbirinden farkl sinyalleryaymlamaktadr.
Dalga uzunluu (m)ekil-28
Bitki ve suyun tayf tepkileri
RNEK 2: am orman, otlak, krmz toprak ve amurlu suyuieren 4 genel sath materyalli bu rnekte; kayann, yeil bitkilere
nazaran baz dalga boylarnda daha fazla enerji yanstt, dierdalga boylarnda ise daha fazla emme yapt grlmektedir.
Temelde, eitli tipdeki yzey materyaleri, onlarn yapt farklyansmalardan istifade edilerek tannmaktadr. Bu farkllklar,dalga boyunun bir fonksiyonu ve aydnlatmann younluu olarakolarak lmek iin baz uygun metodlar bulunmakta vekullanlmaktadr.
Bitki
SuYans
m
aOran
(%)
Yans
maoran
am Orman
Otlak
Krmz Toprak
amurlu Su
Dalga uzunluu (m)ekil-29
am orman, otlak, krmz toprak ve amurlu suyun yansma sinyalleri
LEM RKETLER GRUBU UZALG 26 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
33/186
UZAKTAN ALGILAMA
Otlak
KrmzToprak
amOrman
amurlu
Yansma
oran
(0.8
5
mm)
Yansma oran (0.55 mm) mm)
ekil-30
0.55 ve 0.85 micrometer dalga uzunluklar zerindeki yansma oran plotu
Bu drt materyalin meydana getirdii sinyal erileri, dalgauzunluu ve yansma orann ieren grafikler zerindegsterilebilmekte ve dalga uzunluuna gre plotedilebilmektedir. Grnen k ve yakn nfrared blgeleriniieren ekil-29daki grafik ve ekil-30daki plot zerinde yaplananalizlerde aadaki sonulara ulalmaktadr.
4 materyalin birbirinden ayrld ve tannabildii dalgauzunluklar; grnen k blgesinde 0.55 micrometer,yakn nfrared blgesinde ise 0.85 micrometerdr.
4 materyalin iki dalga uzunluundaki yansma oranlar,
aadaki tabloda belirtilen deerlerdedir.
YANSIMA YZDESDALGA UZUNLUU
(micrometer)AM
ORMANI OTLAKKIRMIZITOPRAK AMURLU SU
0.55 25 35 53 15
0.85 57 80 43 5
4 materyalin en fazla yansma yapt dalga uzunluklar,aadaki tabloda belirtilen deerlerdedir. (*) am orman,otlaktan biraz daha az yansma yapmaktadr.
MATERYAL TPDALGA UZUNLUU
(micrometer)AM ORMANI 0.8-0.95 (*)
OTLAK 0.8-0.95
KIRMIZI TOPRAK 0.59
AMURLU SU 0.57
Grnen k blgesinde (0.6 micron) krmz toprak,bitkilerden ve sudan daha fazla parlaklk , yakn nfraredblgesinde (1.2 micron) ise bitkiler daha fazla parlaklkvermektedir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 27 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
34/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
35/186
UZAKTAN ALGILAMA
(1) PIXEL:
Resim eleman olarakta ifade edilen pixel, saysal formatta sunulanve ekrana getirilen grntnn eit ebat ve ekildeki en kkksmdr. Dier bir deyile grnt pixel gridlerinden olumutur.Pixeller, her bir sahann parlakln nmerik deer veya saysalnumara(DN) olarak belirtmektedir.
Her bir pixel iin sensr tarafndan llen bir saysal numara deeribulunmaktadr. Veri, sensr seviyesinde veya masa tipi bir techizattarafndan taranarak pixellere blnr ve her biri nisbi parlaklntemsil eden saysal bir numaraya atanr. Bilgisayar farkl farklparlaklk seviyesindeki her bir saysal deeri resim olarakgrntler. Saysal deerlerin resimsel hale dnmesindesphesizki baz detaylar kaybolmaktadr. Kk ebatlardaki pixeller,detaylarn daha kolay grnmesine olanak salamaktadr.
ekil-32
Pixel
(2) TARAMA GENL (SWATH):
Dnya zerindeki yrngelerinde uan uydu sensrlerinin yeryzeyinde grd ve alglad sahann tam geniliini ifade edenbir terimdir. Dier bir deyile sensrlerin kaydettii sinyalleri temsileden pixellerden oluan bir bir matriksdir. Uydularn yrngeirtifalar farkl olduu iin yer yznde kaplad genilikler de
farkldr.
ekil-33
Tarama genilii
LEM RKETLER GRUBU UZALG 29 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
36/186
UZAKTAN ALGILAMA
rnein Landsat uydusunun tarama sahasnn genilii 185 Km.ken IRS-1C/D uydusunun ki ise 140 Km.dir. Her bir uyduya ilikintarama genilikleri Blm-2de detayl olarak belirtilmitir.
(3) BANDLAR:Kanal olarakta isimlendirilen band, yansyan veya yaylan sy(mavi, yeil, krmz, yakn nfrared, nfrared, termal vb.) gsterenelektromanyetik tayfn zel bir ksmna ilikin bir veri dosyasdeerleridir. Pixellerin bir araya gelmesinden bandlar, bir veyadaha fazla bandn bir araya gelmesinden grntler olumaktadr.3 ana reni kullanan saysal bilgi bandlar, birletirilebilmekte vegrntlenebilmektedir. Her bir band bir ana renk tarafndan temsiledilmektedir.
Gamma Ray
Visible
UltravioletInfrared MicrowaveX-Ray
TV/Radio
ekil-34
Bandlar
Elektromanyetik tayfda muhtelif dalga uzunluklarna gre dizilmiolan bandlarn bitki, su, toprak, jeoloji, kltrel ve askeri alanlardakikullanmlar aadaki tabloda gsterilmitir.
UYGUN BANDLAR VE DALGA UZUNLUKLARI (m)UYGULAMA ALANLARI
UV0.3-0.4
MAV0.4-0.5
YEL0.5-0.6
KIRMIZI0.6-0.7
YAKIN IR0.6-1
KISA IR1-3
TERMAL IR3-14
BTKLER
rn tipi
Canl bitki younluu Donmu, bcekli,kuraklk, tuzluluk, yangn
Tarmsal snrlar Tarmsal hasat Orman tipi Kesilen / yeni dikim aa Sulak arazi haritacl iflik arazisi haritacl Kumul hareketleri lleme
LEM RKETLER GRUBU UZALG 30 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
37/186
UZAKTAN ALGILAMA
UYGUN BANDLAR VE DALGA UZUNLUKLARI (m)UYGULAMA ALANLARI
UV
0.3-0.4
MAV
0.4-0.5
YEL
0.5-0.6
KIRMIZI
0.6-0.7
YAKIN IR
0.6-1
KISA IR
1-3
TERMAL IR
3-14
SU
Su derinlikleri(Bathymetry)
Temiz suya nfuz
Temiz su derinlii
Kanallarda seyrseferynetimi
Su alt hasar tesbiti
Su kalitesi / yosun vb.
