Uzaktan Algılamanın Teorisi Methodu ve Tarihsel Gelişimi

GRUP1

FATĠH ULUSOY-1302120085

ELVAN ZAFER-130212001

AHMET DEMĠRBAġ-1302120095

DĠLAY POYRAZ-1302120003

UZAKTAN ALGILAMANIN TEORĠSĠ TEKNĠĞĠ VE

TARĠHSEL GELĠġĠMĠ



• Ġntroduction and History (GiriĢ ve Tarih)

• Radiation (Radrasyon)

• Elektromagnetic Spectrum (Elektromanyetik Spektrum)

• Absorption Band and Atmospheric Window (Emilim Bandı ve Atmosferik Pencere)

• Spectral Signatures (Spektral Ġmzalar)

• Pixels and Bits (Piksel ve Bit)

• Color Ġmages (Renkli Görüntüler)

• Remote Sensing Methods (Uzaktan Algılama Yöntemleri)

• NASA Remote Sensing (NASA Uzaktan Alıgılama)

JEOFĠZĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ JEOFĠZĠK 2.SINIF 1.GRUP UA SUNUM DOSYASI (01.10.2013)



• Uzaktan Algılama (Kısaca UA)

Uzaktan algılama, yeryüzünden belli uzaklıkta, atmosferde veya uzaydaki

platformlara yerleĢtirilmiĢ ölçüm aletleri aracılığıyla, yeryüzü ve nesneleri

hakkında bilgi alma ve bunları analiz etme tekniği, ya da nesnelerle fiziksel

temasta bulunmadan herhangi bir uzaklıktan yapılan ölçümlerle nesneler

hakkında bilgi edinme yöntemleri olarak ifade edilir.



Uzaktan algılamanın gerçekleĢebilmesi için 7 Ģartın yerine gelmesi

gerekmektedir.

• Enerji kaynağı ya da ıĢıma

• IĢınım veya radyasyon ve atmosfer

• Hedef ve interraksiyon

• Sensör tarafından kaydedilen enerji

• Transmisyon, alma ve iĢleme

• Yorumlama ve analiz

• Uygulama


TARĠHSEL GELĠġĠMĠEnerji kaynağı uzaktan algılamanın en temel elemanıdır ve bilgi toplanacak objelere

gönderilmek üzere elektromanyetik enerji sağlar.

Kaynaktan çıkan enerji yeryüzündeki objelere ve geri yansıyarak sensörlere ulaĢırken

atmosferle devamlı etkileĢim içindedir.

Elektromanyetik enerjinin yeryüzündeki objelerle girdiği etkileĢim ve geri yansıması sonucu

elde edilen bilgiler bize objelerin yapısı hakkında bilgi sağlar.

Sensörler yeryüzündeki objelerden yansıma emilme ve iletilme sonrasında geri yansıyan

elektromanyetik enerjiyi kaydederler.

Kaydedilen veriler bir yer istasyonuna sayısal olarak iĢlenmek üzere gönderilirler

Elde edilen görüntüler belli bir amaç doğrultusunda bilgi edinmek çin görsel olarak veya

bilgisayar destekli görüntü analiz yazılımlarıyla analiz edilirler.

Son aĢamada ise analizler ve yorumlamalar kullanılarak yeni bilgiler üretilmiĢ ve problem

çözüme kavuĢturulmuĢ olur.





Algılama

Uzaktan algılamanın temelini oluĢturan esas olay algılamadır. Algılayıcıların tipine göre

sınıflandırılır. Uydular algılama tekniğinde kullandıkları enerji kaynaklarına göre Aktif algılama

ve Pasif algılama olmak üzere ikiye ayrılırlar.

AKTİF

PASİF



PASĠF ALGILAMA

Pasif algılamada GüneĢ gibi baĢka bir kaynaktan gelen ıĢınların cisimlere çarptıktan sonra

uyduya ulaĢarak elde edilen algılama yöntemidir. Kısa dalga boyuna sahiptir. Bu yöntemde

gece ve gündüz meteorolojik olaylar gibi ölçümleri direkt etkilemektedir. Bu tip algılama yapan

algılayıcılar güneĢin gönderdiği ıĢınlar vasıtasıyla yansıyan cisim ıĢınlarını ölçerler. Bu tip

algılayıcıların önemli 2 özeliği vardır. Ġlk olarak yalnızca güneĢ varlığında algılama yaparlar.

Ġkinci önemli özelliği de bedava enerji kullanmaları ve bu sayede enerji tasarrufu

sağlamaktadırlar. Ayrıca bu sistemler gündüz hava açıkken yansıyan tüm cisim görüntülerini

algılarlar. Ancak algılanan bu görüntüler saklanma maliyeti yüksek olduğundan depolanamaz.

