Theses supervised by Prof. Dr. Alper Çabuk
12 theses · Anadolu University, Eskişehir Technical Üniversity
Uzaktan algılama amacıyla kullanılacak istatistiksel öğrenme tabanlı modifiye bir sınıflandırıcı geliştirilmesi
Öğrenme bilimi; istatistik, veri madenciliği, yapay zeka, mühendislik ve diğer disiplin alanları ile kesişen alanlarda anahtar bir rol oynar. Bilimin, finansın ve endüstrinin bir çok alanında etkili olarak kullanılan istatistiksel öğrenme alanında etkili analiz tekniklerinden birisi olan EM algoritması zor olan en çok olabilirlik problemlerini basitleştirmek için popüler bir araçtır. İlk tahmin değerlerine duyarlılık, yerel minimum yakınsama, hızlı yakınsama ve de varyans kovaryans matrislerinin tekil olması gibi durumlar, EM algoritmasının parametre tahminlerini yapamaması ya da doğru yapamamasına yol açan eksikliklerdir. Bu tezde EM algoritmasının teorik yapısı incelenerek, bu doğrultuda geliştirilen matlab kodu ile çeşitli özelliklerdeki uzaktan algılama verilerindeki sınıflara ait, parametrelerin tahmin edilmesi ve elde edilen parametre tahminleri yardımıyla görüntü sınıflandırması gerçekleştirilmiştir. Bazı durumlarda varyans kovaryans matris ya da matrislerinin tekillik tuzağına yakalandığı gözlemlenmiş, buna karşın EM algoritması modifiye edilerek, tekillik tuzağından kurtulması sağlanarak görüntü sınıflandırmaları başarı ile tamamlanmıştır. Son olarak ilgili veriler için uzaktan algılamada bilinen bazı klasik sınıflandırıcılar ile modifiyesiz ve modifiyeli EM algoritması yardımı ile elde edilen görüntü sınıflama sonuçları karşılaştırılmış ve EM algoritması yardımı ile elde edilen modifiyeli ve modifiyesiz görüntü sınıflandırma sonuçlarının daha güvenilir olduğu görülmüştür. Bu tezin temel amacı, ön bilgilendirmesiz ve ön bilgilendirmeli uzaklık esaslı ve olasılık dağılımı kullanmayan sınıflandırıcılara göre daha güvenilir sonuçlara ulaşmayı sağlayacak, istatistiksel öğrenme temelli yeni modifiye sınıflandırıcı geliştirmek olup; bu tezde, yukarıda bahsi geçen sorunların çözümlerini sağlayacak algoritmalar üzerinde çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Uzaktan Algılama, İstatistiksel Öğrenme, EM Algoritması, Modifiye EM Algoritması, Görüntü Sınıflandırması
Rasat ve Göktürk-2 uydu görüntülerinin uzaktan algılama yazılımları ile farklı referans verileri kullanarak geometrik düzeltme doğruluğunun araştırılması
Türkiye'de uzaktan algılama amaçlı yer gözlem uydularının geliştirilmesi süreci 2001 yılında BİLSAT uydusu ile başlamıştır. BİLSAT uydusundan edindiği bilgi birikimi sayesinde yüksek millilik oranı ile tasarlayıp geliştirdiği RASAT uydusu ve devamında Türk Silahlı Kuvvetleri'nin envanterine kazandığı Göktürk-2 uydusunu uzaya göndermiştir. RASAT ve Göktürk-2 uyduları uzaydaki görevlerine devam etmekte olup, Türkiye'de bulunan ve işletilen yer istasyonlarına dünyanın her yerinden çektiği görüntüleri indirmektedir. RASAT ve Göktürk-2 görüntüleri kamu kurumları ve üniversitelerde yapılacak uzaktan algılama amaçlı araştırmalar için ücretsiz paylaşılmaktadır. Görüntülerin konuma bağlı uygulamalarda kullanılmadan önce yer koordinat sistemi ile hassas bir şekilde ilişkilendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Türkiye'nin milli yer gözlem uyduları olan RASAT ve Göktürk-2'den çekilen görüntülerin fiziksel kamera modelleri kullanılarak sistematik olmayan geometrik hataların farklı uzaktan algılama yazılımları ile farklı referans ve yükseklik verileri kullanılarak geometrik düzeltmesi yapılacak ve sonuçları karşılaştırılacaktır. Geometrik düzeltmesi yapılacak RASAT ve Göktürk-2 görüntüleri farklı coğrafi özelliklere sahip alanlardan seçilecektir. Referans görüntü olarak Google Earth ve Landsat 8 görüntüleri kullanılacaktır. Sayısal yükseklik modeli olarak SRTM, ASTER ve DTED verileri kullanılacaktır. Bu referans görüntülerden her bir geometrik düzeltme için 50, 25 ve 12 adet yer kontrol noktası ile 9 adet bağımsız denetim noktası toplanacaktır. Anahtar Kelimeler: Uzaktan algılama, Yer Kontrol Noktası, Bağımsız Denetim Noktası, Geometrik düzeltme.
