39
Radar Çeşitleri,Teknolojileri ve SYM Üretilmesi Teknolojileri Hazırlayanlar Onur Türkseven Tolga Canbey ANADOLU ÜNİVERSİTESİ Anadolu Üniversitesi -2014 Fen Bilimleri Enstitüsü Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Anabilim Dalı

Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

  • Upload
    yasemin

  • View
    247

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

Citation preview

Page 1: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

Radar Çeşitleri,Teknolojileri ve

SYM Üretilmesi Teknolojileri

Hazırlayanlar

Onur Türkseven

Tolga Canbey

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Anadolu Üniversitesi -2014

Fen Bilimleri Enstitüsü Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Anabilim Dalı

Page 2: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

Ġçindekiler

• Radar Nedir?

• Radar Çeşitleri ve Kullanım Alanları

• SYM Nedir?

• SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 3: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

1)RADAR NEDİR?

Radarın teorik temelleri oldukça karmaşık olmasına

karşın, çalışma prensibini anlamak kolaydır. Temel anlamda

radar sistemleri enerji sistemlerinden çıkan dalgalarının

yansıması sonucu veya dalgaların varsayılan bir cisme

çarpıp dönmesi ile bu arazı hız ve zaman farkından yola

çıkılarak çeşitli kavramları tanımlayan bir sistemedir.

Radarlar (Radio Detection and Ranging)

elektromanyetik dalgalar kullanarak, hava araçları, gemiler,

motorlu araçlar, hava oluşumları, araziler gibi hareketsiz

veya hareketli cisimlerin uzaklığı, yüksekliği, hızı ve/veya

yönünü tespit etmek için kullanılan sistemlerdir.

Gözetleme, arama, tespit, takip (izleme) gibi modları

bulunan bu sistemler, II. Dünya Savaşı’ndan itibaren çeşitli

alanlarda yoğun olarak kullanılmaktadır.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 4: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

1)RADAR NEDİR?

Her radarın çalışmasında aşağıdaki üç temel fizik kuralı rol oynar:

• Elektromanyetik dalgaların yansıması: Elektromanyetik dalgalar elektriksel iletken bir yüzeye çarpmaları halinde yansırlar. Yansıma sinyali dalganın çıkış merkezinde yeniden kaydedilir ve bu da bize dalganın yayıldığı yönde bir cismin varlığını kanıtlar.

• Elektromanyetik dalgaların sabit yayılma hızı: Elektromanyetik dalgalar ışık hızına yaklaşık bir hızla yayılırlar. Elektromanyetik dalgaların sabit hızla yayılma özelliğinden faydalanarak ışınların çarparak yansıdığı hedeflerin (uçaklar, gemiler, taşıtlar) mesafelerini (menzilleri) bu radar darbelerinin geri dönüş sürelerini ölçerek hassas bir şekilde belirleyebiliriz.

• Elektromanyetik dalgaların doğrusal yayılması: Elektromanyetik dalgalar radarların frekans bölgesinde doğrusal olarak yayılırlar. Bazı özel antenler kullanarak elektromanyetik dalgalar belli bir yönde yoğunlaştırılabilir. Böylece hedefin açısal koordinatlarını bulabiliriz.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 5: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

Özelliklerine Göre

Kullanım Alanlarına Göre

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

Page 6: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2.a) Özelliklerine Göre:

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

Page 7: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2.a.1) Ġmgeli Radar/ Ġmgesiz Radar:

Radar cihazları iki ana kategoriye ayrılır: Ġmgeli (yani resim-

veren) radar ve imgesiz (yani resim-vermeyen) radarlar.

Ġmgeli tip radar ile alınan verilerden harita benzeri bir resim

türetilir. Klasik bir uygulama örneği olarak, meteoroloji radarı ve

askeri hava gözetim radarı gösterilebilir. Ġmgeli radarlar yeryüzünü,

gezegenleri, astroidleri ve diğer göksel nesneleri haritalamak, ve askeri

amaçla hedefleri kategorize etmek için kullanılır.

Ġmgesiz radar yönteminde ölçüm sonuçları sayısal değerler

olarak verilir. Uygulama örnekleri olarak, radar-yükseklik ölçer ve hız

ölçer gösterilebilir. Ġmgesiz ikincil radar yöntemiyle, lüks sınıftaki

modern kara taşıtlarında kullanılan immobilizerli tip (motorun

çalışmasını engelleyen) kontak anahtarının aracın içinde olup

olmadığını tespit ederiz.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

Page 8: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2.a.2) Birincil (primer) Radar:

Bir birincil radar, hedefe yüksek frekanslı sinyaller gönderir.

