zonguldak bölgesine ait bİlsat-1- uydu görüntüsünün geometrik ve semantik analizi

21\02\2007 ZKÜ JEODEZİ VE FOTOGRAMETRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ZONGULDAK BÖLGESİNE AİT ZONGULDAK BÖLGESİNE AİT BİLSAT 1BİLSAT 1 UYDU GÖRÜNTÜSÜNÜN UYDU GÖRÜNTÜSÜNÜN

GEOMETRİK VE SEMANTİK GEOMETRİK VE SEMANTİK ANALİZİANALİZİ

DİPLOMA ÇALIŞMASI

IV.sınıf öğrencisiHamdi SEÇİLMİŞ2002010602016


İÇERİK Uzaktan Algılama ve Tarihçesi LANDSAT Uydusu SPOT Uydusu BİLSAT-1 Uydusu Topografik Harita Üretimini Etkileyen Faktörler Uygulama Sonuçlar


UZAKTAN ALGILAMA

ISPRS’in tanımı;

Algılayıcı sistemlerden türetilen görüntüsel ve sayısal gösterimlerin, kayıt, ölçüm, analiz ve yorumlanması işlemleri sonucu, yeryüzü ve çevresi ve bunlara ait fiziksel nesneler hakkında güvenilir bilgi edinme sanatı, bilimi ve teknolojisi


Uzaydan harita yapımının geçmişi >35 yıl, ABD, 1972 yılında LANDSAT uydusunu

uzaya göndermiştir. ABD, dijital formda görüntü elde etmek

istemiş (CCD dizinli sensör) Yeryüzü üzerinde bilgi toplayan hizmet

amacına göre değişen özelliklerde birçok uydu vardır.

UZAKTAN ALGILAMA


LANDSATSistemler Fırlatma

TarihiAlgılayıcı (optik)

Çözünürlük(metre)

Band Sayısı

Görüntüleme Genişliği (km)

Görüntü YinelemeSüresi (gün)

LANDSAT-1

1972 RBV 30 1 98 18

MSS 80 4 185 18

LANDSAT-2

1975 " " " " 18

LANDSAT-3

1978 " " " " 18

LANDSAT-4

1982 MSS 80 4 " 16

TM VIS 30 6 " 16

TM IR 120 1 " 16

LANDSAT-5

1984 " " " " 16

LANDSAT-6

1994(Düştü)

ETM TM 30 6 " 16

LANDSAT-7

1999 PAN 15 1 " 16

ETM 30 6 " 16

ETM 60 1 " 16


LANDSAT


Kanal Çözünürlük(m)

Dalga boyu (μm)

Uygulama

ETM+ 1 30 0.45-0.52 (mavi)

su kütlelerinin derinliklerini inceleme olanağı, kıyı harita yapımında ve toprağın bitkilerden ayırt edilmesinde ,kullanılır.

ETM+ 2 30 0.52-0.60 (yeşil)

Bitkilerin canlılığını saptamada, görülen spektrumdaki yeşil bölgede oluşan yansımanın ölçülmesinde kullanılır.

ETM+ 3 30 0.63-0.69 (kırmızı)

Klorofil soğurma bandı olduğu için, bitkilerin ayırt edilmesinde önemli rol oynar. Bitki örtülü ve bitkisiz alanlardaki aykırılıklardan başka bitki sınıfları içerisindeki değişiklikleri de tanımlamaya yardımcı olur.

ETM+ 4 30 0.76-0.90 (yakınIR)

Bitki cinslerinin tanımlanması, su kütlelerinin ayırt edilmesi ve toprak neminin belirlenmesinde kullanılır. Ayrıca ürün belirlemenin yanı sıra toprak-ürün, toprak-su ilişkisini vurgulamada da etkin rol oynar.

ETM+ 5 30 1.55-1.75 (kd. IR)

Bitki ve topraktaki nemi gösterir. Aynı zamanda karın buluttan ayırt edilmesinde yardımcı olur.

ETM+ 6 120 10.4-12.5 (termal

IR)

Değişik yerlerde, özellikle toprağın nemi, su kirliliği, orman yangınları, bitki sınıflandırması, volkan araştırmalarında ve termal harita üretiminde faydalanılır.

ETM+ 7 30 2.08-2.35 (kd. IR)

Kayaç cinslerinin ayırt edilmesinde ve hidrotermal haritalamada kullanılır.

LANDSAT


BÜYÜK OPTİK UYDULAR LANDSAT uydusundan sonra Fransızlar SPOT (1986)

serisindeki ilk uydusunu fırlatmıştır.