İklim değişikliğine karşı dayanıklı ve sağlıklı bir esnek eko-yerleşim model önerisi ve coğrafi bilgi sistemleri destekli yer seçim analizi
Tarihsel süreçte yaşanan olaylar; teknik, sosyal, ekonomik değişimler kentlerin gelişmesinde ve değişmesinde etkin olmuştur. Özellikle küreselleşme süreci ile artan tüketim, ekosistemin zarar görmesine sebep olarak iklim değişikliği sürecini hızlandırmıştır. İklim değişikliğinin; kıtlık, kuraklık gibi etkilerin yanı sıra kasırgalar, seller gibi kenti etkileyen etkileri de vardır. Bu hem kent sağlığını hem de yerleşimlerin sürdürülebilirliğini tehdit etmektedir. İklim değişikliğinin bu etkilerinden hem korunmak hem de etkilerini azaltmak için dayanıklı kent kavramı etkin bir yol olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışma kapsamında iklim değişikliğine karşı dayanıklı kentin kriterleri ortaya konulmuş ve bu kriterler kapsamında, sosyal ve ekonomik boyut da göz önüne alınarak dayanıklı ve sağlıklı bir esnek eko-yerleşim yaklaşım önerisi geliştirilmiştir. Yaklaşımın geliştirilmesi için öncelikle dayanıklılık kavramı uygarlığın dönüm noktalarında kentlerin geçirdiği evrim çerçevesi de gözetilerek irdelenmiş, ardından dünyadan çeşitli eko köy örnekleri sosyal ve ekonomik açılardan kısaca incelenerek, çıkarımlardan faydalanılmıştır. Yaklaşım önerisi için kriterler geliştirildikten sonra yer seçimi için Coğrafi Bilgi Sistemleri yardımıyla Eskişehir ili için analizler yapılmış; iklim değişikliğine karşı dayanıklı, sağlıklı, ekolojik, sürdürülebilir, esnek, taşınabilir, eklemlenebilir, doğa ile uyumlu, doğaya en az zararı veren ve doğadan en az zarar görecek bir yerleşim için yer seçim analizi yapılmıştır.
Katı atık yönetiminde coğrafi bilgi sistemleri(CBS) kullanımı Bozüyük kent merkezi yer seçimi örneklemi
Bu çalışmada, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Çok Kriterli Karar Verme(ÇKKV)Yöntemlerinden Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) kullanılarak,Bozüyük kent merkeziiçin katı atık depolama sahasının, çeşitli kriterlerle seçilmesiamaçlanmıştır.Katı atık kontrol yönetmeliği ve belediye yönetmeliğinin ilgili maddeleri ile daha önce yapılan konuyla ilgili çalışmalarda kullanılan kriterler ve çalışma alanının mevcut durumu dikkate alınarak analizler yapılmıştır.Analiz çalışmasında on adet veri katmanından faydalanılmıştır. Bu katmanlar; yerleşim alanına uzaklık, nüfus yoğunluğu,jeoloji, yüzey sularına uzaklık, arazi kullanımı, eğim, karayollarına uzaklık, ulaşım alanlarına uzaklık ve taşıma mesafesi ile yol durumu olarak belirlenmiştir. Bu katmanlardan yararlanarak yapılan analiz sonucunda, çalışma bölgesinin kentsel katı atık depolama ve imha alanları için uygunluklarını gösteren sonuç haritası üretilmiştir.Buçalışmada ÇKKV yöntemlerindenAHY kullanılarak sonuca nasıl ulaşıldığı, yöntemin nasıl kullanıldığı ve sonucun faydaları anlatılmaya çalışılmıştır. Bu yöntemin, farklı alanlarda da kullanılabilir olduğu gösterilmeye çalışılacaktır.Örneğin, hastane, havaalanı veya itfaiye istasyonu için uygun yer seçiminin bu yöntemleanlaşılabilir olduğu rahatlıkla görülebilecektir.AHY'ninuygulama şekli şöyledir. Çalışmadaki kriterlerden, yüzey sularına uzaklık kriteri ele alındığında,katı atık depolama alanlarının su kirliliği kontrol yönetmeliğine göre, içme kullanma sularına yakın olmaması gerektiği vurgulanmaktadır. Atık toplama alanı mümkün olduğunca yüzey sularına uzak olmalıdır. Uzak noktaya en yüksek puanı verip, en yakın noktayada en düşük puan verildiğinde çoklu kriterlerden bir tanesi oluşmuş olacak ve diğerleriyle aynı şekilde birleştirilip sonuca ulaşılacaktır.