Hedeften yansıtılan sinyaller radar tarafından alınır ve değerlendirilir.

Ġkincil radar ünitelerinden farklı olarak, bir birincil radar kendi

gönderdiği sinyallerden yansıyan dönüş sinyallerini alır.

2.a.3) Ġkincil (sekonder) Radar:

Bu sistemde uçakta bir transponder (transmitting responder)

bulunur ve bu transponder ikincil radardan gönderilen kodlanmış

sinyalleri alır. Uçaktaki transponderde üretilen kodlanmış aktif yanıt

sinyali radara döner. Bu yanıt sinyali bir birincil radar ünitesinin elde

edebileceğinden çok daha fazla bilgi ihtiva eder (örneğin yükseklik,

tanıtım kodu veya uçakta ki radyo temas kaybı arıza bilgisi gibi).

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

Page 9: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.a.4) Darbe Radarları

Darbe radarları darbe biçimli yüksek frekanslı sinyaller

yayarlar. Gönderilen darbeyi takiben ikinci bir darbe yollanmadan

önce, gelen yansıma sinyalinin alınabilmesi için uzunca bir ara verilir.

Antenin konumu ve yansıma sürelerinden faydalanılarak hedefin yönü,

menzili ve gerektiğinde yüksekliği veya denizden yüksekliği belirlenir.

2.a.5) Sürekli-Dalga Radarı

Sürekli-dalga radarları sürekli olarak yüksek frekanslı bir

sinyal gönderirler. Yansıma sinyali sürekli alınır ve işlenir. Alıcı aygıtının

mutlaka gönderici ile aynı yerde bulunması gerekmez. Eğer daha

uzakta bulunan bir alıcı, gönderilen ve yansıyan sinyallerin sürelerini

karşılaştırabilirse, kuvvetli her bir radyo vericisi bir radar göndericisi

gibi de çalışabilir. ABD deki yapılan çalışmalar, üç ayrı TV vericisinden

gönderilen sinyallerin değerlendirilmesi ile bir uçağın konumunu

kesinlikle tayin etmenin mümkün olduğunu göstermiştir (pasif radar).

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 10: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.a.6) Darbe-Ġçi Modülü

Bu radarlar nispeten daha uzun darbe genişliğine sahip, daha zayıf

sinyaller yollarlar. Arka arkaya yollanan iki darbe aras8ında kalan süre

içinde menzilin belirlenebilmesi için darbe sıkıştırma yöntemiyle

modüle edilirler.

2.a.6.a) Modüle Edilmemiş Sürekli-Dalga Radarı

Bu cihazlardan gönderilen sinyallerin genlik ve frekansları sabittir. Bu

ekipmanlar daha ziyade hız tayini konusunda yeteneklidirler. Menzil

ölçemezler. Trafik polislerince hız ölçümlerince kullanılan cihazlar

örnek olarak verilebilir. Lazer frekansında çalışan yeni çıkan cihazlar

(LIDAR)hızın yanında, bazı diğer parametreleri de ölçerler.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 11: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.a.6.b) Modüle edilmiş sürekli-dalga radarı

Gönderilen sinyallerin genliği sabittir, frekansları ise modüle edilir.

(Ġngilizce'si: Frequency Modulated Continuous Wave radar). Geçen

süreleri hesaplayarak menzil tayini mümkündür. Frekans kaydırılması

sayesinde mesafe (yükseklik) tayin edilebilir. Bu cihazların avantajı,

yansıyan sinyallerin alınabilmesi için bir bekleme süresini

gerektirmemesi ve ölçüm sonuçlarının kesintisiz alınabilmesidir. Bu

radarlar ölçülecek menzillerin çok büyük olmadığı ve daimi ölçülmesi

gereken parametrelerin istendiği (örneğin uçakların uçuş yükseklikleri

ve meteorolojik radarlarda rüzgar profili ölçümleri gibi) yerlerde

kullanılırlar.

