Rüzgar enerjisi çalışmalarında yüzey pürüzlülüğünün sayısal görüntü işleme yöntemleri ile analizi ve uygulaması

Bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgar enerji santrali kurulumunda önemli bir parametre olan yüzey pürüzlülük parametresinin tespiti için sayısal görüntü işleme tekniklerinin kullanıldığı bir yöntem geliştirilmiştir. Rüzgar enerji santralinin kurulacağı arazinin yüzey pürüzlülük parametresi arazi üzerindeki pürüzlülük elemanlarının boyutları ve arazi içerisindeki dağılımına bağlı olarak değişmektedir. Günümüzdeki uygulamalarda santral kurulumu için önerilen araziye ait yüzey pürüzlülük parametreleri, pürüzlülük haritaları, WAsP yazılımı ile veya bilgisayar ortamında yersel gözlemlerden elde edilen bilgiler doğrultusunda yaklaşık olarak da çizilebilir. Bu uygulamaların iki önemli dezavantajı vardır. Bu dezavantajlardan biri WAsP yazılımı ile elde edilen pürüzlülük haritasının maliyetli oluşu ve zaman alması diğeri ise yapılan değerlendirmenin kısıtlı yersel gözlemlere dayanıyor olmasından dolayı gerçeği bire bir yansıtamaması ve bölgenin sadece belirli bir bölgesini temsil ediyor olmasıdır. Bu dezavantajları ortadan kaldırabilmek için bu tez çalışmasında, rüzgar enerji santralinin kurulumunda önemli bir parametre olan yüzey pürüzlülük parametresinin geleneksel yöntemler yerine havadan çekilen arazi fotoğrafı üzerinden sayısal görüntü işleme teknikleri ile belirlendiği bir yöntem geliştirilmiştir. Sunulan bu yöntem ile pürüzlülük haritasının belirlenmesi WAsP programına göre çok daha düşük maliyetle ve yüksek hızda gerçekleşirken aynı zamanda kurulum bölgesi etrafında yersel gözlemlere oranla çok daha geniş bir yüzey araştırmasına olanak verecek şekilde gerçekleştirilebilmiştir. Tez çalışmasındaki uygulamalar Harita Genel Komutanlığından elde edilen görüntüler üzerinde gerçekleştirilmiş ve yazılım ortamı olarak MATLAB yazılım platformu kullanılmıştır. Yöntem olarak görüntü bölütleme yöntemi ile arazi üzerindeki kapalılık oranlarının belirlenmesi işlemi gerçekleştirilmiştir. Görüntü bölütleme işlemi üç faklı görüntü bölütleme yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Bu yöntemler sırasıyla OTSU algoritması, fuzzy c-means ve k-means algoritmalarıdır. Bu üç yöntemden elde edilen sonuçlar gerçeğe uygunlukları açısından ERDAS yazılımı ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tez çalışmasında önerilen yöntem ile yüzey pürüzlülük haritasının etkin bir şekilde elde edilebildiği görülmüştür.