Bu yüzden talep üzerine görüntü alınır ve kaydedilir böylece maliyet düĢürülmüĢ olur.



AKTĠF ALGILAMA

Aktif algılama ise uydunun kendi kaynakları ile yaptığı algılamadır. Dalga boyları daha

uzundur. Bu yöntemde gece gündüz olması veya meteorolojik etmenler çok önemli değildir. Bu

tip algılayıcılar güneĢ enerjisine ihtiyaç duymazlar kendi ıĢınlarını kendileri gönderir ve tekrar

geri almak suretiyle görüntü elde ederler. Bu tür cihazlar çok büyük bir enerjiye ihtiyaç

duyarlar. Ömürleri de kendilerine depolanan enerji kadardır. Bu tür sistemler gece gündüz

demeden sürekli görüntü alma kapasitesine sahiptirler. Cisimleri siyah beyaz olarak algılarlar.

Trafik polislerini kullandığı radarlarda aktif algılayıcılara iyi bir örnektir. Bu tür uyduların her

zaman % 10 yanılma payları vardır. Bu da profesyonel çalıĢmalar içinde sorun teĢkil

edebilmektedir. Ayrıca uzaktan algılamada Mie, Rayleigh, Nonselective(rastgele saçılım) adlı

saçılmalarda vardır.



Algılayıcılar

Yerden ıĢın yansıtan cisimlerin yaydığı ıĢını algılamak için geliĢtiren cihazlara "algılayıcı"

denir.

Yer esaslı algılayıcılar: Bu algılayıcılar yere yakın olarak konumlandırılır ve bu Ģekilde

çalıĢtırılarak kullanılırlar. Bu algılayıcılardan faydalanılarak tarımda çeĢitli iĢlemler

yapılanabilir. Genel olarak vinçlere takılırlar.

Uçak esaslı algılayıcılar: Bu tiplerde radyometrelerin uçaklara takılmasıyla elde edilirler. Bu

tür algılayıcılar daha çok 2. dünya savaĢı sırasında geliĢtirilip kullanıldı. Bu cihazlar yardımıyla

düĢmanının yerini tespit eden diğer güç nokta atıĢı yaparak düĢmanının mevzilerini yok

edebiliyordu. Ancak günümüzde bu cihazların yerini daha modern ve geliĢmiĢ cihazlar

almıĢtır.

Uzay aracı esaslı algılayıcılar: Bu tip algılayıcılar ise radyometrelerin uzay araçlarına

yerleĢtirilmesiyle oluĢturulurlar. Biz bunlara yaygın olarak uydu adını veririz.



UA’NIN KULLANIM ALANLARI

• Haritacılık

• Hidrolojik Uygulamalar

• Jeolojik Uygulamalar

• Ormancılık Uygulamaları

• Zirai Uygulamalar

• Denizcilik ve Kıyı Yönetimi



• UA’nın Geçtiği Yollar

™ Ġlk bilinen hava fotoğrafı 1858’de Gaspard Felix Tournachon’un, 700‐ft. yukarıdan Paris’i çektiği fotoğraftır. Amerikan iç savaĢında da birleĢik kuvvetlerin

balondan hava fotoğrafı çektiği bilinmektedir.





1903’de Juius Neubronner posta güvercinlerinin göğsüne monte edilen

70 gr. kameranın patentini almıĢtır.



1908’de, Wilbur Wright ve

yolcusu L. P. Bonvillain uçaktan

ilk hava fotoğrafını çekmiĢlerdir.

II. Dünya savaĢının sonlarında

uçaklardan çekilen hava fotoğraflarının

keĢif amaçlı kullanımı büyük önem

kazandı. Bu yıllarda özel filmler geliĢtirildi.

(Örnek: kızıl ötesine duyarlı filmler)

Günümüzde hala hava fotoğrafları

istihbarat istihbarat ve keĢif amaçlı

kullanılmaktadır (Örnek: IHA görüntüleri)




TARĠHSEL GELĠġĠMĠ• � Soğuk savaĢ dönemleri uyduya dayalı uzaktan algılama çalıĢmalarını baĢlatmıĢtır.

• � 1950’lerde ABD ve SSCB uydu görüntüleri elde etme çalıĢmalarına baĢlamıĢtır.

• � 1960’larda sistemlerden sağlıklı görüntüler alınmaya baĢlamıĢtır.

• ™ 1960‐1972 US Corona Programı uyduya dayalı ilk keĢif amaçlı görüntü elde

edilmesi çalıĢmasıdır.

