Kestirim metodlarının sayısal yükseklik modeli üzerindeki uygulamaları

Bu çalışmanın amacı, fotogrametrik yöntemlerle elde edilen Sayısal Yükseklik Modeli (SYM)verilerinin, uydu görüntüsünde bulut gelmesi, parlaklık, yıpranma, vb. nedenlerle eksikolduğu bölgelerinin kestirim yöntemleri kullanılarak gerçeğe en yakın değerlerinin üretilmesive bu maksada en uygun kestirim yönteminin araştırılmasıdır. Ayrıca en uygun kestirimyöntemi bulunduktan sonra yüzey eğrisi geçirme aralığının seçimi, veri olmayan kısımdabırakılan bilinen nokta sayısının önemi ve SYM verisi olmayan alan büyüklüğü hususlarınınelde edilen yeni değerlerin doğruluğuna etkisi de ayrıca incelenmiştir.Çalışma 5 ana bölüm ve eklerden oluşmaktadır.lk bölümde, araştırmaya genel bir bakış sunulmuş ve çalışmanın amacı, uygulamalarıözetlenmiştir.kinci bölümde, SYM'nin tanımı, önemi, kalitesi, avantaj ve dezavantajları, doğruluğu,sunulması ve saklanmasından bahsedilmiştir ve SYM'nin arazide gruplara ayrılmasıaçıklanmıştır.Üçüncü bölümde, SYM oluştururken kullanılan kestirim yöntemleri teorik ve gösterimselolarak anlatılmıştır.Dördüncü bölümde, beş farklı uygulama ile yüzey eğrisi geçirme algoritmaları olaraktanımlanan kestirim yöntemlerinin doğruluğu araştırılmıştır.Birinci uygulama, oluşturulan yeni SYM'nin doğruluğuna hangi kestirim yöntemi olarakseçilen algoritmanın daha çok gerçek yüzeye yaklaştığı ve hangi seçim bölgesinde, hangiyöntemin daha kullanışlı olduğu konusundadır.kinci uygulama en doğru olarak seçilen kestirim yönteminin yüzey eğrisi geçirme aralığınınne olacağı konusundadır. Sunulan tezde doğru olarak kabul edilen hava fotoğraflarından eldeedilen ve 20 m aralıkla üretilen SYM verileri ile kestirim yöntemi kullanılarak ve yüzey eğrisigeçirme aralığı değiştirilerek elde edilen yeni SYM verisi karşılaştırılarak sonuçlarıincelenmiştir.Üçüncü uygulama ise seçim bölgesi olarak adlandırılan ve veri olmadığı farz edilen düz vedağlık kısımlar içerisinde kalan bilinen nokta sayısının ne olacağı, kaç noktada ne kadardoğruluk elde edileceği konusundadır.Dördüncü uygulamada ise, seçim alanının belirlenmesinde alanın ne derece önemli olduğu,alanın büyümesi ile doğruluk kriterinin ne derece değiştiği araştırılmıştır.Son bölümde ise, , bu tez çalışması ile elde edilen sonuçlara değinilmiş ve önerilere yerverilmiştir.Bu çalışma ile SYM'lerinin kestirim yöntemlerinden, özellikle Kriging, Yarıçapsal TabanlıFonksiyon (Radial Bases) ve Ağırlıklı Ortalamalar Yönteminin (Inverse Distance)kullanılabilirliği kanıtlanmaya çalışılmıştır. Bu yöntemlerin uygulamaları, istatistikseldeğerler ile kanıtlanmıştır.