Canl bitkilerin durumu
Mevcut durum haritacl
Havzadan darya akansu aya / dikey ve yataysu hareketleri
Yakn sahildeki su kirlilii
Kara / su snrlar
Su taknlar
Sulama sistemininetkinliini belirleme
Kar rts Kar zellikleri
Kar / bulut ayrm
Su yzeyindeki yaszntsnn tipi
Su yzeyindeki yaszntsnn kalnl
Deniz buzlar haritacl
TOPRAK
Toprak tipi
Topran rutubeti
Topran tuzluluu
Toprak erezyonu
Gml zellikler
JEOLOJ
Maden haritacl
Hidrokarbon yataklar
lleme / tuzlanma
LEM RKETLER GRUBU UZALG 31 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
38/186
UZAKTAN ALGILAMA
UYGUN BANDLAR VE DALGA UZUNLUKLARI (m)UYGULAMA ALANLARI
UV0.3-0.4
MAV0.4-0.5
YEL0.5-0.6
KIRMIZI0.6-0.7
YAKIN IR0.6-1
KISA IR1-3
TERMAL IR3-14
KLTREL
Yerleim zellikleri
Gelimi / gelimemiyollar belirleme
Yerleim, ticari veendstriyel sahalar tesbit
Yerleim / krsal sahalartesbit
Kara tamacl anayollarn belirleme
Parklar ve dinlenme
sahalar
Atk saha ynetimi
ASKER
Bitkisel kamuflaj tesbit
Kar kamuflajn tesbit
l kamuflajn tesbit
Trafik, manevra analizi
Pist nitelikleri
Atma / karma blgeleri
Arazi analizi ASKER
Yangn haritacl
Arazi rt haritas
(4) ZMLEME (Resolution):
zmleme terimi; bilgisayar ekrannda gsterilen pixellerinmiktarn veya yeryzndeki bir sahann grnt dosyaskapsamnda temsil ettii pixeli ifade etmektedir. Uzaktan alglanan
grntlerden karlacak bilginin kalitesini belirten zmleme;Mekansal (spatial), Tayfsal (spectral), Radyometrik (Radiometric)ve Zamansal (Temporal) olarak adlandrlan birbirinden farklzelliklere sahip 4 tipe ayrlmtr.
(a) MEKANSAL ZMLEME:
Sensrn en kk hedefi ayrt etme kabiliyetinin lsnveya herbir pixelin temsil ettii yer yzndeki bir sahay ifadeeden bir terimdir. Dk mekansal zmleme deerihassasiyetin daha iyi olduunu belirtmektedir. rnein 10metrelik mekansal zmleme deeri, 20 metrelik mekansal
zmlemeden daha fazla detay vermektedir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 32 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
39/186
UZAKTAN ALGILAMA
Sensrler kendine zg ve birbirinden farkl mekansalzmleme deerine sahiptir. Gereksinimler gz nnealnarak, sensrlerin birbirinden farkl olan mekansalzmleme deerleri mukayese edildiinde, zamana ve/veya
proje maliyetine ilikin tasarruf salanacaktr. rnein;pankromatik grntler, ormanlk sahalar iindeki aa tiplerinitanmada, yaprak tiplerini (ine veya yayvan) zmleyenyeterli detay salanmal veya aalarn tepelerinin yukardangrnlerine ilikin zellikler kapsanmaldr. ok bandl(Multispectral) grntlerdeki aa tipleri ise, muhtelif tayfbandlarnn dk mekansal zmlerinin llmesinden, dierbir deyile mekansal zelliklerden istifade edilerek tesbitedilmektedir.
Sensr ile grntlenen hedef sahas arasnda, bir mesafe
bulunmaktad
r. Hedefden ok uzaktaki bir sensr geni birsahay kapsarken, muhtelif zelliklerin tannmasna ilikindetay salayamamaktadr. nsanl bir uydudan yer yznebakldnda tm dnyay grmek mmkn iken, bir eviayrtetmek olanakszdr. Dier tarafdan ehrin zerinde alakirtidadan uan bir uaktan bakldnda ise evleri veyaarabalar ayrt eymek olanak dahilindedir. Bu farkllk benzertarzda uydu grntleri ve hava fotoraflar arasnda dabulunmaktadr. Sensrlerin mekansal zmlemesi; lek, veanlk gr sahas (Instantaneous Field Of View: IFOV) ileilikilidir.
LEK:
Byk ve kk lekli grnt ifadeleri, mekansalzmlemeye iaret etmektedir. lek, harita zerindeki birmesafe ile yeryznde ilikili olduu gerek mesafenin oranngstermektedir. Byk lekli olarak uzaktan alglanangrntlerde herbir pixel, yeryzndeki kk bir sahay temsiletmektedir. Kk lekli grntlerdeki herbir pixel ise,yeryzndeki byk bir sahaya kar gelmektedir. 10 veya 20metre zmlemeli SPOT uydusu grntleri byk lekligrntlere, AVHRR meteoroloji uydusunun salad 1.1
Km.lik mekansal zmleme, kk lekli grntlere ilikinrneklerdir.
lek ve mekansal zmleme her zaman ayneyler deildir.Bir grnt, daima ayn mekansal zmlemeye sahipolmasna karn farkl leklerde sunulabilmektedir.
ANLIK GR SAHASI (IFOV):
Anlk gr sahas, bir dedektrn ok ksa bir zamanparasnda grm olduu sahann lsdr. Dier tarafdanmekansal zmleme, sensrn anlk gr sahas olarakta
ifade edilmektedir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 33 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
40/186
UZAKTAN ALGILAMA
Bununla beraber anlk gr sahas, her zaman bir pixeltarafndan belirtilen saha ile ayn deildir. rnein LandsatMSS sensr , 79 x 79 metrelik anlk gr sahassalamaktadr. Bu sensrn herbir geiinde 11.5 metrelik bir
bindirme olduundan, her pixel gerekte yuvarlak olarak 57 x79 metrelik bir sahay temsil etmektedir. Bununla beraber anlkgr sahas, mekansal zmleme ile ayn deildir. Bir pixelkapsamna girmeyen blnm hedeflerde, toplam grsahasnda bu hedefe ilikin pixel saysnn bilinmesi nemtamaktadr.
Pasif sensrlerin mekansal zmlemesi, kendine zg anlkgr sahasna baldr. Anlk gr sahas; sensrn grdkoninin asn (A), ksa bir zaman biriminde belirgin birirtifadan yer yznde grd sahay (B) ierir. Bu grnen
sahan
n ebad
, anl
k gr sahas
deeri ile sensrn hedeftenolan yksekliinin (C) arpmndan elde edilir. zmlemehcresi (resolution cell) olarak adlandrlan bu saha, sensrnazami mekansal zmlemesini ifade etmektedir.
ekil-35
Anlk Gr Sahas (IFOV)
Birbirine benzer zellikteki cisimleri tesbit etmek iin, cisminebadnn genel olarak zmleme hcresinin ebadna eitveya daha byk olmas gerekmektedir. ayet cismin ebad
zmleme hcresinden daha kk ise, cismin tesbitimmkn olmayabilir. Bununla beraber karayolar, akarsulargibi zemin ile kontrastlk meydana getiren hedefler tesbitedilebilmektedir. ayet cismin ebad, zmleme hcresininebad ile ayn ise ve yannda daha parlak veya daha hakim bircisim bulunuyorsa tesbiti mmkn olmayabilir. ok bykcisimlerin tesbit edilebildii grntler dk zmlemeli,kk cisimlerin tesbit edilebildii grntler ise yksekzmlemeli olarak snflandrlmlardr. ok fazla detaygereksinimi nedeniyle askeri amal sensrler yksekzmlemeli, ticari sensrler ise metre veya kilometre
deerindeki zmlemeleri salayacak tarzda retilmilerdir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 34 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
41/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-36
Dk veya kaba (sol) ve yksek veya hassas zmlemeli )sa) grntler
(b) TAYFSAL ZMLEME:
Tayfsal zmleme, sensrn elektromanyetik tayfda belirgin
dalga uzunluklar arasnda yapabilecei kayda iaretetmektedir. rnein landsat TM sensrnn birinci band(band 1) tayfn grnen k blgesinde ve 0.45-0.52 m dalgauzunluklar arasndaki enerjiyi kaydetmektedir. Belirgin birkanal veya bandda kaydedilen enerjinin dalga uzunluklarnnaras geni ise tayfsal zmleme dk (kaba), dar ise tayfsalzmleme yksektir (hassas veya ince).