• � 1972’de LANDSAT‐1’ın baĢarı ile çalıĢması uzaktan algılamayı ve kullanılan

teknikleri tümden gözden geçirmeye neden olmuĢtur.

• � 1975’de LANDSAT‐2’nin de baĢarıya ulaĢması uydu görüntülerinin sivil uygulamalar

için pazarlanmasını tetiklemiĢtir.

• ™ LANDSAT’ların üstünde yer alan MSS (Multi spektral sensor) 80 m.’ lik mekansal

özçözünürlüğe sahipken (futbol sahasından biraz daha küçük objelerin

belirlenebilmesi) araĢtırma enstitüleri, üniversiteler, devlet kurumları gibi sınırlı

kullanıcı kitlesine sahip olmuĢlardır.



ABD‐LANDSAT‐4 (1982) ve LANDSAT‐5 (1984) 7‐Kanallı çok bandlı 30 m.’lik ve 15 m.

(mono‐pan) mekansal çözünürlüklü görüntüler sağlamaya baĢladılar.

™ Fransa‐SPOT‐1 (1986) ve SPOT‐2 (1990) 20m çok bandlı ve 10 m. PAN (mono‐pan)

görüntüler görüntüler sağlamaya baĢladılar.



2000’lerde yüksek mekansal ve spektral spektral çözünürlüklü uydu görüntüleri her

amaçlı kullanılır hale gelmiĢ ve farklı sensör teknolojileri ile havadan UA tekniklerinde de

ilerlemeler olmuĢtur.

• ™ SPOT‐5

• ™ ENVISAT‐1

• ™ Ikonos

• ™ Quickbird

• ™ TerraSar‐X

• ™ Lidar Teknolojileri(Radar Teknolojileri)

• ™ Aster

• ™ Hyperion



SPOT 5



ĠKONOS

UZAKTAN ALGILAMANIN TEORISI TEKNIĞI VE


ĠKONOS’dan çekilen bir görüntü(Colosseum)



TERRASAR X



TERRASAR X



QUICKBIRD(Turksat)





Radyasyon, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji

yayımı ya da aktarımıdır.

Radyoaktif maddelerin alfa, beta, gama gibi ıĢınları yaymasına veya

uzayda yayılan herhangi bir elektromanyetik ıĢını meydana getiren unsurların

tamamına da radyasyon denir.



Peki radyasyon nasıl keĢfedildi ?

Batıya göre 1896'da Fransız fizikçi Henri Becquerel ilk

olarak uranyum tuzunun görünmez ıĢınlar yaydığını fark etmiĢtir. Ġki sene

sonra Marie Curie ve eĢi Pierre Curie uranyum ile deney yaparken benzer

ıĢınlara rastlamıĢlardır. Bu deneyde polonyum ve radyum oluĢtuğunu

görmüĢlerdir ve bu iki elementi ilk keĢfedenler olmuĢlardır. Polonyum ve özellikle

radyumun daha fazla ıĢın yaydığı da bu sırada keĢfedilmiĢtir.



• Alfa ıĢınları

Bir atom çekirdeğinin parçalanmasından meydana çıkan helyum çekirdeklerine alfa

parçacıkları denir. Alfa ıĢınları bu parçacıkların yayılmasından oluĢur.

Bir radyum, 88 proton ve 138 nötrona sahiptir. Bu durumda nötron sayısı, proton sayısına

göre daha fazla olduğu için, atomun çekirdek yapısı sağlam değildir. Bu yüzden radyum,

çekirdeğinden bir helyum çekirdeği ayırarak parçalanır ve radyumdan, 86 proton ve 136

nötrona sahip olan yeni element radon oluĢur. Radyum çekirdeğinden ayrılan 2 protonlu

helyumdan alfa ıĢınları oluĢur.



• Beta IĢınları

Beta ıĢınları da alfa ıĢınları gibi bir atom çekirdeğin parçalanmasından oluĢur.

Beta ıĢınları oluĢması için çekirdeğin içindeki bir nötron, bir proton veya bir elektrona dönüĢür.

Bu parçalanmada çekirdekten 2 proton değil, bir elektron veya bir pozitron ayrılır. Bu

elektron, çekirdeğin içindeki bir nötronun bir protona dönüĢmesinden oluĢur ve asla atomun

kendi elektronu değildir. Çekirdeğin içindeki bir protonun bir nötrona dönüĢmesiyle bir pozitron

oluĢur.