Akıllı şehirler kapsamında yapay zeka teknikleri kullanılarak etkin ulaşım planlarının hazırlanması üzerine bir model önerisi
Akıllı şehir için net bir tanım bulunmamakla birlikte, sürdürülebilirlik, verimlilik, rahatlık gibi faktörlere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Akıllı şehir kapsamında her şehir için farklı konularda çalışma yapılabilirken, ulaşım hizmetinin bütün şehirler için oldukça önemli ve akıllı şehir için olmazsa olmaz bir kavram olduğu görülmüştür. Ulaşım hizmetinin akıllı şehir kapsamında değerlendirilebilmesi için ulaşım sisteminin akıllandırılarak planlanması temel faaliyet olmaktadır. Ulaştırma sistemlerinin etkin bir şekilde kullanımını ve akıllandırılmasını sağlayabilmek amacıyla hazırlanan Toplu Ulaşım Ana Planları, uzman kişiler tarafından belirli periyotlarda hazırlanmaktadır. Bu çalışmada, ulaşıma etki eden faktörlerin ve parametrelerin dinamik bir yapıda toplanarak yapay zekâ teknikleri analizleri neticesinde otomatik planların hazırlanması ve etkin toplu ulaşım faaliyetlerinin yürütülmesi ile çevre kirliliğine, trafik yoğunluğuna, yüksek maliyet problemlerine çözüm getirilmesi, bunun sonucunda, belirli periyotlarda hazırlanan ulaşım planlaması iş yükü ve maliyetinin azaltılması hedeflenmektedir. Gerçekleşen ulaşım hareketlerinin kayıt altında tutulması ile ileride oluşacak olan ulaşım hareketlerinin analizi yapılabilecek ve gelecekte gerçekleşmesi beklenen ulaşım hareketlerinin düşük bir yanılma payı ile yaklaşık olarak tahmin edilerek planlanmasının somut bir bilgiye bağlı kalarak yapılması amaçlanmaktadır.
Kentsel alanlarda alan kullanım tiplerindeki değişikliğe bağlı değişim analizi: Muğla Kötekli Mahallesi örneklemi
Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama teknolojileri kentsel alanların izlenmesi, yorumlanması ve planlanması aşamasında güncel ve doğru bilgiye ulaşımda büyük rol oynamaktadır. Artan nüfus ile birlikte kentsel alanlar sürekli değişim göstermektedir. Nüfus artışı ve kentleşmenin hız kazanmasında etkili olan faktörlerden biri üniversitelerdir. Üniversiteler kuruldukları bölgede sosyal, ekonomik, mekânsal birçok gelişim ve değişime yol açmaktadır. Bu hızlı değişim planlı ve dengeli gerçekleşmediği zaman oluşabilecek sorunlar göz önünde bulundurulduğunda hızlı ve doğru bilgiye ulaşabilmek daha da önem kazanmaktadır. Bu çalışmada uydu görüntüsü verilerinden yararlanılarak ve Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama teknikleri kullanılarak çalışma alanının arazi örtüsü/kullanımı değişimleri izlenmiş ve analiz edilmiştir. NDVI haritaları üzerinden üretilen değişim analizleri ile üniversitenin 5 km çeperi ile sonraki 5 km çeperdeki alanın canlı yeşil bitki örtüsü oranları karşılaştırılarak üniversite kurulmasının çevresine etkileri araştırılmıştır. Anahtar Sözcükler: Coğrafi bilgi sistemleri (CBS), Uzaktan algılama (UA), Değişim analizi, Normalize edilmiş fark bitki örtüsü indeksi (NDVI)
Blokzincir tabanlı gayrimenkul el değişim sistemi ile coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak kamu yatırımlarının bölgesel fiyat belirlemedeki etkisinin hiyerarşik model ile ortaya çıkarılması; İzmir örneği