Benzeri prensipler, darbe süreleri çok uzun olan ve aynı zamanda iyi

bir menzil çözünürlüğü istenen radarlarda da kullanılır. Bu ekipmanlar

menzil çözünürlüğü elde etmek için, darbe gönderim süresi içinde

gönderdikleri darbeleri darbe sıkıştırma yöntemiyle sıkça modüle

ederler.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 12: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.a.7) Bistatik Radar

Bir bistatik radar, aralarında oldukça büyük mesafe ve çoğunlukla

oldukça fazla bir azimut açısal açıklık bulunan, bir gönderici ve bir

alıcıdan oluşur. Eğer hedeften geometrisi nedeniyle, bir monostatik

radara direk istikamette bir enerji yansıtılmıyorsa veya bu enerji çok

az ise (stealth tekniği) yine de bir sinyal alınabilir.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 13: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b) Kullanım Alanlarına Göre:

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 14: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b.1) Hava Gözetim Radarı

Bu radarlar, Hava Trafik Güvenlik operatörleri tarafından uçakların

kimliğinin tanınmasında, yaklaşan uçakların iniş sıralamasında ve

bireysel yaklaşım kontrollerinde kullanılır. Ayrıca bu radarlar başka

radarlardan, örneğin hava savunma radarlarından gelen verileri veya

ikincil radarlardan (küçük hava alanları hariç) gelen Mod-4 koordinat

verilerini ilişkilendirirler. Bu radar şebekesi her türlü hava koşulları

altında çalışabilir. Genellikle E-bandında çalışırlar ve menzilleri 120 km

ye kadardır.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 15: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b.2) Devriye Uçağı Radarı

Hava gözetim radar sisteminin diğer bir görevi, hava devriye görevini

yürüten avcı-bombardıman uçağına düşman uçağının önünü kesmesi

için kılavuzluk yapmaktır. Kimliği bilinmeyen hedef hakkında ki bilgiler,

yer kontrol operatörü tarafından uçağa telsizle yada bilgisayar

bağlantısı ile aktarılır. Bir savaş uçağında bulunan radarın ana görevi,

düşman uçağını aramak, önünü kesmek ve yok etmektir. Bu yüzden

uçak borda radarında hedef izleme özelliğin bulunması gerekir.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 16: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b.3) Füze Güdüm Radarı

Bir füzeye düşman hedefini bulabilmesi için kılavuz bilgileri sağlayan bir

radardır. Füzeler düşman hedeflerinin önünü kesmek için üç yöntem

kullanırlar.

• Işın- süren füzeler, vurulacak hedefe doğru yönlendirilmiş bir ışın

demetini takip ederler;

• Özgüdümlü füzeler, hedeften yansıyan radar enerjisini algılar ve

özgüdümle yolunu bulur; Yansıyan enerjinin kaynağı füze üzerinde

bulunan radar veya atış rampasıdır ve bu yansıyan enerji füze

üzerinde bulunan bir alıcı tarafından alınır;

• Pasif özgüdümlü füzeler hedeften yayılan enerjiyi algılayarak hedefi

bulur.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 17: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b.4) Gözetim Radarı

Hava gözetim radarları, uzak menzillerde bulunan düşman uçak ve

füzelerinin konumunu, rotasını ve hızını önceden tespit etmek için

erken uyarı sistemlerinde kullanılırlar. Düşman saldırısı hava savunma

sistemine zamanında verilen alarm ile önlenebilir. Bir ülkenin hava

sahasının sağlıklı bir gözetimi, çoğunlukla bir iletişim ağı ile

birbirlerine bağlı, geniş gözetim kapasitesine sahip sabit radarlarla

sağlanabilir.

Bir hava gözetim radarının menzili 450 km den fazla, azimut tarama

açısı tam dönüşü sağlamak üzere 360 derecedir. Hava gözetim

radarları sağladıkları konum bilgisine bağlı olarak iki sınıfa ayrılırlar.

Sadece menzil ve azimut açısı bilgilerini veren radarlar 2-boyutlu

(2D)radarlardır. Menzil, azimut açısı ve yükseklik bilgilerini tamamını

veren radarlar ise 3- (3D) radarlardır.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 18: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b.5) Havan Topu Tespit Radarı

Bir havan topu tespit radarı düşman havan topu hedeflerinin balistik

uçuş yörüngesini tespit eder ve bu hedeflerin noktasal koordinatlarını

süratle karşı saldırı yapabilmesi için topçu bataryalarına aktarır.