• Gama IĢınları

Atom çekirdeğinden bir alfa veya bir beta parçacığı ayrıldıktan sonra çekirdekte

fazladan enerji oluĢur. Gama ıĢınları, atomun fazladan sahip olduğu enerjiyi çekirdeğinden

ayırmasından oluĢur. Yüksek enerji seviyesine sahip olan atom çekirdeğinin yapısı kararsız

olur. Kararlı bir yapıya sahip olmak için çekirdekten enerji ayrılır. Gama ıĢınları çekirdekten

ayrılan elektromanyetik enerjidir. Gama ıĢınlarının dalga boyu ıĢığın dalga boyundan daha

kısa olmasına rağmen ıĢık gibi fotonlardan oluĢur ve ıĢık hızıyla yayılır.





Radyasyon kendi içinde 2 bölüme ayrılır.

ZARARLI RADYASYON

ZARARSIZ RADYASYON



ZARARSIZ RADYASYON

UV bandının hemen altında görünür ıĢık bölgesi vardır. Direkt olarak göze ve çok yüksek

Ģiddette uygulanmadığı sürece bir zararı bilinmemektedir, Tam aksine çevremizi görebilmek

için görünür ıĢığa ihtiyacımız vardır. Görünür ıĢığın "Zararsız ıĢınım" sınıfına girdiği

söylenebilir. Görünür ıĢığın altında, "ısınmamızı" sağlayan IR (Kızılötesi) bandı vardır. IR

bandında radyasyon yapan kaynaklara örnek olarak mangal, kömür sobası, kalorifer

peteği, elektrikli IR ısıtıcılar verilebilir. IR bandı da ikiye ayrılır. Üst IR bölgesindeki kızıl ıĢık

veren elektrikli IR ısıtıcılar, mangal; Alt IR bölgesindekiler ise lalorifer peteği ve ıĢık vermeyen

elektrikli ısıtıcılar gibi kaynaklardır. IR bandındaki ıĢınımın da zararsız olduğu kabul edilir.



ZARARLI RADYASYON

Alfa, Beta ve Gama ıĢınları elektromanyetik spektrumun en üstünde yer alır ve insan

sağlığına zararı tartıĢılmaz. Bunun hemen altındaki X ıĢınlarının da insan sağlığına zararlı

olduğu bilinir. X ıĢınlarının altındaki UV (Morötesi) bölgesi de, cilt kanserleri baĢta olmak

üzere birçok zarar verir. Ozon tabakasındaki deliklerden kaynaklı dünyaya güneĢten zararlı

ıĢınlar gelmektedir. Bu yüzden güneĢin de kanser yapıcı etkisi budur.



ELECTROMAGNETIC SPECTRUM

Elektromanyetik spektrum enerjinin (ıĢık, radyo dalgaları, ısı, ultraviyole ıĢınları

ve X-ıĢınları) uzayda bir objeden diğer bir objeye transferini tanımlar. UA bu prensipler

üzerine çalıĢmaktadır.



• Elektromanyetik ıĢıma, elektromanyetik enerjinin bir kaynaktan dalgalar olarak

gelmesi Ģeklinde tanımlanabilir.

• Tüm objeler belli oranda enerji yayarlar ve baĢka objelerden gelen enerjileri

yansıtırlar. UA’nın temeli, objelerin emdiği ve yansıttığı bu enerjilerin ölçümüne

dayanmaktadır.

• UA ile yeryüzündeki objeler hakkında bilgi elde etme süreci elektromanyetik enerji ile

yeryüzündeki objeler arası etkileĢimin yorumlanmasına dayanmaktadır.

• Elektromanyetik enerjinin transferi elektromanyetik dalgalar tarafından belirlenir.



Elektromanyetik dalgaların 3 temel özelliği vardır;

1. Dalgaboyu (wavelength)

2. ġiddet (amplitude)

3. Frekans (frequency)



Dalga boyu: Bir dalganın 2 uç tepesi veya 2 dip noktası arasındaki mesafe olarak tanımlanır.

Dalgaboyunun birimi metrenin katları olarak tanımlanabilir.

Örneğin ;

– nanometre (nm 10 nanometre (nm, 10-9 meters) 9 meters)

– micrometre (μm, 10-6 meters) ya da

– santimetre (cm, 10-2 meters) olarak

ġiddet; dalganın tepe veya dip noktasının eksenden olan yüksekliğidir. Enerjinin dalga boyuna

oranlı bir Ģiddet ölçüsüdür. Bu nedenle de birimi watts/m2/μm olarak tanımlanır.

Frekans; belli bir noktadan belli bir süre içerisinde geçen tepe veya dip noktası sayısıdır.

Frekansın birimi hertz dir







Elektrik ve manyetik alanlar arasındaki değiĢimler elektrik ve manyetik dalgaların

hareketine yol açmaktadır ve bu hareketin hızı da ıĢık hızına eĢittir.