1:50000 ve 1:100000

Radyometrik çözünürlük 8 bittir.

5 adet spektral bant bulumaktadır.

• SPOT 5 uydusu


SPOT 5 Zamansal çözünürlüğü 26gün, +/- 27o yan bakış(PAN), 4 gün de görüntü alma

High Resolution Visible (HRV), -Yüksek Çözünürlüklü Görünür (YÇG) Algılayıcı

DEM (Digital Elevation Model)-SAM (Sayısal Arazi Modeli) oluşturmaktadır.


SPOT

Stereoskopik görüntü alımı


BÜYÜK OPTİK UYDULAR


KÜÇÜK OPTİK UYDULAR

büyük uyduların kütlesi >1000kgorta uyduların kütlesi 500<m<1000kgmini uyduların kütlesi 100<m<500kgmikro uyduların kütlesi 10<m<100kgnano uyduların kütlesi 1<m<10kgpiko uyduların kütlesi 0,1<m<1kgfenito uyduların kütlesi <100kg


KÜÇÜK OPTİK UYDULARSİSTEM FIRLATMA GSD(m)

PAN/MSŞERİT

GENİŞLİĞİ(km)GÖRÜNTÜ ALMA

TEKNOLOJİSİ

UOSAT 12UK, İngiltere

1999 10 / 20 10 / 30 CCD dizinli

KITSAT 3Güney Kore

1999 15 MS 50

SUNSATGüney Kore Ticari

2000 15 52

ALSAT 1Cezayir

2002 32 MS 600 CCD dizinli, DMC

BİLSAT 1-Türkiye 2003 12 / 28 24 / 53 CCD dizinli, DMC

BNSCSATUK


NİGERİASATNijerya


BLMIT-1Çin

2005 4 / 32 600 CCD dizinli, DMC

VİNSAT-1Vietnam


THAİPHATTayland

- 36 MS 600 CCD dizinli, DMC

TOPSAT UKBNSC, İngiltere

2005 2.5 / 5 10 / 15 Serbest bakış, TDI

X- SATSingapur

2006 10 MS 50

RAPİDEYEAlmanya ticari

2007 6.5 MS 78 Serbest bakış, 5 uydu


BİLSAT 1 SSTL (İngiltere)-TÜBİTAK UZAY

ortak yapım 27 Eylül 2003 yılında fırlatıldı,Plesetsk (Rusya-askeri üs),Kozmos-3

Ağırlığı 129kg, Deniz seviyesi=686km,DMC (Disaster Monitoring

Constellation) üyesidir.


BİLSAT 1 7.4µm piksel, MSS,f=180mm,

LANDSAT 1-4 Radyometrik çözünürlük 8 bit UoSAT-12 deki 560mm lik mercek yerine 400mm lik, Kodak KAI-4000 (PAN)

• 0,45-0,52 µm• 0,52-0,60 µm• 0,63-0,69 µm• 0,76-0,90 µm

• 0,54-0,70 µm

1.Kırmızı (Red) 2.Yeşil (Green)3.Mavi (Blue)4.Yakın Kızılötesi (NIR)

Multispektral

PAN

1.Siyah-Beyaz


BİLSAT 1 6.5sn’de bir

görüntü almaktadır. CCD dizinli sensörGünde

Renkli (MSS) Siyah-Beyaz(PAN)

43 çerçeve 170 çerçeve

Kaplanan Alan1 çerçeve=55x55km

Kaplanan Alan1 çerçeve=25X25km

Piksel Boyutu 7.4 µm, GSD=26m(MSS),12m(PAN)Piksel Boyutu ile GSD eşit değildir.

Dijital görüntüler yalnız GSD üzerinden karşılaştırılabilir.


BİLSAT 1

Zamansal çözünürlüğü; PAN 52 (4), MSS 116 (5) gün; +/-30o eğik bakış

GEZGİN; görüntü sıkıştırma kartı

ÇOBAN; 120m düşük çözünürlüklü,4 bantlı, 8 kanallı kamera


Topografik Harita Üretiminde ele alınacak 2 temel unsur vardır;

• Doğruluk

• Çözünürlük

1:30000 1:15000

Analog Görüntü 60 çizgi/mm

50 cm 25cm

Dijital GörüntüGSD

1,5~3m 0,75~1,5m

NOT: GSD-Harita ilişkisi; GSD = ( 0.05 – 0.10)mm x ölçek


• Harita ölçeği ile uydu görüntülerin ölçeği arasında tecrübeye dayalı geliştirilmiş bir ilişki sözkonusudur. Normal şartlarda, yer örnekleme aralığı (GSD) veya komşu piksel merkezleri arasındaki uzaklık, harita ölçeğinde 0.05mm ila 0.1mm boyutunda olmalıdır.