Landsat 7 uydusunun pankromatik band (Siyah/Beyaz) 0.52-0.90 m dalga uzunluklar arasnda, ayn uydunun mavi band0.52-0.60 m, yeil band 0.63-0.69 m, krmz band ise
0.75-0.90 m dalga uzunluklarnda alglama yapmaktadr.Mavi, yeil ve krmz bandlarn her birinin dalga uzunluuaral, pankromatik bandn dalga uzunluu aralndan dahadardr. Bu sebepden, bunlarn tayfsal zmlemesipankromatik banda gre daha hassastr.
Pankromatik grnt Multispectral grnt
Pan : 0.51-0.73 m Band 2 (Mavi) : 0.52-0.60 mBand 3 (Yesil) : 0.63-0.69 mBand 4 (Krmz) : 0.75-0.90 m
ekil-37
Tayfsal zmlemeye ilikin grnt rnekleri
LEM RKETLER GRUBU UZALG 35 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
42/186
UZAKTAN ALGILAMA
Grn farkllklar, uygulamada ne tip grntnnkullanlacann kararlatrlmasna yardm edecektir. Farkldalga uzunluklarnn verdikleri tepkilerin karlatrlmassonucunda, grntdeki farkl zellik snflar ve detaylar ayrt
edilebilmektedir. Su ve bitki gibi geni snflar, geneldegrnen ve yakn nfrared blgelerini ierecek tarzda, okgeni dalga uzunluu aral kullanlarak belirlenmektedir.Farkl aa trleri veya kaya tipleri gibi zel snflar, bu genidalga uzunluu araln kullanarak ayrt etmek kolay deildir.Bunlar belirlemek iin daha hassas dalga uzunluu aralnagereksinim duyulur. Bu nedenle, sensrlerin yksek tayfsalzmleme salamas arzu edilmektedir.
YANSIMAYZDE
S
KRETAI
BAZALT
ARKOZ
DALGA UZUNLUU
ekil-38
Farkl kaya tiplerine ilikin tayfsal zmleme
Siyah / beyaz filmler, elektromanyetik tayfda, grnen kbandnn tmn veya daha tesindeki dalga uzunluklarzerindeki enerjiyi kaydederler. Grnen k blgesindekimuhtelif dalga uzunluklar mnferit olarak ayrlmadklar iin,tayfsal zmleme oldukca dktr.
Renkli filmler elektromanyetik tayfn grnen k blgesindekiyansyan enerjiye hassas olup, tayfsal zmlemeleriyksektir. Bunun nedeni blgedeki mavi, yeil ve krmz banduzunluklarnn herbirine ayr ayr olan hassasiyettir.
Birok uzaktan alglama sistemindeki ok bantl (Multispectral)sensrler, ayr dalga uzunluklar kapsamndaki enerjiyi, farkltayfsal zmlemede kaydederler. Hyperspectral olarakolarak arlan gelimi ok bantl sensrler enerjiyi, yzlercebanda alrlar. Bu sensrler, elektromanyetik tayf kapsamndakigrnen, yakn infrared ve orta infrared blgelerine ilikinenerjiyi dar tayf bandlarnda kaydetmektedir. Her bir darbandn salad tayfsal veriye dayal olarak elde edilen okyksek tayfsal zmleme, farkl hedeflerin kolayca birbirinden
ayrlmasna olanak salamaktadr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 36 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
43/186
UZAKTAN ALGILAMA
0.4 m 0.7 m
Mavi + Yeil + Krmz
0.4 m 0.5 m 0.6 m 0.7 m
Mavi Yeil Krmz
ekil-39
Siyah / beyaz ve renkli filmlerin tayfsal zmlemesi
(c) RADYOMETRK ZMLEME:
Radyometrik zmleme, sensrn parlaklk farkllklarna olan
hassasiyetini belirtmektedir. Grnt sistemlerinin radyometrikzmlemesi, enerji kapsamndaki ok ince farkllklar ayrtetme kabiliyeti olarak da tanmlanmaktadr. Yansyan veyayaylan enerjideki farkllklar ortaya karan sensrlerinradyometrik zmlemesi hassasdr. Radyometrik zmlemeile ilikili olarak grnt verisinin deerleri, saysal numaralarla(DN) ifade edilmektedir. Bu numararalar ikili (binary) saysisteminde ve 2nin sleri bit (1 bit=21=2) tarzndadzenlenmitir. rnein bir ok sensr dolaysyla grntler,8 bitlik (28=256) veriye sahiptir. Bu veri her pixel iin 0-255deerlerini ierir. 7 bitlik (27=128) verinin her pixeli ise, 0-127
deerlerini iermektedir. Bit deeri dk ise radyometrikzmleme de dk olacaktr.
Sensrler, elektromanyetik enerjiyi, sahip olduu bit deerleriarasnda lmektedir. Grnt verisi genelde, gri tonlardagrntlenmektedir. 0-255 deerleri arasndaki 8 bitlik veride0 (sfr) deeri siyah, 255 deeri ise beyaz reni temsiletmektedir.
ekil-40
8 (sol) ve 2 bitlik grntler
Siyah / Beyaz Film
Renkli Film
LEM RKETLER GRUBU UZALG 37 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
44/186
UZAKTAN ALGILAMA
8 bitlik ve 2 bitlik grntlerin karlkl olarak yaplanmukayesesinde, radyometrik zmleme nedeniyle, 8 bitlikgrnt, 2 bitlik grntye nazaran daha iyi detaysalamaktadr.
(d) ZAMANSAL ZMLEME:
Zamansal zmleme, zel bir sahaya ynelik olarak sensrnalglad grntnn sklna iaret etmektedir. Deiikliklerintesbitinde nemli bir faktr olarak kabul edilen bu zmlemetipi, grntleme faaliyetleri arasndaki zaman belirtmektedir.Sensrler, belirgin bir zaman periyodu iinde, ayn hedefblgesi zerinde bulunacak ekildeki bir yrngedeumaktadr. Her uydunun ayn hedef zerinde bulunacazaman periyodu farkldr. rnein bu sre; Landsat uydusu iin16 gn, Spot uydusu iin 26 gn ve NOAA AVHRR meteorolojiuydusu iin ise 12 saattir.
Zamansal zmleme, uydu / sensrn kapasitesine, taramageniliine ve irtifaya bal olarak deimektedir. Ayn blgenintekrar grntlenmesi iin geen zaman sresinde, zelliklerintaysal durumu deimekte ve bundan istifade ile meydanagelen deiimler belirlenmektedir. rnein ilkbahar vesonbahardaki aalarn durumu, sel, heyalan, yangn vb. tabiiafetler, yerleim sahalarndaki gelimeler muhtelif zamanlardaekilen grntlerin mukayesesi sonuunda tesbitedilebilmektedir. 1993 yl temmuz aynda Missisipi nehrinin
tamas ile blgede byk bir hasar meydana gelmitir. Aynblgeye ilikin Mays 1989 ylnda ekilmi olan grnt ile selfelaketini takiben Temmuz 1993 ylnda ekilen grntkarlatrtrldnda, meydana gelen hasar ortayakmaktadr.
Mays 1989 Temmuz 1993
ekil-41
Sel felaketinin boyutlarn gsteren grntler
LEM RKETLER GRUBU UZALG 38 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
45/186
UZAKTAN ALGILAMA
Gereksinime uygun sensr ve grntnn seimine k tutanmekansal, tayfsal, radyometrik ve zamansal zmleme zelliiematik olarak, aadaki ekilde gsterilmitir.
79 m
Radyometrik zmleme8-bit (0-255)
Tayfsal zmleme0.52-0.60 m
79 m
Gn 1
Gn 17
Gn 31
Mekansal zmleme1 pixel = 79 m x 79 m
Zamansal zmleme16 gnde bir ayn saha
ekil-42
Landsat TM uydusunun Band 2 sine ilikin 4 tip zmleme
(5) PARLAKLIK VE TON (Brightness and Tone):
Uzaktan alglama sistemleri, cisimlerin kendine zg dalgauzunluu bandlarnda yanstt, yayd veya dattelektromanyetik enerjinin younluunu tesbit etmektedir. Gelen
elektromanyetik yaymn younluk fark, grntler zerindeparlaklk farklar olarak yer almaktadr.