2.b.6) Meteoroloji Radarı

Yakın bölge- ve geniş hacim meteoroloji radarları dönen bir anten

(dakikada 3 ila 6 tur) sistemine sahip birincil radarlardır. Meteoroloji

radarının uçuş güvenliği için hayati bir önemi vardır. Fakat buradaki

cihazlar, uçuş güvenliği için özel tasarlanmış cihazlardır.

Birden fazla yükseklik seviyeleri için hava resmi dakikada bir veya daha

fazla sayıda güncellenir. Bu miktar, antenin dönüş hızına ve istenen

yükseklik seviyesi adedine ve bu seviyelerin karmaşıklığına bağlıdır.

Meteoroloji radarları son yıllarda yağış ölçümleri ve tehlikeli hava

koşullarının önceden bilinmesi konusunda çok önem kazandı.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 19: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

2)RADAR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM

ALANLARI

2.b.7) Otomatik Fren Kumanda Radarı

Ġlerde kullanılması planlanan bu sistemle 150 m menzil(hıza bağlı

menzil) içerisinde ki trafik hareketi kaydedilebilecek ve öndeki araç ile

belirli bir mesafeyi korumak üzere araçların otomatik frenleme

yapması sağlayacak olan bir sistemdir.

2.b.8) Hız Ölçüm Radarı

Hız ölçüm radarı çok özel bir sürekli-dalga radarıdır. Bu radar hız

ölçümü için Doppler frekans tekniğini kullanır. Bu teknik dalga boyuna

bağlıdır ve genellikle K–bandındaki yüksek frekanslar kullanılır.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 20: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

3)SYM Nedir?

Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) temel olarak topoğrafyanın dijital

gösterimi olarak adlandırılmaktadır. Yeryüzünün sürekli

değişmesinden dolayı topoğrafik yüzeyini göstermek sayısal

yükseklik modeli uygun bir yapıdır. Arazi analizleri ve diğer 3

boyutlu uygulamalar için genel bir veri kaynağı olduğundan dolayı

SYM çok önemli bir etmendir.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 21: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) kavramı 1950’li yıllarda ortaya

atılmıştır. Ġlk uygulamalarda veri toplama yöntemi olarak çoğunlukla

yersel yöntemler ve fotogrametri kullanılırdı.

günümüzde uydu görüntüleri, Radio Detection and Ranging (RADAR)

ve Light Detection and Ranging (LiDAR) teknolojileri ile SYM üretim

i yaygın bir şekilde gerçekleşmektedir.

Yeryüzü, matematiksel olarak tanımlanamayan üç boyutlu

düzensiz bir yüzeydir. Bu yüzeyin tanımlanabilmesi için sonsuz sayıda

noktaya gereksinim vardır. Bu da olanaksız olduğundan, belirli sayıdaki

nokta kümesi seçilir ve yüzey bu noktalardan yararlanılarak

matematiksel olarak temsil edilmeye çalışılır.

Yeryüzünün bu biçimde temsili Sayısal Arazi Modeli (SAM)

olarak tanımlanır ve yüzeyin bu biçimde temsili yerbilimlerinde, çok

sayıda mühendislik alanında, askeri uygulamalarda ve diğer birçok

alanda yaygın olarak kullanılır.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 22: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

Sayısal arazi modeli kavramı ilk olarak, 1958 yılında Miller ve

Laflamme tarafından yol projelerinin sayısallaştırılması amacıyla ortaya

atılmıştır. Başlangıçta uygulamalar, eşyükselti eğrilerinin oluşturulması

ile sınırlı kalmıştır. Genel olarak grafik işlemlerden bilgisayar

işlemlerine geçilmesi ile SAM veya SYM tek başına bir ürün

olmuştur. Burada SYM ve SAM kavramları arasında, bazı ülkelerde

kullanıldığı gibi herhangi bir ayrıma gidilmemiş ve çalışmada SYM

ifadesinin kullanılması tercih edilmiştir.

Sayısal yükseklik modeli işlemleri üç gruba ayrılarak incelenebilir:

• Verilerin toplanması

• SYM oluşturma

• Bilgilerin depolanması ve sergilenmesi

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 23: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

SYM üretimi fotogrametride önemli bir işlemdir. SYM' ler tek

başına birer ürün olduğu kadar, ortofoto gibi ikinci ürünlerin

oluşturulmasında da kullanılmaktadır. Dijital fotogrametri, SYM' lerin

otomatik olarak toplanması için ideal bir yöntemdir.