Kamu yatırımları, bölgesel konut fiyat değerlerinde artışa sebep olan önemli etkenlerdendir. Dünyada kamu yatırımlarının bölgesel konut fiyat değeri üzerine olan etkisinin nicel olarak ortaya konduğu bir yöntem bulunmamaktadır. Bu çalışmada; güvenlik, aracısız işlem, veri takibindeki şeffaflık gibi avantajları sebebiyle son dönemde popülerliği gittikçe artmakta olan blokzincir teknolojisi ile birlikte Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) disiplinlerinin bir arada kullanımı sağlanmıştır. Bu sayede kamu yatırımlarının bölgesel fiyat belirlemedeki etkisinin Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) modeli kullanılarak ortaya konması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında kurulan blokzincir tabanlı gayrimenkul el değişim sistemi ile bölgesel gerçek konut satış değerlerinin elde edilmesi sağlanmış, elde edilen veriler CBS kullanılarak analiz edildikten sonra AHP modeli uygulanarak bölgeye yapılan her bir kamu yatırımının, konut fiyat değerini hangi oranda etkilediğinin ortaya konması hedeflenmiştir. Araştırma sonucunda; tüm dünyada uygulanabilecek, kamu yatırımlarının bölgesel konut fiyatı üzerine olan etkisinin nicel olarak ortaya konduğu bir yöntem elde edilmiştir. Bunun yanı sıra söz konusu yöntem İzmir ili Çiğli ve Buca bölgelerinde uygulanarak test edilmiştir. Bu araştırmada ortaya konan yeni yöntemin, devlet tarafından konut değer artış vergisini belirleme hususunda etkin bir çözüm aracı olarak kullanılabileceği değerlendirilmektedir.
Kitle kaynaklı verinin konumsal analizi: Blokzincir çözümleri
Bu tez çalışması, kitle kaynaklı verilerin konumsal analizi ve akıllı kentlerde bu verilerin yönetimi için blokzincir tabanlı çözümlerin geliştirilmesi ve uygulanması amacıyla yapılmıştır. Tez çalışması, blokzincir teknolojisinin güvenli, şeffaf ve izlenebilir yapısından faydalanarak, kent bilgi sistemlerine entegre edilebilecek yenilikçi ve sürdürülebilir bir model önermeyi hedeflemektedir. Bu model aracılığı ile bir ödül sistemi yapısı kurularak vatandaşların kent hayatına olumlu katkılarının arttırılması hedeflenmiştir. Tez kapsamında geliştirilen blokzincir tabanlı modelin gerçek hayatta kullanılabilirliği ve etkinliği, farklı sektörlerde ve coğrafi bölgelerde yapılan örnek çalışmalar üzerinden analiz edilecektir. Tezin son bölümünde, gerçekleştirilen çalışmaların sonuçları özetlenecek ve blokzincir tabanlı konumsal analiz çözümlerinin ileriye dönük geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması için öneriler sunulacaktır. Bu tez çalışması, kitle kaynaklı verilerin konumsal analizi ve blokzincir teknolojisinin akıllı kentlerde etkin kullanımıyla ilgili bilimsel ve uygulamalı bir katkı sağlamayı amaçlamaktadır
1999-2023 yılları arası mekansal değişimin incelenmesi yoluyla Hatay/Antakya kent merkezindeki deprem hasarının coğrafi bilgi sistemleri yardımıyla değerlendirilmesi
Ülkemiz, bulunduğu coğrafi konumu itibariyle sık sık afetlerin meydana geldiği bir deprem ülkesidir. Depremler ile çeşitli afetler sonucu kentsel ve kırsal alanlarda mekansal değişimler meydana gelmektedir. Meydana gelen mekansal değişimleri Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Teknolojileri ile izlemek, analiz etmek mümkündür. Coğrafi Bilgi Teknolojileri ve Uzaktan Algılama yöntemleri ile uydu görüntüleri kullanılarak değişim analizleri yapmak, hızlı ve doğru bilgiye kısa sürede erişim sağlamak açısından fayda sağlamaktadır. Çalışmanın amacı Hatay/Antakya kent merkezinde 06.02.2023 tarihinde meydana gelen Kahramanmaraş merkezli 7,7 ve 7,6 şiddetindeki iki büyük deprem sonucu hasar alan yapılara dair 1999-2023yıllarına ait uydu görüntüleri ile Coğrafi Bilgi Teknolojileri kullanılarak değişim tespitinin yapılmasıdır. Çalışmada, 1999 yılından itibaren günümüze kadar yapı stoğuna kazandırılmış olan yapıların, 1997-2023 yılları arasında yayınlanan yasa ve yönetmeliklere göre inşa edildiği kabul edilerek, deprem sonrası hasar alan yapılar bu kapsamda değerlendirmeye alınmıştır.