Kaynaktan gelen n younluu photometer veya lightmeterdenilen aletlerle llmektedir.
Parlakla ilikin farkllklar, gray scale (gri lek) test eritleri iledeerlendirilmektedir. Pratikte birok foto kymetlendirmeci,siyahdan beyaza doru yaylan ve muhtelif tonlardan oluanparlakl lmeden, deneyimlerine dayanarak grntleri ak,orta ve koyu tonda olarak tanmlamaktadr.
Temelde hava fotoraflarndaki cisimlerin tonu, atmosferikengelleme ve filmin tayfsal hassasiyetine ramen, cismin gelenn yanstma kabiliyetine gre belirlenmektedir. Dier dalgauzunluu blgelerinden elde edilen grntlerin tonu, cismin dierfiziksel zelliklerinden etkilenerek meydana gelir.
Infrared grntlerde ton, cisimden yaylan scakla gredeimektedir. Radar grntlerinde ise ton, gnderilen enerjihzmesinin cisme arparak yaylmas ve bunun antenlertarafndan alglanma younluu ile ilikilidir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 39 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
46/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
47/186
UZAKTAN ALGILAMA
Dk kontraslk oranna sahip grntler, hemen hemen grininyeknesak tonlarn ierirler. Dk kontraslk aada belirtilennedenlerden kaynaklanarak ortaya kmaktadr.
Grntlenen cisim ve zemininin, hemen hemen yeknesaktarzda elektromanyetik bir yaym yapmas,
Atmosferin, elektromanyetik enerji yaymnn kontrastlnndk olmas. Bu tarz dklk, elektromanyetik tayfn ksadalga uzunluklar ksmnda meydana gelmektedir,
Arazinin tesbiti iin yeterli hassasiyete sahip olmayan uzaktanalglama sistemleri,
Doru olmayan kayt teknikleri.
Gnmzdeki saysal yntemler vastasyla, yukardaki nedenlerin
meydana getirdii dk kontrasl
k belirgin lde giderilmektedir.(7) DETAY AYIRT ETME G (Resoving Power)
Detay ayrt etme g ve mekansal zmleme ifadeleri birbiriyleyakn ilikilidir. Daha nce de akland zere mekansalzmleme, grntde birbirine ok yakn olarak bulunan 2 cismibirbirinden ayrt edilmesini belirtmektedir. Cisimler birbirinezmleme limitinden daha yakn ise, bu cisimler tek bir cisimolarak grnrler.
Mekansal zmleme, sistem tarafndan retilen grntlere,
detay ayrt etme g ise bir grnt sistemine veya bu sisteminksmlarna uygulanmaktadr. rnein kamera sistemikapsamndaki mercekler ve filmler, detay ayrt zelliklerine sahipolup dier faktrlerle birlikte fotoraflara ait zmlemeninbelirlenmesinde kullanlmaktadr.
Mekansal zmleme ile ilikili olan detay ayrt etme g;Hedef zmleme (Resolution Target) panolarnn veya AnlkGr Sahas (IFOV) eitliinin kullanm ile hesaplanmaktadr.Bu konuyu daha iyi anlamak iin ilk aamada, uzaktan alglamasensrleri ile benzer tarzdaki insan gznn yaps ve onun detay
ayrt etme gnn bilinmesi gerekmektedir.Ik, insan gzne saydam tabaka (cornea), gz svs (aqueoushumor) ve mercek vastasyla girmektedir. Renk hcrelerindenoluan gzn renkli ksm (iris), n iddetine gre byypklme kabiliyetindeki gz bebeinin (pupil) kontrolunusalamaktadr. Kameralardaki diyaframa benzeyen gz bebeininbyme / klme oran 16 / 1dir. (Azami byklk, asgaribykln 16 katdr). Bunun yan sra gz, 100.000 / 1 parlaklkaralnda ilev yapmaktadr. Dk k artlarndaki tam almahali hari, gz bebei klerek k hzmesini merkez noktasna
ayarlamaktadr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 41 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
48/186
UZAKTAN ALGILAMA
Yakna baklarda, cismin derinliini arttrmak iin gz bebeiotomatik olarak klr. Ik, iki bitiik ortamdan geerken bklrveya krlr (refraction). Krlma deeri, iki ortamn birbirinden farklolan krlma indislerine (n) bal olarak deimektedir. Byk fark
krlmann byklne iaret etmektedir. Gzn azami kkrlmas; hava ile (krlma indisi n=1) gz mercei arkasndakisaydam sv (vitreous humor, krlma indisi n=1.3) arasndaolmaktadr. Nisbeten nemsiz krlma indisine sahip gz mercei,yakn ve uzak gr dzenleme veya odaklama asndannemli rol oynamaktadr.
Saydam tabaka (Cornea)
Gz svs (Aqueous Humor)
Renkli ksm (iris)
Gz bebei (Pupil)
A Tabaka(Retina)
Sar Nokta
(Fovea)
Optik Sinir
Gr hatt (LOS)
Saydam sv(Vitreous Humor)
( n=1.3)
Mercek
ekil-44
nsan gznn yaps
Sar noktadaki alglayc sinir hcrelerinden en bynn ap,gzn detay ayrt etme gnn belirlenmesinde rol oynayannemli bir faktrdr. Gzdeki en byk alglayc sinir hcresininap (AH) yani gr alan 3 m, saydam svnn krlma indisi(SSK) n=1.3dr. Alglayc hcrenin etkili ap(AHE) aadakieitlik kullanlarak hesaplanmaktadr.
AHE = AH x SSK
= 3 x 1.3
= 3.9 4
Alglayc sinir hcrelerinin bulunduu a tabaka ile mercek arasyani grnt mesafesi (GM) takriben 20 mm veya 20.000 m.dir.
Alg
lay
c
hcrenin etkili genilii dier bir deyile detay ay
rt etmeg (DAEG) aadaki eitlik ile tesbit edilmektedir.
GM
AHEDAEG =
000.51
000.204 ==
Gzden cisme kadar olan mesafe dier bir deyile cisim mesafesi,grnt mesafesi ile orantldr. Bir cismin genilii, cisimmesafesinin 1/5000i ise grntnn ekli alglayc hcreningeniliini (apn) tam olarak doldurur.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 42 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
49/186
UZAKTAN ALGILAMA
Bu nedenle, birbirine yakn olan cisimlerin gz tarafndan ayrtedilebilmesi iin, grntnn dier bir alglayc hcre zerinedmesi gerekmektedir. Bunun iin iki cismin arasndaki mesafe,cisimden gze kadar olan uzakln yani cisim mesafesi 1/5000
oranndan byk olmaldr. Gzn detay ayrt etme g, gzndaha nce aklanan zelliklerinden istifade edilerek hazrlanmolan Hedef zmleme panosu kullanlarak belirlenmektedir.
Yksek kontrastl olarak dzenlenmi olan ve aadaki ekildegsterilen panoya, 5 metre uzaklktan bakldnda; normal birgz, 1 mm genilikte siyah ve beyaz hatlardan oluan veA. HEDEFLER AYIRT ETME ksmndaki 5 hat-ifti. Cm-1grubunu ayrt edebilmekte ve B. HEDEFLER TESBT ksmndaki0.2 mm geniliindeki dikdrtgeni tesbit edebilmektedir.