Bütün SYM programları çeşitli sistemlerin karşılaştırılmasında

yararlı kriterler olan bir takım kabuller ve sınırlandırmalar

kullanmaktadır. Bununla birlikte SYM üretimindeki geçerli metot

stereo olarak kalmıştır. Stereo modellerden otomatik SYM üretimi

aşağıdaki üç işlem adımından oluşmaktadır.

• Karşılıklı (eşlenik) noktaların bulunması

• Yüzeyin enterpolasyonu ve sıklaştırılması

• SYM'nin kontrolü ve editlenmesi

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 24: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

Karşılıklı noktaların bulunması işlemi, görüntü eşleme bazen

de görüntü korelasyonu olarak adlandırılır. Birinci adımda elde edilen

noktalar tam dağılım gösterememekte ve yüzeyi tam olarak temsil

edememektedir. Görüntüdeki bütün pikseller seçilse bile eşlemenin

başarılı olmadığı yerlerde boşluklar meydana gelecektir. Bu nedenle üç

boyutlu noktaların enterpole edilmesi gerekmektedir. Bu

enterpolasyon işlemine yüzey uydurma adı verilmektedir. Ġşlem bir

kere başlatıldığında ilk iki işlem için genellikle operatör müdahalesi

gerekmemekte, ancak üçüncü işlem tamamen operatör müdahalesiyle

gerçekleştirilmektedir.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 25: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

Sayısal Yüzey Modeli Sayısal Arazi Modeli

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 26: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 27: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

Harita Genel Komutanlığı tarafından 2008-2013 yılları

arasında Türkiye’nin yaklaşık %80’inin stereo, renkli, dört

bantlı (kırmızı, yeşil, mavi ve yakın kızılötesi) sayısal hava

fotoğrafı çekilmiş ve ortofotosu üretilmiştir. Ayrıca Tapu ve

Kadastro Genel Müdürlüğü (TKGM) ile imzalanan “Uçuş ve

Ortofoto Üretiminde Ortak Üretim Protokolü”

doğrultusunda, iki kurum arasında veri değişimi

yapılmaktadır. Bu sayede, iki kurum tarafından

gerçekleştirilen üretim 2012 yılı sonu itibariyle Türkiye’nin

%85’ini kapsamaktadır (Şekil 4). 2013 yılında çekilen hava

fotoğrafları ile tüm Türkiye’nin ortofotoları üretilmiş

olacaktır. Üretilen ortofotoların doğruluğu ± 4 metre, er

örnekleme aralığı ise 30 ile 45 cm arasında değişmektedir.

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 28: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 29: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Sayısal Arazi Modelleri kapsamında; topoğrafik haritalarda yer

alan; münhani, deniz, göl ve geniş yataklı dere kıyıları ile kot ve nirengi

noktalarının, deniz seviyesinden olan yükseklikleri ile birlikte bilgisayar

ortamına aktarılmasıyla oluşturulan 1/25.000 ölçekli YÜKPAF üretimi

1989-1999 yılları arasında, 1/50.000 ölçekli YÜKPAF üretimi 1994-

2005 yılları arasında, 1/250.000 ölçekli YÜKPAF üretimi 1992-2001

yılları arasında gerçekleştirilmiştir. Üretimler, topografik haritalara ait

münhanilerin otomatik olarak bilgisayar ortamına aktarılmasıyla

yapılmıştır.

Yüksek doğruluklu Sayısal Yüzey Modeli (SYM) oluşturulması

kapsamında, 2013 yılının ikinci yarısında Türkiye için yüksek 5 m

çözünürlüklü ve ± 2-3 m doğruluklu SYM üretimine başlanmıştır(Şekil

5). 2014 yılı başında Türkiye’nin %40’ı SYM üretilmiş olacaktır (Şekil 6).

Page 30: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Page 31: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Harita Genel Komutanlığı; Türk Silahlı Kuvvetlerinin, kamu kurum ve

kuruluşları ile özel sektörün planlama ve analiz çalışmalarında ihtiyaç duyduğu Coğrafi

Bilgi Sistemlerine altlık teşkil eden ortofoto ve Sayısal Yüzey Modeli (SYM) üretimini

gerçekleştirmektedir. Envanterinde bulunan iki uçak ve sayısal hava kamerası ile yılda

yaklaşık 200.000 kilometrekarelik bir alanın 30cm çözünürlüğünde hava fotoğrafını

çekme ve ortofotosunu üretme kapasitesine sahiptir.