Bu yüzden elektromanyetik bir enerji için elektrik ve manyetik alanların aynı anda var

olması ve birbirlerini dalga hareketi için tetiklemeleri gerekmektedir.

Elektromanyetik enerji bir objeden diğerine elektrik ve manyetik alan dalgaları olarak

ve sabit bir hızla (ıĢık hızı) iletilir.



• Elektromanyetik spektrum gama ıĢınlarından radyo dalgalarına kadar olan geniĢ bir

aralıkta tanımlıdır. UA’da elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik spektrumdaki

dalga boyu yerlerine göre sıralanır.



• Elektromanyetik spektrumda keskin sınırlar yoktur.

• UA sensörleri bir ya da daha fazla spektrumda çalıĢırlar.



• Elektromanyetik dalga boyu serileri elektromanyetik aralıkları oluĢtururlar.

• Elektromanyetik aralıklar süreklilik gösteren dalga boyu bölgeleriyle tanımlanırlar.

• Belirli dalga boyları belirli özellikleri bünyelerinde barındırmalarına rağmen

elektromanyetik sınıf aralıkları keskin hatlarla ayrılmamıĢlardır.

• Aralıkların bir ucunda uzun dalga boyları(düĢük enerjili radyo dalgaları), diğer

uzunda ise kısa dalga boyları (yüksek enerjili gamma ıĢınları) bulunmaktadır.

• UA sensörlerinin yeryüzüne iliĢkin bilgi toplamasında en çok mikrodalga, kızılötesi ve

görünür dalga boyu aralıkları kullanılır.





Absorption Bands and Atmospheric Windows

Elektromanyetik radyasyonun atmosferle etkileĢimi: EMR atmosferden geçerken bir kısmı

emilir bir kısmı da iletilerek yeryüzüne ulaĢır.

Elektromanyetik radyasyon atmosfer boyunca ilerlerken genel yapısı Ģu faktörlere göre

değiĢir:

Saçılma(Scattering)

Emilme(Absorption)

Ġletilme(Transmission)



Saçılma(Scattering): Enerjinin yönünün değiĢmesi durumuna denir. Bu yön

değiĢtirmesi atmosferdeki duman, kir, su buharı vb parçacıklar nedeniyle

olmaktadır. Enerjinin içinde hareket ettiği atmosferin kalınlığı, parçacıkların

yoğunluğu ve büyüklüğü, elektromanyetik enerjinin dalgaboyu vb faktörler

saçılmanın derecesini doğrudan etkiler.

Saçılma 3 farklı Ģekilde olmaktadır:

Rayleigh Saçılması

Mie Saçılması

Seçimsiz Saçılma



Emilme(Absorption): Atmosferik gazların etkisiyle enerjinin kaybolmasına emilme

denir. Emilmeye neden olan 3 ana gaz vardır: ozon(O3), karbondioksit(CO2) ve su

buharı(H2O).

• Ozon, kısa dalga boylarını emerek yeryüzünde canlılar için yaĢanabilir bir ortam

oluĢmasına katkıda bulunur.

• Karbondioksit, orta ve uzak kızılötesi dalga boylarını emer.



Ġletilme(Transmission): Elektromanyetik enerjinin atmosferik pencereler aracılığıyla

doğrudan atmosferden geçmesi iĢlemine iletilme denir.

• Belirli bir kalınlığı olan bir objenin elektromanyetik enerjiyi iletimi ise geçirgenlik

(transmittance) olarak adlandırılır. Geçirgenlik, objeye gelen elektromanyetik

enerjinin iletilen enerjiye olan oranı olarak tanımlanabilir. Bir objenin

geçirgenliği, objenin kalınlığı ve gelen enerjinin dalgaboyuna bağlıdır.



• UA için spektrumun yaklaĢık %50’si kullanılabilir. Çünkü güneĢten gelen enerjinin sadece bir kısmı atmosferden geçip yeryüzüne ulaĢır. Sadece atmosferik gazların emme bandlarının dıĢında kalan dalga boyları UA’da kullanılır. Bu alanlara atmosferik pencere denir.



• EMR’nin Yeryüzü Objeleri ile EtkileĢimi: atmosferden geçerek yeryüzüne ulaĢan

enerji yeryüzündeki objelerle etkileĢime girer. Bu etkileĢim 3 olayla sonuçlanır:

1. Yansıma(Reflection)

2. Emilme(Absorption)

3. Ġletilme(Transmission)



• Enerji korunumu kanununa göre yeryüzündeki bir obje yüzeyiyle etkileĢime giren

enerjinin toplamı yansıyan, emilen ve iletilen enerjiye eĢittir.