7 Hat-ifti. Cm-1
6 Hat-ifti. Cm-1
5 Hat-ifti. Cm-1
4 Hat-ifti. Cm-1
3 Hat-ifti. Cm-1
A. HEDEFLER AYIRT ETME B. HEDEFLER TESBT
ekil-45
Yksek kontrastl hedef zmleme ve tesbit panosu
Dk kontrastl olarak dzenlenmi olan ve aadaki ekildegsterilen panoya, 5 metre uzaklktan bakldnda; zeminin gritonda olmas nedeniyle normal bir gz, 1 mm genilikte siyah vebeyaz hatlardan oluan ve A. HEDEFLER AYIRT ETME ksmndaki3 hat-ifti. Cm-1 grubunu ayrt edebilmekte ve B. HEDEFLERTESBT ksmndaki 0.6 mm geniliindeki dikdrtgeni tesbitedebilmektedir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 43 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
50/186
UZAKTAN ALGILAMA
7 Hat-ifti. Cm-1
6 Hat-ifti. Cm-1
5 Hat-ifti. Cm-1
4 Hat-ifti. Cm-1
3 Hat-ifti. Cm-1
0.2 mm
0.4 mm
0.6 mm
0.8 mm
1.0 mm
A. HEDEFLER AYIRT ETME B. HEDEFLER TESBT
ekil-46
Dk kontrastl hedef zmleme ve tesbit panosu
Yksek ve dk kontrastlktaki hedef panolarnda, hedefleri ayrtile tesbit etme deerleri arasnda fark bulunmaktadr. Tesbitecismin ebadnn yan sra, ekli, kontrastl ve bulunduu zeminbu fark meydana getirmektedir. rnein hedef zmlemepanosundaki hatlarn yerine noktalar konulsayd, en kknoktann belirlenmesi iin gerekli gerekli olan ap deeri 0.2
milimetreden daha byk olacakt.
Dier tarafdan gzn detay ayrt etme g, dedektrlerde dekullanlan ve aada verilen Anlk Gr Sahas (IFOV)eitliinden istifade ile hesaplanabilmektedir. rnek lemler iinyarap (r) 5000 mm, grnen saha uzunluu (L) 1 mm olarakalnmtr.
IFOV = radrL
=
mm5000
mm1 = 0.0002 rad = 0.2 mrad
LEM RKETLER GRUBU UZALG 44 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
51/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-47
Asal detay ayrt etme g
Yukardaki ekilde gzn anlk gr sahasnn, hedefzmlemesi ile olan ilikisi gsterilmitir. Buradaki asal detayayrt etme gnn l birimi radyandr.
Dairedeki 57.29
0
derecelik bir a
n
n grd yay (BC veya L)dairenin yar ap (r) ile eittir Bir dairede 57.290 derecelik a360 / 57.29 = 6.28 deerini vermektedir. Daireni evresi ise 2 yani 2 x 3.14 = 6.28 deerindedir. Her iki deerin birbirine blm6.28 / 6.28 = 1 radyandr. Dier tarafdan 1 radyan, 10-3 mradaeittir. Eer dairenin yar ap (r) 1000 birim ise 57.29 derecelikann grd yayn deeri 1 mraddr.
zet olarak bir gzn detay ayrt etme g, ya hedef zmlemepanosu veya anlk gr sahas eitlii kullanlarakbelirlenebilmektedir.
Detay ayrt etme ve mekansal zmleme konusu iin, hatrdatutulmas nem tayan husular, aada belirtilmitir.
Bir sistemin detay ayrt etme g, teorik olarak gerekdurumu nadiren yanstmaktadr.
Tek bana zmleme, zel bir uygulama iin uygungrntnn kararlatrlmasnda yeterli deildir.
zmleme, iki cismin birbirinden ayrt edilebilmesi yani ayrayr grnebilmesi iin cisimler arasndaki asgari uzaklktr.Grntnn zmlemesi ve lei bilindiinde, tesbit edileceken kk cismin ebad da tahmin edilebilmektedir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 45 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
52/186
UZAKTAN ALGILAMA
BLM-2
UZAKTAN ALGILAMA SSTEMLER VE GRNTLER
1. SENSR SSTEMLER:Sensr sistemleri alglama esaslarna gre Pasif ve Aktif, yaps veilevlerine gre de Kamera ve Tarayc (scanner) sistemler olaraksnflara ayrlrlar.
a. PASF VE AKTF SENSRLER:
Daha nce akland zere gne, enerjinin veya mann temelkaynadr. Gne, uzaktan alglamann gereksinim duyduu enerjinin enuygununu salamaktadr. Bu enerji; ya grnen dalga uzunluundakiblgede yansyan, ya da termal nfrared dalga uzunluundaki blgede
emilen ve tekrar yay
lan enerjinin tesbitine olanak salamaktad
r.(1) PASF SENSRLER:
Pasif sensrler, tabii enerjinin mevcut olduu zamanlarda alglamayapma kabiliyetindedirler. Tm yansyan enerji, gnein dnyayaydnlatt srelerde meydana gelmektedir. Dier bir deyile,gnein geceleri alglamaya uygun yansyan enerjisi yoktur. Buzelliklerden istifade ederek alglama yapma kabiliyetine sahip olankameralar vb. Sensrler, pasif sensr snfna girerler.
ekil-48
Pasif sensrn alma konsepti
(2) AKTF SENSRLER:
Bu tip sensrler, alglama iin gerekli enerjiyi, gnee balolmakszn kendi kaynandan salamaktadr. Sensr hedefe kendikaynandan enerji gnderir ve takiben hedefden yansyan enerjiyitesbit eder ve ler. Aktif sensrlerin en byk avantaj, mevsimllerebal olmakszn her havada ve her zaman alglama yapmasdr.Bununla beraber, hedefi aydnlatmak iin byk miktarlardaki enerjiretimine gereksinim duyulmaktadr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 46 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
53/186
UZAKTAN ALGILAMA
Aktif sensrler, microwave blgede olduu gibi gne enerjisininyetersiz olduu dalga uzunluklarnda veya aydnlatlm hedeflerindaha iyi kontrol edilmesi iin kullanlrlar. Laser fluorosensr veSynthetic aparture radar bu tip sensr rneklerindendir.
ekil-49
Aktif sensrn alma konsepti
Microwave alglama, uzaktan alglamada kullanlan pasif ve aktifyntemlerden her ikisinide iermektedir. Tm cisimler belirinmiktarda microwave enerji yaymaktadr. Bu enerji cismin veyasathn yayd scaklk ve nem zelliklerine baldr. Pasifmicrowave alglayclar tipik bir Radiometers veya Scannersolup ayn tarzda almaktadrlar. Antenleri iermeyen bu
alglayclar, gr sahalar kapsamndaki ortamdan yaylanmicrowave enerjiyi kaydetmektedirler. Pek ok pasif microwavesensr dk mekansal zmleme salamaktadr.
ekil-50
Pasif Microwave alglayc ve zellikleri
1. Atmosferden yaylan enerji2. Sathdan yansyan enerji3. Sathdan yaylan enerji
4. Sath yzeyinden aktarlan enerji
LEM RKETLER GRUBU UZALG 47 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
54/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
55/186
UZAKTAN ALGILAMA
b. KAMERA VE TARAYICI STEMLER :
Gemite ve gnmzde uzaktan alglama, kamera ve tarayc (scanner)olarak adlandrlan sistemlerle salanm ve salanmaktadr.
(1) KAMERA SSTEMLER:nsan gz organic bir kameradr. Gzn inorganik bir modeli olankameralar, dnya sathnn uzaktan alglanmas iin kullanlansensrlerin en basiti ve eskisidir.
Buna ramen gnmzde uak, helikopter vb. vastalarda halengrev yapmakta ve zellikle ok hassas zmlemegereksinimlerini, baarl bir ekilde karlamaktadr. Kameralar,sensor terminolojisi asndan framing ve vidicon olarak 2 atrtipe ayrlmlardr.
Pasif optik sensor snfna giren framing kameralar; dnya sathzerindeki bir sahann (A), mercek, obturatr ve diyaframdanoluan bir objectif (B) ile, erceve tarzndaki bir anlk (enstantane)ve devaml birbiri zerine bindirmeli grntlerini, odak dzlemi(focal plane) zerindeki bir film zerine kaydederler.