Çalışmada Golden Surfer 8.0, Erdas Imagine 8.7 ve çeşitli arayüz programları kullanılmıştır.Ayrıca seçim bölgesi olarak adlandırılan ve veri olmadığı farz edilen düz ve dağlık kısımlarıtanımlayabilmek için nokta seçimi işlemi yapılmıştır. Söz konusu nokta seçimi faaliyetleriesnasında, gereksiz verilerin (örneğin bulut gelen bölge) çıkarılması maksadıyla geliştirilenkısa arayüz programlar kullanılmıştır. Tezin en zaman alıcı kısmını bu nokta seçim işlemikapsamaktadır. Erdas Imagıne 8.7 programı; uydu görüntülerinin görüntülenmesi, seçimbölgelerinin tespit edilmesi, SYM verilerinin arayüz programlarının kullanıldığı excelformatına dönüştürülmesi vb. işlemler için kullanılmıştır. Golden Surfer 8.0 programı ise;arayüz programları ile ayıklanmış, çalışmada kullanılacak eksik olan SYM verilerinin çeşitlikestirim yöntemleri ile istatistiksel olarak yeniden üretilmesi aşamasında bir araç olarakkullanılmıştır. Golden Surfer 8.0 programının tercih edilmesinin nedeni, daha fazla kestirimyöntemini içermesidir. Örneğin; Erdas Imagıne veya Arcview programlarında sadece krigingveya ağırlıklı ortalama yöntemi ele alınmıştır. Bu da ancak; özel scriptleri oluşturmaklamümkün olabilmektedir.Sonuçta; maden jeoistatistiği dalında, jeodezi çalışmalarında, iklim değişikliğinin, eğimli birarazide erozyon ile kaybolan toprak derinliğinin değişiminin, deniz göl ve benzeri sukaynaklarının altındaki kirliliğin değişiminin hesaplamalarında, vb. alanlarda uygulama alanıbulmuş kestirim yöntemlerinin fotogrametri çalışmalarında da SYM verileri üzerindekullanılması kanıtlanmaya çalışılmıştır.En uygun kestirim yöntemi olarak düz alanlarda 1474 adet noktada ± 0.78 m ve dağlıkalanlarda 5945 adet noktada ± 12.5 m ile Kriging yöntemi, daha sonra radial bases yöntemibulunmuştur. Seçim bölgesi olarak tanımlanan SYM verisi olmayan alanlarda bırakılan,bilinen nokta sayısının fazla olması kestirim yöntemlerinin doğruluğunu arttırmakta, aynıyüzey özelliklerine sahip bölgelerde seçim bölgesi kısımların büyümesi ile doğrulukazalmaktadır. Asıl kritik konu, yüzeye ait yükseklik dağılımının kendi içinde hamojen olmasıher zaman için doğruluğu arttıran en önemli olgu olmasıdır. Minimum ile maksimumyükseklik farkının daha düşük olduğu veride uygulanan kestirim metodunun doğruluğu dahayüksektir. Örneğin düzlük alanlarda bu fark küçük iken, dağlık alanlarda yüksektir. Bunabağlı olarak da genel bir ifade ile düzlük alanlarda uygulanan kestirim algoritması ile orijinalyüzeye daha yakın sonuçlar elde edilmektedir. Bu tez çalışmasında kullanılan kestirimmetotlarından istifade edilerek, SYM verisinin eksik veya hatalı olduğu durumlarda, eksikolan kısımlara doğruluğu yüksek yeni veriler elde edilebilir. Bu sayede masraf ve zamantasarrufu sağlanacaktır. Örneğin bir uydu görüntüsü üzerine bulut gelmiş ise bunun SYM'nielde edebilmek için tekrar uydunun o bölgeden geçmesi beklenmeyecek ve tekrar görüntüalımı ile maddi masraftan kaçınılmış olacaktır. Ülkemizde kriging veya yarıçapsal tabanlıfonksiyon yöntemini kullanarak SYM elde eden bir kuruluş veya özel şirketbulunmamaktadır. Elde edilen tüm bu sonuçlarla en uygun kestirim algoritması ve bualgoritmaya etki eden hususlar ışığında askeri ve sivil alanlarda yapılacak çalışmalara ışıktutması bilimsel olarak hedeflenmiştir.