• Bu 3 iĢlemin hangi düzeyde gerçekleĢtiği ise obje özelliklerine, enerjinin dalga

boyuna ve obje yüzeyine hangi açıyla geldiğine bağlıdır.

• Elektromanyetik enerjinin yeryüzünde emilen kısmı yüzey ısınmasına ve daha

sonra bu ısının ısı enerjisi olarak iletilmesine yol açar.



• UA sensörlerinin kaydettiği enerji atmosfer tarafından her zaman değiĢmektedir.

UA’da en çok objelerce yansıtılan enerji önemlidir.

• Yer küre üstündeki malzemelerin farklı yansıma özellikleri UA’da bunların

algılanmasını sağlar.



Spektral Ġmza



Elektromanyetik enerji, yeryüzü özelliklerine baglı olarak onunla 3 degisik sekilde

etkilesebilir.

1. Yansıma (reflection): Gelen enerjinin belli kurallara göre geri dönmesidir.

2. Geçirme (transmission): Enerjinin cisim içinde yayılmasıdır

3. Sogurma (absorbtion): Gelen radyasyonun kısmen veya tamamen, yutularak ısı gibi

diger enerji sekillerine dönüsebilmesidir.



Elekromanyetik enerji ile yeryüzü özellikleri arasındaki enerji etkilesimi



Enerjinin Yansıması



Madde, elektromanyetik spektrumun farklı dalga boylarında farklı özellikler gösterir.

Ġnsan gözü, söz konusu özellikleri 400-700 nm dalga boyu aralıgında farklı renkler

olarak algılamaktadır

Maddenin göstermis oldugu bu karakteristik yansıma degerlerinin spektrometre

ölçüm cihazıyla, insan gözünün görebilecegi görünür dalga boyu (400-700 nm) aralıgına

ek olarak, yakın kızıl ötesi ve kısa dalga kızıl ötesi dalga boyu (700 -2500 nm) aralıklarını

da kapsayan spektrumda ölçülüp kaydedilmesi mümkün olmaktadır



• Spektrometre

Spektrometre 400 nm ile 2500 nm dalga boyu aralıgındaki yansıma

degerlerini ölçme kapasitesine sahiptir.

Söz konusu ölçümden elde edilen yansıma degerleri grafiksel bir ortamda

karakteristik bir egri ile temsil edilir. Bu egriye ölçülen cismin “spektral yansıma

egrisi” veya “spektral imzası” denir.

Spektral imza ile maddenin tanımı ve ayrımı yapılabilmektedir.

Ölçümü yapılarak olusturulan egriler spektral kütüphane adı verilen ve saf

maddelerin ölçümüyle elde edilen veri tabanı ile karsılastırılarak tanımlanmaya

çalısılır.



• Spektral Ġmza Ne ĠĢe Yarar ?

1. Objeleri birbirinden ayırt etmemizi saglar.

2. Jeologlar bir bölgedeki mineral veya kaya yapısını detaylı bir sekilde

inceleyebilir.

3. Bir çiftçi tarlasındaki bitkilerin saglıklı veya hasta olup olmadıgını

inceleyebilir.

4. Bir biyolog bir göldeki canlıları sınıflandırmakta kullanabilir.



Halloysit Minerali Spektral Ġmza



• Bölgedeki sazlıklar spektral imza özelliginden yararlanılarak sarı renkle tesbit

edilmistir.



• Riyolit ve Granitin(o.4-3.0µm dalga boyunda)Spektral Ġmzası



• Riyolit ve Granitin(3.0-15µm dalga boyunda)Spektral Ġmzası



PĠKSEL ve BĠT

Radyo dalgaları kullanarak, Dünya yörüngesindeki uydulardan elde edilen veriler

donanımlı yeri istasyonları için düzenli olarak iletilir. Bilgisayar ekranı yardımıyla bir görüntü

elde edilir

• Televizyon üzerindeki resimler gibi, uydu görüntüleri de küçük kareler, farklı bir gri gölge

veya renklerden oluĢur.

• Bu kareler resim için piksel-kısa adıyla elemanları ve görüntü bu bölümü için kaydedilen

göreceli yansıyan ıĢık enerjisini temsil eder.



15 Eylül 1999, gelen kasırga Floyd bu hava uydu görüntüsü en uzaktan algılama görüntüleri oluĢturan tek tek resim öğelerini (pikselleri) göstermek için büyütülmüĢtür.

• Her piksel farklı boyutlarda nesneleri çözmek için sensörün yeteneğinin bir ölçüsüdür bir görüntü bir kare alanını temsil eder.

• Yüksek çözünürlüklü (küçük piksel alanı) sensör küçük nesneleri ayırt etmek mümkün olduğu anlamına gelir.Birgörüntüdeki piksel sayısı kadar ekleyerek, bir sahnenin alan hesaplayabiliriz.