Odak sath
Objektif (B)
Boycabindirme
(C)
Dnya zerindeki bir saha (A)
Uu istikameti
ekil-52
Kamera sistemi
Bu kayt, araziye ynlendirilen kamerann n arzu edilenfaslalarla girmesini salayacak tarzda ayarlanm opturatrnalmas ile balar ve odak sath zerindeki filmin zerinde sonbulur. Vidicon tipi televizyon kameralar grntleri manyetik teyp
gibi fotorafik hassasiyetteki ortamlara kaydederler.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 49 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
56/186
UZAKTAN ALGILAMA
Frame ve vidicon kameralarn en nemli zellii; birbirini izleyen, stste bindirmeli ve stereoskopik gre olanak salayan grntpozlarn ekmesidir. Bu bindirmelerden istifade edilerek, hedeflerin3 boyutlu grnmeleri ve incelenmeleri sterescope aleti ile
salanmaktadr.
(2) TARAYICI SSTEMLER:
Birok elektronik tarayc sistem, dar anlk gr sahasna (IFOV)sahip dedektr kullanarak, arazi zerindeki 2 boyutlu nesnelerisprme tarz bir tarama ile grntlemektedir. Araziden yaylanveya yansyan elektromanyetik enerji fotonlar,(k enerji birimi),tarayc sistemin dedektr tarafndan alglanr, elektriki sinyalleredntrlr ve takiben manyetik bir band zerine kaydedilir.
Tarayc sistemler, hem uaklara hemde uydu platformlarnda
kullanlmakta ve ayn prensiplere gre almaktadr. Farkl dalgauzunluklarnda veri toplayan tarayc sistemler, yaygn olarakMultispectral Scanner (MSS) olarak anlmaktadr.
Sistem tiplerine baklmakszn tarayclar, fotorafik kamerasistemlerine gre bir ok avantaja sahiptir. Fotorafik sistemlergrnen ve yakn nfrared blgelerini, ok bandl tarama sistemleriise bu blgelere ilaveten termal blgeyi de kapsamaktadr. Taramasistemleri fotorafik sistemlerden ok daha yksek tayfsalzmleme salamaktadr. ok bandl fotorafik sistemler her birtayf band iin ayr mercek dzeneini kullanmaktadr. Bu husus,
farkl bandlarn kayt edilmesi ile mekansal ve radyometrikzmlemenin mukayesesinde sorunlara neden olmaktadr.Tarayc sistemler, tm mekansal bandlar ayn anda ayr optiksistemleri vastasyla algladklarndan, bu sorunlar asgari seviyeyeindirgemitir.
Tarayc sistemler, kullanlan mode veya metoda bal olarak;Across-track scanner, Along-track scanner, Circular scanner veSide scanner olarak adlandrlan 4 tipe ayrlmtr.
(a) ACROSS-TRACK TP TARAYICILAR:
Bu tip tarayclar, dnya yzeyinin 2 boyutlu nesnelerini,sensr platformunun hareket istikametine dik gelen hatlartarznda tararlar. Sensrn bir tarafndan dier tarafna doruolan her bir hat, sensrn ierdii dnen bir ayna (rotatingmirror) tarafndan taranr.
UV, grnen, yakn nfrared ve termal enerji kendine zdalga uzunluklar iinde daha hassas ksmlara ayrlmtr.Dedektrler, bu ayrm kendi balarna tannabilecek tarzdakaydetmektedir. Dedektrler muhtelif miktardaki zel dalgauzunluklarn alglayan hassas hcre yapsna sahiptir. Bu yapnedeniyle, eletromanyetik tayfdaki farkl dalga uzunluklar,tannabilecek ekilde hassas hcrelere kaydedilirler.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 50 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
57/186
UZAKTAN ALGILAMA
Sensrn anlk gr sahas (IFOV) ve uan platformunyerden ykseklii, yerdeki zmlenebilecek hcreyi (groundresolution cell) dolaysyle mekansal zmlemeninbelirlenmesini salar. Asal gr sahas (Angular field of
view), dner aynann taramasn, a cinsinden belirten birdeer olup bir tarama hattnn kaydn ve taranan blgeningeniliinin (swath) tesbitine hizmet etmektedir.
ekil-53
Motor
Asalgrssahas
Anlk gr sahas(IFOV, 1 mrad)
Dner ayna(Her bir hat iin tarama oran =2 x 10-2 sn.
Dedektr
900
zmlenen yer hcresi10 x 10 m
Uu
Tarama istikameti
Tarama genilii(Swath)
20 Km.2000 (cell)
Ykseklik10 Km
istikameti
Across-track tipi tarayc
Yukardaki ekilde belirtilen ve uaklarda kullanlan across tipitaraycnn 1 mrad lk anlk grs sahasn (IFOV) ierendedektr, 10 Km. ykseklikten 10 x 10 metre ebadlarndakibir yer hcresini zmleyebilmektedir. Yer yznde taranangenilik (swath), dedektrn asal gr sahasna ve yerdenolan yksekliine bal olup aadaki eitlik vastasylahesaplanmaktadr.
Tarama Genilii (Swath) = tan x YUKSEKLIKX2
SAHASIGORUSACISAL
Uaklar, olanaklar ve gereksinimler nedeniyle byk alarda
(90-1200) tarama yapmaktadr. Uydularn daha geni sahalarkaplamalar iin ok ykseklerden umas gerekmektedir ve buyzden de tarama kk alarda (10-200) olmaktadr.Sensrden yerden ykseklii, tarama geniliinin ortasndankenarlara doru yerdeki zmlenebilen hcrenin, olduundandaha byk alglanmasna, dolaysyle grntlerdekigeometrik bozulmalara neden olmaktadr. Across tipitarayclar etkileyen dier bir faktrde Dwell time olarak ifadeedilen ve yerdeki zmlenebilen bir hcrenin, dedektrnanlk gr sahas (IFOV) tarafndan taranmas iin gerekliolan zamandr. Bu zaman aada verilen eitlik ilehesaplanmaktadr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 51 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
58/186
UZAKTAN ALGILAMA
Dwell time =SAYISIHUCREHATTAKI
ORANITARAMAHATTIHERBIR
= =hucre2000
sn.x102 -21 x10 5 sn.Hcre 1
Bu tip tarayclarda, dner ayna kullanlmasndan Dwell timesresi ksadr. Bu sre sensrn tayfsal, mekansal veradyometrik zmlemesini etkilemektedir. Dier taraftan buksa sre; sensrn sinyalleri zayf olarak alglamasna,dolaysyle nesnelerin tesbitini gletirmektedir.
(b) ALONG-TRACK TP TARAYICILAR:
Bu tip tarayclar, dnya yzeyinin 2 boyutlu grntlerini,sensr platformunun hareket istikametine paralel gelen hatlartarznda tararlar. Acrosstrack tipi tarayclardaki dner ayna
yerine, bunlarda bir mercek sistemi kullanlmaktadr. Tarama,odak sathna dorusal dizinler (linear array) tarzndayerletirilmi dedektrler tarafndan yaplmaktadr. Bylece yeryzndeki nesneler, uu istikameti boyunca sprlerekkaydedilmektedir. Bu zellie dayanarak bu tip tarayclaraPushbroom scanner da denilmektedir. Her dedektr kendibana yerdeki bir zmleme hcresinin enerjisini ler.Tarayc sistemin mekansal zmlemesi, dedektrn ebadnave anlk gr sahasna (IFOV) baldr. Herbir tayfsal bandveya kanal, ayr dorusal dizin tarafndan kaydedilir.