Üretilen ortofotoların doğruluğu ± 4 metre, yer örnekleme aralığı ise 30 ile

45 cm arasında değişmektedir. Üretilen ortofotolar, orijinal (GeoTIFF, IMG) ya da

sıkıştırılmış (MrSID, ECW) formatlarda, gerek veri depolama üniteleri

(CD,DVD,HDD,vs) ile ülkemizdeki tüm kullanıcıların, gerekse internet üzerinden Tarım

Reformu Genel Müdürlüğü ile yapılan protokol kapsamında geliştirilen Ağ Harita

Servisi (Web Map Servise, WMS) yoluyla kamu kurum ve kuruluşlarının hizmetine

sunulmaktadır. Yapılan protokol ile kurumlar arası veri paylaşımının sergilendiği

görülmektedir.

Harita Genel Komutanlığı; dört yılda bir Türkiye’nin tamamına ait güncel

hava fotoğraflarını güncelleyebilecektir. Bu kapsamda çekilen hava fotoğraflarını isteğe

bağlı üç bantlı (RGB) veya dört bantlı (RGB+ NIR) yada 8 bit veya 16 bit olarak

üretebilmekte ve istenilen talepleri karşılaya bilmektedir.

Page 32: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Yapılan SYM üretim çalışma sonucunda;

• Üretilen SYM’nin ortofoto üretimlerinde kullanılmasının,

• HGK metaveri profiline eklentilerin de gerçekleştirilerek DGIWG

ve INSPIRE SYM Profillerine uygun metaverilerinin de hazırlanmasının,

• Üretilecek SYM’ın grid boyutlarının 5-10 m olarak

değerlendirilmesinin, INSPIRE ve DGIWG’deki doğruluk ve

grid aralığı arasındaki ilişkinin korunabilmesi maksadıyla bu aralığın 10

m olmasının,

• Üretilecek SYM’ın formatının 32 Bit Floating (INSPIRE) GeoTiff

olmasının uygun olacağı değerlendirilmektedir.

Page 33: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Üretilmesi planlanan SYM, üretilen verilerin kullanıcıların

kolay erişimine olanak sağlayacak şekilde web üzerinden sunulması

gerektiği düşünülmektedir. Diğer ülkelerde yapılan çalışmalarda, çok

sayıda yükseklik verisi üreticisinden (kamu ve özel sektör) gelen

verilerin ortak bir paydada birleştirildikleri, yükseklik verisini üretecek

kurumların da verinin eksik olduğu üretimlerini gerçekleştirdikleri,

böylelikle aynı bölgeler için çoklu çabaların önüne geçildiği

görülmektedir. Ülkemizde de, özellikle kamu kurumları büyük ölçekli

harita üretimi yaptırmakta, lazer tarama ile SYM elde etmektedirler.

Söz konusu veriler aynı çatı altında birleştirilebildiği takdirde zaman ve

maliyet tasarrufu sağlanabileceği değerlendirilmektedir.

Page 34: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Türkiye Sayısal Yükseklik Modeli

Selçuk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Harita

Mühendisliği Bölümünde yürütülen 106Y130 nolu Yerel Yükseklik

Bilgileriyle Desteklenmiş SRTM Verileri Kullanılarak Türkiye için 3"x3"

Çözünürlüklü Sayısal Yükseklik Modelinin Oluşturulması adlı TUBĠTAK

projesinin resmi web sitesidir. Proje kapsamında, SRTM veri boşlukları

1:25 000 ölçekli Topografik Haritalar ve enterpolasyon tekniği ile

doldurularak 3" çözünürlüklü Türkiye Yükseklik Modeli elde edilmiştir.

Page 35: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Bu proje ile, Türkiye için 3''×3'' çözünürlüklü eksiksiz bir

sayısal yükseklik modelinin oluşturulması amaçlanmıştır. Türkiye Sayısal

Yükseklik Modeli-3 (TSYM3) adıyla anılan bu model, 1:25 000 ölçekli

topoğrafik haritalardan sayısallaştırılan ve enterpolasyon tekniği ile

üretilen yüksekliklerle desteklenmiş SRTM (Shuttle Radar Topography

Mission) verilerine dayanmaktadır. TSYM3, kuzey-güney ve doğu-batı

yönünde ~90×90 m aralıklı yaklaşık 150 milyon grid noktasına karşılık

gelen yükseklik değerlerini içermektedir. Ortalama deniz seviyesine

göre tanımlı yüksekliklerin %90 güven seviyesindeki hatası, 9 m'nin

altındadır. Hata dağılımı büyük ölçüde arazinin topoğrafik yapısıyla

ilişkilidir. Noktasal hata değerleri dağlık kesimlerde 20-25 m'ye

çıkmakta, düz yerlerde ise 3-5 m seviyesine düşmektedir.