• Piksel 5 satır ile 8 sütundan oluĢur ve dört tonlama vardır . Bunlar;siyah, koyu gri, açık gri ve beyaz .





Renkli Görüntüler

• Uzaktan algılama maddelerinin en önemlilerinden biri de renklerdir

• Siyah- beyaz görüntüler arası farklılıklar çok bilgilendirici olabilir, gözle ayrılabilen farklı

gri tonlarının sayısı bir kontrast ölçekte yaklaĢık 20-30 adım ile sınırlıdır.

• Diğer taraftan gözümüz, hedef malzeme veya ayırt etme sınıfları içinde küçük ama

çoğu zaman önemli farklılıklar sağlayan, 20.000 ya da daha fazla renk tonlarını ayırt

edebilmektedir.





• IĢık, bu üç dalga kombinasyonuyla gözlerimizle görebileceğimiz Ģekilde renkli görüntü

oluĢturur. Bu bantlar arasında göreli bir kontrast elde etmek amacıyla, yeĢil, mavi veya

kırmızı ıĢık çeĢitli bantlar için, karĢılık gelen siyah ve beyaz uydu görüntüleri ile

gerçekleĢtirilir.

• Bu üç renk bir araya gelirse, renkli bir görüntü adı verilen bir "sahte renkli görüntü"

üretilmiĢ olur

• Farklı bantlar (ya da dalga boylarında) farklı bir kontrast olduğu için, bilgisayar siyah

beyaz bir uzaktan algılama veri setini renkli bir görüntü üretmek için kullanılabilir.

• Sette renkli bir televizyon ekranına benzer, bilgisayar ekranları mavi ıĢık, yeĢil ıĢık ve

kırmızı ıĢık kullanarak üç farklı görüntü elde edebilir

• Renkleri uydu görüntüsün ne anlama geldiğini anlamak için bilgisayar ekranının, mavi,

yeĢil ve kırmızı parçaları her biri için kullanılan dalga boyundaki bantları bilmemiz gerekir







• Remote Sensing Methods

Uzaktan algılamada aktif ve pasif sistemler olmak üzere iki temel sistem vardır.

Uzaktan Algılama

PASĠF AKTĠF



PASĠF ALGILAYICI SĠSTEMLER

• Pasif algılamada GüneĢ gibi baĢka bir kaynaktan gelen ısınların cisimlere çarptıktan

sonra uyduya ulaĢarak elde edilen algılama yöntemidir.

• Bu yöntemde gece ve gündüz olması baĢarıyı direk etkileyeceği gibi meteorolojik

etmenlerde etkilidir. Bu tip algılama yapan algılayıcılar günesin gönderdiği ısınlar

vasıtasıyla yansıyan cisim ısınlarını ölçerler.

• Bu tip algılayıcıların önemli 2 özelliği vardır. Ġlk olarak yalnızca güneĢ varlığında

algılama yaparlar, hava bulutlu ise algılama yapamazlar. Ġkinci önemli özelliği de

bedava enerji kullanmaları ve bu sayede enerji tasarrufu sağlamaktadırlar.

• Ayrıca bu sistemler gündüz hava açıkken yansıyan tüm cisim görüntülerini algılarlar.



KISACA

Kısa dalga boyları – görünür/kızılötesi bölgeler

Atmosferik koĢullardan etkilenir

GüneĢ ile senkronize yörüngede yüzer.



RADYOMETRE

Radyometre havadan etkilenmeyen fanus

içine konulmuĢ, serbestçe dönebilen 4 kanatlı

bir çarktır. Ortamdaki, ıĢık Ģiddetini ölçer.

Kanatların bir yüzü siyah, diger yüzü ise

beyazdır. Üzerine kuvvetli bir ıĢık

gönderildiginde, ıĢık ıĢınları kanatçıkların koyu

renkli yüzeyleri tarafından daha çok

soguruldugundan daha fazla ısınır. Fanus

içinde bu yüzeylere çarpan gaz molekülleri

kanatçıklara çarparak dönmelerine neden olur.

Böylece ıĢık enerjisi hareket enerjisine

dönüĢür.



ĠMAGĠNG RADĠOMETER

• Görüntülü radyometrelerde, görüntüyü oluĢturmak için iki boyutlu bir piksel

dizisinden yararlanılır.

• Bu tip radyometrelerde görüntü mekaniksel veya elektriksel bir dizi

dedektörle saglanabilir

• Bu cihaz aslında bir nevi fotoğraf makinesi ya da kameraya benzetilebilir,

fakat onlardan farklı olduğunu unutmamak gerekir.