Yer seçim çalışmalarında CBS destekli yarı otonom planlama botu kullanımı
İzmir ili Karaburun ilçesinde yapılması planlanan bir sağlık tesisi için yer seçim süreci, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) destekli yarı otonom bir planlama botu aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, Ian McHarg'ın Design with Nature adlı eserindeki ekolojik planlama ilkelerinden yararlanılarak, doğal süreçlerle uyumlu ve çevresel sürdürülebilirliği esas alan bir yer seçim modeli oluşturulmuştur. Süreç boyunca bilgi sağlama ve analiz amacıyla dört farklı GPT (Generative Pre-trained Transformer) modeli yapılandırılmıştır. İlk model, McHarg'ın stratejilerini içeren bir bilgi tabanı sunarak ekolojik çerçeveyi oluşturmuştur. İkinci model, İzmir'e özgü demografik ve çevresel verileri derlemiş; üçüncü model ise Karaburun'un mekânsal özelliklerine ilişkin bilgiler (ör. topografya, arazi kullanımı) sağlamıştır. Bu üç model yalnızca bilgi sunmuş, karar sürecine doğrudan müdahil olmamıştır. Dördüncü model ise bu verileri birleştirerek yer seçim kriterlerini tanımlamış, bunları planlama stratejileriyle ilişkilendirmiş ve Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) yöntemiyle kriter ağırlıklarını hesaplamıştır. CBS tabanlı overlay (katmanlama) analizi ile Karaburun ilçesi için "uygun", "orta uygun" ve "uygun olmayan" alanlar tematik haritalarla görselleştirilmiştir. Bu çalışma, yapay zekâ tabanlı sistemlerin ekolojik planlama süreçlerine entegrasyonunun karar mekanizmalarını daha doğru ve verimli hâle getirebileceğini ortaya koymuştur. Ayrıca McHarg'ın ekolojik tasarım ilkelerinin modern teknolojilerle uyumlu biçimde uygulanabileceği gösterilmiştir.
Eskişehir ilinin merkez ilçelerinde deprem riski altında bulunan kritik altyapı elemanlarının değerlendirilmesi
Bu tez çalışmasında, Eskişehir ili merkez ilçelerinde olası bir deprem senaryosunda kritik altyapı elemanlarının maruz kalacağı riskler Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı olarak analiz edilmiştir. Çalışmada, EstuNet sismik ağına ait istasyonlardan elde edilen PGA (Maksimum Yer İvmesi) verileri kullanılarak mekânsal dağılımlar IDW (Inverse Distance Weighted) interpolasyon yöntemiyle üretilmiştir. Oluşturulan deprem ivme haritaları, Tepebaşı ve Odunpazarı ilçeleri başta olmak üzere merkez yerleşimlerde zemin büyütme ve yerel zemin etkileri göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Ayrıca kritik altyapı unsurları (ulaşım, enerji, sağlık gibi) IDW haritalarıyla çakıştırılmış ve olası tehlike bölgeleri belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan EstuNet sismik ağ istasyonları sayesinde toplanan anlık veriler ile çalışma en güncel halini almıştır.
Fatih Projesi kapsamında coğrafya öğretiminde coğrafi bilgi sistemi kullanımı
Günümüzde eğitim alanında bilişim teknolojilerinin önemi her geçen gün artmaktadır. Dünyada yaşanan bu gelişmeler doğrultusunda ülkemizde FATİH Projesi uygulamaya konulmuştur. Coğrafya öğretiminde Amerika, Kanada, Finlandiya, İngiltere gibi gelişmiş ülkeler tarafından kullanılan CBS, ülkemizde de FATİH projesi kapsamında kullanılabilecek özelliktedir. Çalışmada FATİH Projesinin amacı doğrultusunda coğrafya öğretiminde CBS kullanımının öğrencilerin coğrafi kazanımları ve ders başarısı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Demetevler Kız Anadolu İmam Hatip Lisesinde yapılan çalışmada 9/A uygulama, 9/B kontrol sınıfı olarak belirlenmiştir. 9/A sınıfında bir öğretim dönemi süresince coğrafya derslerinde CBS kullanılmıştır. Sonuç olarak Dönem içerisinde yapılan sınavlar değerlendirildiğinde elde edilen verilerden coğrafya derslerinde CBS uygulamasının öğrencilerin coğrafi kazanımlarını, harita kullanma becerilerini ve coğrafya ders başarısını artırdığı belirlenmiştir. Anahtar Sözcükler: Coğrafya Öğretimi, FATİH Projesi, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)