Dedektr dizini
Mercek
Odak sath
zmlenen yer hcresi10 x 10 m
Tarama istikameti
Uu istikameti
Ykseklik10 Km.
ekil-54
Along-track tipi tarayc
LEM RKETLER GRUBU UZALG 52 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
59/186
UZAKTAN ALGILAMA
Dorusal dizindeki dedektrleri ieren Alongtrack tipitarayclarn, Acrosstrack tipi tarayclara gre eitliavantajlar bulunmaktadr. Alongtrack tipi tarayclar, yerdekizmleme hcresinden yaylan enerjiyi uzun zaman
periyodunda (Dwell-time) aada belirtilen eitlie grelerler.
Dwell Time =HIZ
EBADIHUCRE
=1-
-1
snm200
hucrem10= 5 x 10-2 sn hcre-1
Bu sre nesneyi belirlemek iin daha fazla enerjininalglanmasna ve radyometrik zmlemenin gelimesineolanak salamaktadr. Keza zaman periyodunun artmas, her
bir dedektr iin daha kk anlk gr sahas ve daha darband genilikleri salar. Bylece radyometrik zmlemeninetkisinde kalmakszn hassas mekansal ve tayfsal zmlemesalanr. Bu tipdeki dedektrler, mikroelektronik tehizatlarolup genelde kk, hafif ve daha az enerjiye gereksinimduyarlar. Dier tarafdan hareketli paralar olmadndan dahagvenilir ve uzun mrldrler.
(c) CIRCULAR TP TARAYICILAR:
Bu tip tarayclar, dikey eksene yerletirilmi bir motor ve ayna
vas
tas
yla, araziyi dairesel olarak sprerek grntlerler. Busprmenin sadece n ksm kaydedilerek grntleroluturulur. Taraycnn avantaj, arazi ile arasndaki mesafeninsabit ve yerde zmlenen hcrelerin ayn ebatta olmasdr.Dezavantaj ise, grntleme techizatnn dorusal (linear)veriye gre dizayn edilmesi nedeniyle grnt retimincesindeki olduka fazla olan tekrar formatlama ilemleridir.
zmlenen yer hcresi
Motor
Tarayc Ayna
Uu
Tarama istikameti
Dedektr
istikameti
ekil-55
Circular tipi tarayc
LEM RKETLER GRUBU UZALG 53 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
60/186
UZAKTAN ALGILAMA
Circular tipi tarayclarn Dwell-time, across-track tipitarayclarla mukayese edilebilecek tarzda ksadr. Keifamalar iin genellikle helikopter ve alak irtifadan uanuaklarda kullanlrlar.
Tarayc aynann dn ekseni, ilerideki bir noktay gsterecektarzdaki bir aya bal olarak dzenlenmitir. Bu zellik,uan ileri hareketi ile deien araziyi en iyi ekilde gstermeolanan salamaktadr. Bu tarayclarn salad arazigrntleri, pilotlarn kabindeki bir ekran zerinden gerekzamanl olarak izlemesine olanak salar ve onlarn yapacaseyrseferi kolaylatrr.
(d) SIDE TP TARAYICILAR:Daha evvel aklanan 3 tip tarayc pasif olarak alrken butarayc aktif olarak almaktadr. Hem uaklarda hemdeuydularda kullanlmaktadr. Genelde araziyi yanca grecekekilde uan platformlara taklrlar.
Daha nceki pararaflarda belirtii zere her hava artndagrev yapmaktadrlar. Kendi kaynandan yer sathnagnderdii enerjinin, geriye dnen ksmnn bir antentarafndan alglanmas esasna, dier bir deyile radarprensibine gre almaktadrlar.
Uu
zmlenenyer hcresi
Anten
Gnderilenener
istikameti
ji palsi
Tarama istikameti
ekil-56
Side tipi tarayc
Bu tarayclarn belliballarndan; SLAR ve SAR olarakadlandrlanlar uaklarda, SIR ve RADARSAT olarakadlandrlanlar ise uydularda kullanlmaktadr. NASA tarafndan2000 yl ubat aynda uzaya gnderilen mekik kapsamndaki enson teknolojiye gre retilmi bu tip bir tarayc, hassaszmlemeli olarak dnya karalarnn % 80nin radar grntlerinialglamtr. nmzdeki gnlerde bu grntler, askeri ve sivil
alanda yaygn olarak kullanma girecektir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 54 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
61/186
UZAKTAN ALGILAMA
2. MUHTELF SENSRLER VE UYDULAR:
Grntler, kameralarla techiz edilmi uaklar veya sensrleri ieren uydulartarafndan salanmaktadr. Uydu sistemleri, aada belirtilen avantajlarasahiptir.
Toplanan saysal veri, radyo veya microwave muhabere kanallarvastasyla sratle yer istasyonlarna aktarlr ve manyetik teyplardedepolanr. Takiben bilgisayar kullanm ile kolayca ilenir ve analiz edilir.
Bir ounun dnya zerindeki yrngesi ayn olduu iin, zamanperiyodu iinde blgede meydana gelen deiikliklerin tesbitine olanaksalar.
Uzaya atlma masraf hari, salad grntlerin maliyeti, uakgrntlerine gre daha ucuzdur.
ok istikrarl bir geometri saladklarndan, grntlerin bozulma vekayma ans azdr.
Uydu grnt sistemleri ile uak grnt sistemlerinin karlkl mukayesesisonuunda her iki sistemin avantaj ve dezavantajlar aadaki tablodagsterilmitir.
ZELLKLER UAK GRNT SSTEM UYDU GRNT SSTEMRTFA Olduka alak (1-30 Km) ok yksek (175-1500 Km)
TARAMA GENL Dar (1-15 Km)Geni sahalar birok eritle kaplanr
Geni (60-200 Km)Geni sahalar tek grnt ilekaplanabilir
ZMLEME Yksekrtifa ve optik techizata bal olarakdeiir
DkYrnge ve optik techizat sabitolduundan deimez
AYDINLATMA Geni sahalarda deiir Gnee senkronizeli olan tiplerinde,geni sahalar deimez
HEDEFTE TEKRARBULUNMA ZAMANI
Ksa ve esnek Dakika / saat Yrngeye bal olduundan uzunGn
CEVAP VEREBLMEKABLYET
Dzenlenebilir ve esnek Yrngeye bal olduundan sabit
UU YOLU Deiebilir Yrngeye bal olduundan sabit
Grnt alglama ve muhtelif veri salayan sensrler kullanm amalarnagre; Meteoroloji sensrleri ve uydular, Yer sathn gzleyen sensrler veuydular, Radar sensrleri ve uydular, Deniz aratrma sensrleri ve
uydular
, Gezegenlere ynelik sensrler ve uydular
olarak 5 genelkategoriye ayrlmtr. Ayrca; Video, FLIR, Laser fluorosensr ve Lidarolarak adlandrlan Dier sensrlerde uzaktan alglama amalar iinkullanlmaktadr.
a. METEOROLOJ SENSRLER VE UYDULARI:
Hava durumu ve tahminleri, uzaktan alglamann askeri olmayan ilkuygulamasdr. ABDnin 1960 ylnda uzaya gnderdii TIROS-1(Television and Infrared Observation Satellite) ilk meteoroloji uydusudur.Meteorolojik bilgilerin nemini benimseyen lkeler, takip eden yllardauzaya bu amaa ynelik olarak birok uyduyu gndermilerdir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 55 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
62/186
UZAKTAN ALGILAMA
Bu paralelde ABD; 1975-1994 yllar arasnda GOES-1 (GeostationaryOperational Enviromenta Satellite), GOES-7, GOES-8 ve NOAA AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) serisi meteorolojiuydularn uzaya gndererek kullanmaya balamtr. Meteoroloji
uydularnn kulland sensrler ile, yer sathn gzetleyen uydularnsensrleri mukayese edildiinde; bunlarn taramasnn dier bir deyilekaplama geniliinin ok byk, mekansal zmlemenin kaba vezamansal zmlemenin daha ksa olduu grlr.