• Radyometreler yerleĢtirildikleri platformlardan ıĢın göndererek o ıĢının çarpıp

yansıdığı cismin özelliklerini algılayan cihazlardır.



SPECTROMETER

• Tayf oluĢturmaya, incelemeye ya da kaydetmeye yarayan alet, tayfölçer. Söz

konusu olan emisyon tayfıysa, kaynaktan gelen ıĢınım, “kolimator” adı verilen

bir sistemden geçirilerek, paralel bir demet elde edilir.

• Demetin bir prizmadan geçirilerek ayrılması sağlanır ve oluĢan tayf, aletin

özel dürbünüyle incelenir. Dürbün, prizma çevresinde döndürülebildiğinden

tayf çizgilerinin ya da kuĢaklarının açısal sapmaları ölçülüp dalga boyları

hesaplanabilir. Spektrometreler, prizmaların kıran açılarını ve kırılma

indislerini bulmaya da yarar.



SPECTRORADĠOMETER

Deniz yüzeyi

sıcaklığı, bulutların

özellikleri, okyanus rengi, bitki

örtüsü, atmosfer ve

benzerlerini incelemek için

geliĢtirilmiĢ, birden çok bantta

elektromanyetik radyasyonu

ölçme yetisine sahip bir alettir.



AKTĠF ALGILAYICI SĠSTEMLER

• Aktif algılama uydunun kendi kaynakları ile yaptıgı algılamadır.

• Bu tür cihazlar korkunç bir enerjiye ihtiyaç duyarlar. Ömürleri de kendilerine depolanan

enerji maliyetindedir.

• Ayrıca uzaktan algılamada Mie, Rayleigh, Nonselective(rastgele saçılım) adlı

saçılmalarda vardır.Geçirgenlik ise Geçirgenlik=Geçirilen enerji/Gelen enerji ile

tanımlanabilir.



KISACA

Daha uzun dalga boyları – Mikrodalga bölgesi

Kendi enerji kaynagına sahiptir

Tüm hava ve gündüz-gece Ģartları

Atmosferik koĢullardan etkilenmez

Yüzey pürüzlülügü ve neme duyarlıdırlar

Farklı açılardan tarama kabiliyeti

Ġzleme ve acil durumlar için sık görüntüleme imkanı



RADAR

• Radar, uzaktaki nesneleri radyo dalgalarının yansıması yardımıyla tespit

eden cihazdır.

• Radar, elektromanyetik enerji darbelerini alttaki Ģekilde görüldüğü gibi sesin

yansımasına benzer bir Ģekilde kullanır. Radyo dalgaları ile taĢınan enerji

nesneye ulaĢır ve tekrar nesneden yansıyarak geri döner. Enerjinin buradan

küçük bir kısmı yansır ve radara geri gelir. Dönen bu bölüme aynen ses

terminolojisinde olduğu gibi "yankı" adı verilir. Radar seti yankıyı yansıtan

nesnenin yön ve mesafesini tespit etmek için kullanır.



Radarın çalıĢma prensibi



SCATTEROMETER

• Yüksef frekanslı

microdalga ıĢınlarını

cisimlere objelere yayar ve

geri dönen ıĢınları

yorumlar.

• Meteorolojik faaliyetlerde

kullanılır.



LIDAR

Lazer darbeleri kullanılarak bir nesne veya bir yüzeyin uzaklığını anlamaya yarayan teknoloji. Radar teknolojisiyle benzerdir. Radarda kullanılan radyo dalgaları yerine ıĢık, yani lazer darbeleri kullanılır. Uzaklığı ölçülecek nesne ya da yüzeye gönderilen lazer darbesinin gönderiliĢ zamanı ile nesneye çarpıp gelen yansımanın tekrar kaynağa ulaĢma vakti arasındaki fark sayesinde uzaklık ölçülür.



Lidar’dan Elde Edilen Veriler



KAYNAKÇA

• http://www.acikders.org.tr

• http://www.crisp.nus.edu.sg

• www.vintageobscura.wordpress.com

• Cracknell, A.P. and Hayes L., 2007. Introduction to Remote Sensing, Second Ed., CRC

Press, Boca Raton, USA.

• http://tr.wikipedia.org

• http://earthobservatory.nasa.gov

http://www.acikders.org.tr/

http://www.acikders.org.tr/

http://www.crisp.nus.edu.sg/

http://www.crisp.nus.edu.sg/

http://www.vintageobscura.wordpress.com/

http://tr.wikipedia.org/

http://tr.wikipedia.org/

http://earthobservatory.nasa.gov/

Education

Uzaktan Algılamanın Teorisi Methodu ve Tarihsel Gelişimi