Page 36: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

SRTM, yeryüzünün topoğrafik haritasının çıkarılması amacıyla

NASA tarafından yürütülen uluslararası bir projedir. Şubat 2000'de 10

günlük yörünge uçuşu gerçekleştiren uzay mekiği Endeavour, 60°

kuzey ve güney enlemleri arasındaki kara parçalarının yapay açıklıklı

radar (SAR) görüntülerini toplamıştır. Ġki algılıyıcı ile tek geçişli InSAR

tekniğinin kullanıldığı bu yöntemle, yeryüzünün toplam kara

parçalarının %80'inin sayısal yükseklik modeli üretilmiştir. Global

olarak elde edilen 3''×3'' çözünürlüklü model (SRTM3), internet

üzerinden ücretsiz olarak yayımlanmaktadır.

Page 37: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Radar sinyallerinin alınması sırasında meydana gelen saçılma,

yansıma ve gölgelenme gibi olaylar, SYM'lerde kısmi veri boşluklarının

oluşmasına neden olmuştur. Doğal arazi detayının silinmesine yol açan

bu boşluklar SYM'nin kullanımını kısıtlar. Türkiye'deki SRTM

verilerinde belirlenen böylesi boşlukların büyük çoğunluğu Harita

Genel Komutanlığı'nca üretilen 1:25 000 ölçekli standart topoğrafik

haritalardan doldurulmuştur. 350 paftadan yükseklik eğrilerinin

sayısallaştırılması yoluyla elde edilen sayısal yükseklik modelleri,

boşukların belirgin bir şekilde yığıldığı yerlerde kullanılmıştır. Geriye

kalan dağınık karakterli boşluklar enterpolasyon yardımıyla

doldurulmuştur.

Page 38: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

4) SYM Üretim Aşamaları ve Teknolojileri

AN

AD

OL

U Ü

NİV

ER

SİT

ESİ

Yüzey enterpolasyonu tüm Türkiye'de gezdirilen 90''×90''

genişliğindeki bir pencere üzerinde uygulanmıştır. Gerek 1:25 000

ölçekli haritalardan sayısallaştırılan, gerekse enterpolasyon yüzeyi

yardımıyla hesaplanan yükseklikler ilgili hgt dosyalarındaki yerlerine

yazılmış ve bu yolla Türkiye için eksiksiz bir model oluşturulmuştur.

TSYM3 başta coğrafi bilgi sistemi uygulamaları olmak üzere

farklı disiplinlerdeki kullanıcıların yararlanabileceği ulusal bir altlıktır.

Proje için hazırlanan web sayfası üzerinden ilgilenen kullanıcılara

ücretsiz olarak sunulmaktadır.

Page 39: Sayisal Yukseklik Modeli Uretim Asamalar

Kaynaklar

Kemal Sulhi GÜNDOĞDU-Sayısal Yükseklik Modellerinin Arazi Boy Kesitlerinin

Çıkarılmasında Kullanılması

Mustafa BAL/Ersoy AKSOY-Savunma Sanayii Müsteşarlığı MEBS Dairesi

Naci YASTIKLI/Fatih ESĠRTGEN- Sayısal Yükseklik Modellerinde Kalite Değerlendirme ve

Doğruluk Analizi

Erhan ÖZTÜRK/Erdal KOÇAK-Farklı Kaynaklardan Değişik Yöntem ve Ölçeklerde

Üretilen Sayısal Yükseklik Modelinin Doğruluk Araştırması

TMMOB COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMLERĠ KONGRESĠ 2013-Harita Genel Komutanlığında Ortofoto

Ve Sayısal Yüzey Modeli Üretimi Faaliyetleri

Uzaktan Algılama ve CBS Sempozyumu 2008 Kayseri-Ülke Bazında SYM Modelinin

Oluşturulması

1.Uluslararası Kartoğrafya ve CBS Konferansı 2006 Bulgaristan-SRTM Verilerinin

Değerlendirlmesi