(1) GOES:
Meteoroloji ve hava tahminleri iin 1975 ylndan beri kullanlanGOES serisi uydular ve sensrleri, ekvatordan 36.000 Km.ykseklikteki bir yrngede umakta ve dnyann hemen hemen1/3 n gzetlemektedir. Atmosferik scaklk, rzgar, nem ve bulut
rtsne ilikin bilgileri ve grntleri salamaktad
r. Gelimi enson teknolojiyi ieren GOES-8 meteoroloji uydusu, dnyay hemenhemen geree yakn zamanl olarak gzetlemekte ve blgeleri 15dakikada bir grntlemektedir.
MEKANSAL ZMLEME (Spatial Resolution) Band1: 1 Km. Band2, 3, 4, 5: 4 Km.
TAYFSAL ZMLEME (Spectral Resolution) 0.52-12.5
RADYOMETRK ZMLEME (Radiometric Resolution) 10 Bit
ZAMANSAL ZMLEME (Temporal Resolution) 15 Dakika
TARAMA GENL (Swath) 200 B- 1650 D (izlanda- Bering Boaz dousu)
YRNGE YKSEKL (Km) 36.000 Km.
BANDLARDALGA UZUNLUU
(m)KULLANIM ALANLARI
Band 1: Grnen 0.52-0.72 Bulut, kirlilik ve pusu belirleme, muhtelif frtnalar tesbit.
Band 2: Ksa IR 3.78-4.03 Gece oluan sisleri tesbit, gndz esnasnda; su, kar ve buzieren bulutlar ayrmak, yangn ve yanarda olaylarnbelirleme, gece dneminde deniz sath scakln tesbit
Band 3: Orta IR 6.47-7.02 Orta seviyelerdeki nemi tahmin ve atmosferik hareketleriizlemek
Band 4: Termal IR 10.2-11.2 Rzgarlarn srkledii bulutlar, muhtelif frtnalar veiddetli yalar tesbit.
Band 5: Termal IR 11.5-12.5 Alak seviyelerdeki nemi tesbit, deniz sath scakln, tozve volkanik klleri belirleme
ekil-57
Dnyann ve florida sahillerindeki bir tayfunun grnts
LEM RKETLER GRUBU UZALG 56 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
63/186
UZAKTAN ALGILAMA
(2) NOAA AVHRR:
Bu uydu ve sensr, hem meteorolojik hemde kk leklidnyaya ilikin gzlem ve keif yapma olanaklarna sahiptir. Eldeedilen bilgiler direkt olarak yerdeki bir istasyona aktarlmaktadr.Dier tip yer sathn gzetleme uydularna gre mekansalzmlemesi kaba olmasna karn blgesel, deniz sath scakl,tabii bitkiler ve rn kontroluna ilikin olarak geni blgelerikapsayan bilgi ve grntleri salamaktadrlar.
MEKANSAL ZMLEME (Spatial Resolution) 1.1 Km.
TAYFSAL ZMLEME (Spectral Resolution) 0.58-12.5
RADYOMETRK ZMLEME (Radiometric Resolution) 10 Bit
ZAMANSAL ZMLEME (Temporal Resolution) 12 Saat
TARAMA GENL (Swath) 2700 Km.
YRNGE YKSEKL (Km) 833 Km.
BANDLARDALGA UZUNLUU
(m) KULLANIM ALANLARI
Band 1: Grnen 0.58-0.68 Salkl bitkileri belirleme, bulut, kar ve buzu tesbit
Band 2: Yakn IR 0.72-1.1 Su, bitki ve ziraai aratrma
Band 3: Orta IR 3.55-3.93 Kar ve buzu belirleme, deniz sath scakl, yanarda veorman yangn faaliyetleri
Band 4: Termal IR 10.3-11.3 Deniz sath scakl ve toprak nemi
Band 5: Termal IR 11.5-12.5 Deniz sath scakl ve toprak nemi
ekil-58
Hava durumu ve deniz sath scaklklarn ieren grntlerb. YER SATHINI GZLEYEN SENSRLER VE UYDULARI:
Meteoroloji uydular ve sensrlerinden yer sathna ilikin olaraksalanan grntler ve bilgiler gereksinimleri karlayamamtr. Busebepten, sadece dnya sathnn incelenmesine ynelik ihtiyakarlayan ve birok tayfsal banda sahip bir ok uydu uzaya atlmtr.
Daha uzun mrl olarak proramlanan bu tip uydu ve sensrleri,halihazrda ok iyi mekansal ve zamansal zmleme ve yeterli taramagenilii verecek kabiliyettedir. Bunlarn belli ballarna ilikin bilgileraadaki pararaflarda ifade edilmitir.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 57 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
64/186
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
65/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-59
Landsat uydusu Pan ve MSS grntleri
(2) SPOT:
Fransz uydusu SPOT-1, 1986 ylnda uzaya atlmtr. Along-tracktipi ve High Resolution Visible olarak adlandrlan tarayc sensrleriiermektedir. Bu sensr, sral dizinli (linear array) dedektrleriiermektadir. Pankromatik grntler 6000 dedektr tarafndan, 3banda sahip Multispectral grntler ise her bir bandna ynelikolarak tahsis edilmi 3000 dedektr tarafndan salanmaktadr. Enson teknolojileri ierecek tarzda dizayn edilmi ve High ResolutionVisible Infrared: HR VIR sensrn ieren SPOT-4 uydusu ise 1998ylnda hizmete girmitir. SPOT sensrleri ayrca bindirmelistereoskopik (3 boyutlu) grnt alglama kabiliyetine de sahiptir. Buzellikten istifade ile, arazinin toporafik durumunu yanstan saysal
ykseklin modelleri (DEM) retilmektedir.
SENSRLER SPOT PAN SPOT XS SPOT4
MEKANSAL ZMLEME (Spatial Resolution) 10 m. 20 m. 10 ve 20
TAYFSAL ZMLEME (Spectral Resolution) 0.51-0.73 0.50-0.89 0.50-1.75
RADYOMETRK ZMLEME (Radiometric Resolution) 8 Bit
ZAMANSAL ZMLEME (Temporal Resolution) 26 Gn 26 Gn 5 Gn
TARAMA GENL (Swath) 60Km. 60Km. 60 Km.
YRNGE YKSEKL (Km) 832 Km.
BANDLAR DALGA UZUNLUU(m)
KULLANIM ALANLARI
SPOT PAN
PAN 0.51-0.73 Bitki ve kereste ynetimi, gzerah ve yerleim analizi , sel veerozyon analizi / ynetimi, yer alt sular ve havza analizi
SPOT XS
Band1: Yeil 0.50-0.59 Salkl bitkileri belirleme
Band2: Krmz 0.61-0.68 Bitki trlerini ayrma, toprak ve jeolojik snrlar nitelendirme
Band3: Yakn IR 0.79-0.89 Canl ve salkl bitki maktar, toprak/rn ve arazi/su tasnifi
SPOT4
Band 1: Yeil 0.50-0.59
Band 2: Krmz 0.61-0.68
Band 3: Yakn IR 0.79-0.89
Band 4: Yakn IR 1.58-1.75
PAN 0.61-0.68
Spot kapsamndaki PAN ve XS modlar grntlerininuyguland alanlardadaha hassas olarak kullanlr.
LEM RKETLER GRUBU UZALG 59 K ASIM 2001
-
8/8/2019 LEM GIS Uzaktan Alglama
66/186
UZAKTAN ALGILAMA
ekil-60
SPOT uydusu pankromatik ve Multispectral grntleri
(3) IRS-1C / 1D:
1995 ylnda uzaya gnderilen IRS (Indian Remote Sensing) isimliHint uydusu, hem Landsat MSS/TM sensrlerini hemde SPOT HRVsensrlerini kapsayan 3 sensre sahiptir. Bu sensrler; tek bandlve yksek zmlemeli pankromatik, 4 bandl orta hassasiyettezmlemeli LISS-III ve kaba zmlemeli WiFS olarakadlandrlmtr. SPOT uydusu gibi bindi