Bilgi içeriğini etkileyen unsurlar

• Görüntülenen alan (topografya)• Nesnelerin durumu• Atmosferik koşullar• Gölgelerin boyu• Güneş yükseklik açısı• Algılayıcının bakış açısı• Güneş azimutuna göre hedefin eğim ve

yönü• Renk kavramı


Görüntünün Çözünürlüğü;

• Geometrik Çözünürlük; Bir görüntüleme sisteminde ayrık olarak kaydedilebilen iki nesne arasındaki en küçük uzaklık olarak tanımlanabilir. Bunu ortaya koyan en uygun ölçüt görüntünün GSD (Ground Sampling Distance) değeridir.


• Ayrık Piksel gösterimi

• Bindirilmiş piksel ve GSD ilişkisi

GSD-Piksel Boyutu


Görüntünün Çözünürlüğü;

• Radyometrik Çözünürlük; Algılayıcı tarafından toplanan verilerin, seçilebilen ayrık parlaklık değeri sayısı ve düzeyinin belirlenmesini tanımlar. Diğer bir değişle sinyalin bölünebildiği ayrık düzey sayısının saptanmasıdır.

• Örn: BİLSAT-1, 0-255 renk tonuna sahip piksellere sahiptir.


UYGULAMABİLSAT-1 uydu görüntüsüne getirilen

geometrik düzeltme adımları;Sistematik ve Sistematik olmayan

hataların giderilmesi Sistematik Hatalar; bazı yörünge ve

kalibrasyon bilgileri ile düzeltilebilirler ve çoğu zaman satışı yapılan görüntüler, pazarlamacı firma tarafından sistematik düzeltmesi yapılmış olarak satılırlar.

Sistematik olmayan Hatalar; önceden kestirilemedikleri için ancak YKN ve SYM ile giderilebilirler.


UYGULAMA• Sistematik olmayan hataların giderilmesinde

YKN(Yer Kontrol Noktaları) seçimi;


UYGULAMA

• Görüntü koordinatlarının, YKN’na dönüşümü sağlamada çeşitli matematiksel model kullanılır.

»Benzerlik Dönüşümü (en az 4 parametre)

»Afin Dönüşümü (en az 6 parametre)»Polinom dönüşüm (çeşitli

dereceden)Parametre sayısı arttıkça geometri daha fazla bozulmakta ve şekil gittikçe daha fazla deforme olmaktadır.


UYGULAMA• 1:25000 lik topografik harita ile ilişkilendirilmesi sağlanmıştır. • İki boyutlu dönüşümde, görüntüyü sadece bir düzlem üzerine izdüşürecek bilgi ilişkilendirilmesi yapılır. • PCI Geomatica-Orto Engine yazılımının YKN Ölçme Arayüzü (GCP Collection Tool) ile gerçekleştirilmiştir.


UYGULAMA


SONUÇLARYKN YKN (Piksel) YKN (m)

X(rms) Y(rms) X(rms) Y(rms)

Birinci Derece Polinom

16 11.01 3.48 433.80 141.55

İkinci Derece Polinom

16 1.42 0.92 59.47 33.43

Üçüncü Derece Polinom

16 1.08 0.89 26.28 30.01

Dördüncü Derece Polinom

16 0.63 0.57 5.61 0.49

Beşinci Derece Polinom

16 - - - -


SONUÇLAR

• Görüntülerden üretilen harita ölçeğinin belli bir sınırda kalması bilgi içeriğinden kaynaklanmaktadır.

• Yüksek çözünürlüklü görüntüler; Büyük ölçekli haritaya ait detay verirken, BİLSAT-1 gibi orta çözünürlüklü uydular 1:300000 ile 1:600000 küçük ölçekli haritaların bilgi içeriğine sahipken, 1:150000 küçük ölçekli konum doğruluğu vermektedir, diyebiliriz.


SONUÇLAR

• Harita yapımına olanak tanımayan görüntüler yorumlamaya dayalı semantik bilgi açısından önemli yer tutmaktadır.


SONUÇLAR

K

zonguldak bölgesine ait bİlsat-1- uydu görüntüsünün geometrik ve semantik analizi

Education