132
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Determination of the oil pipeline route, oil spill path and volume of oil by multi-criteria analysis
This thesis study focuses on implementing Geographical Information Systems (GIS) to identify potential spill locations and estimate crude oil pipeline routes. A groundbreaking approach introduces a least-cost path algorithm, which aids in determining an optimal pipeline route that navigates topological and geographical complexities. This optimal path ensures both environmental preservation and socio-economic sustainability. A comparison is carried out between a conventional route-finding technique and the GIS-based approach, thus shedding light on the strengths and limitations of both methods in the context of pipeline planning and construction efficiency. In the experimental results, the simplified route exhibited a shorter length of 148.99 km compared to the existing 155.83 km route, and also demonstrated lower costs of 129,053.00 compared to the existing route's 160,958.00. Furthermore, the study pioneers a cartographic line simplification technique aimed at reducing complex topological combinations and eliminating unnecessary detours in pipeline routes. This strategy results in a more practical and realistic approach toward pipeline construction by removing high vertex points from the proposed route. Notably, the number of vertex points was reduced to 170 in the simplified route compared to 772 in the 30 m DEM route. Exploiting GIS technology, remarkably Digital Elevation Models (DEMs), and state-of-the-art algorithms, the research predicts possible pipeline leakages and spills. Upon meticulous analysis, the accuracy of the sampled dataset improved from 84% to 93% after excluding erroneous pixels. High-risk regions can be identified by assessing terrain slope, pipeline pressure, and soil type. This proactive approach enables effective emergency planning and better resource allocation and potentially mitigates the environmental impact of oil spills. In conclusion, this study highlights the immense potential of merging GIS capabilities and innovative algorithms in pipeline route planning and spill prediction, thus reducing potential environmental damage from oil spills.
Kültürel miras modellemesi için İHA ve akıllı telefondan üretilen lidar ve görüntü tabanlı nokta bulutlarının kaynaştırılması: İlyakut Camii, Ankara örneği
Cultural heritage encompasses the tangible and intangible aspects of our common human experience, including monuments, historical sites, artifacts, traditions, languages, rituals, music, literature and more. Modeling cultural heritage refers to the process of creating digital representations of cultural heritage sites, artifacts or intangible elements. These models aim to capture, preserve and transfer the cultural and historical aspects of the heritage to future generations by enabling the virtual discovery, analysis and dissemination of cultural information. To achieve this goal, 3-dimensional (3D) metric models of physically expressed cultural heritage such as monuments, historical places, artifacts need to be produced. Commonly used 3D modeling approaches include photogrammetry, laser scanning and computer-aided design. 3D modeling methods are frequently used to create digital representations of cultural heritage sites, artifacts or other objects. Although each method has its own advantages and disadvantages, when used together, it is possible to obtain more benefits and produce quality models than the sum of the benefits obtained when only one method is used. The main aim of this thesis was to develop an approach for the combined use of point clouds obtained using Light Detection and Ranging (LiDAR) sensors and point clouds produced using images obtained from unmanned aerial vehicles (UAVs) and smartphone cameras for cultural heritage modeling. Following this process, namely data fusion, the Level of Detail 4 (LoD4) model of the structure was produced for delivering to the user. Ilyakut Mosque located in Ilyakut Village of Sincan District of Ankara Province was chosen as the study area. This historical mosque is one of the oldest buildings in Ankara. Considering the architectural features of this mosque, which does not have an inscription, it is estimated that it was built in the late 14th century and early 15th century. To ensure the preservation of our cultural heritage, it was necessary to create a detailed metric 3D model of the mosque for future generations. Thus, the thesis focused on generating a comprehensive 3D model of the mosque at the LoD4 level.
Exploring the relationship between remote sensing research and the sustainable development goals
The Sustainable Development Goals (SDGs), adopted by the 193 member states of the United Nations in September 2015, aim to address the challenges and barriers to sustainable development for the betterment of humanity and the planet Earth by 2030, and involve 169 targets and 231 one-of-a-kind indicators related to human and physical geography. The field of remote sensing (RS) / Earth observation (EO) has great potential to contribute to the realization of the SDGs by monitoring the indicators and evaluating the targets and tracking the policies in this area. Despite its limitations, the RS technologies present a synoptic view, repeatable and multiscale observations, and time-series data for monitoring the SDG indicators directly or indirectly. This study aims to explore the use of RS technologies in advancing the SDGs and analyze the existing literature using bibliometric techniques to identify research trends, gaps, and key contributors in the field of RS/EO in relation to the SDGs. In this study, the Web of Science (WoS) Core Collection database was used to explore SDG-related RS studies in a broad perspective, from bibliometric investigations to gender distribution in this domain. Subsequently, using the publications indexed in the same database, the relationship between RS/EO research and SDG 11 (Sustainable Cities and Communities) has been analyzed in detail with a more comprehensive methodology. This thesis has revealed the increasing trends in research on these topics, the most significant publications and journals in the field, the top-contributing countries, and international scientific collaborations. According to the results, carbon storage (linked to SDG 12), ecological quality (linked to SDGs 15, 14), and impervious surface (linked to SDG 11) have been found to be trending topics in remote sensing studies related to SDGs. In terms of gender analysis, it was observed that researchers are predominantly male. Through conceptual analyses, it was revealed that machine learning, a subset of artificial intelligence, serves as both a driving theme and a fundamental research area in this field. The results of the analysis are discussed extensively in the thesis and are expected to shed light for scientists working in these domains and policy makers, as well as for researchers who plan to work in this research area. Also, the results are expected to contribute to the existing body of knowledge and foster interdisciplinary collaboration in pursuit of the SDGs.
A sustainable municipal GIS study with urban design criteria and policy
The escalating population in urban areas underscores the critical importance of managing and planning cities effectively. Ensuring the sustainability of cities and creating livable spaces for people necessitates the planning or improvement of cities based on objective criteria and needs analyses. Since cities are communal spaces shared by all their inhabitants, planning according to urban design criteria is essential for enhancing the livability of cities. The consideration of numerous criteria in urban planning directly influences the decision-making processes of planners. The integration of Geographic Information System (GIS) and Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods into a Municipal GIS (MGIS) model presents an effective approach for addressing emerging issues and conducting planning based on objective criteria. This study aims to develop an efficient urban planning and management model, MGIS, by utilizing GIS and MCDM methods together, and employing the Game Theory method to minimize the differences among selected MCDM methods. Within this context, urban design criteria identified for this study have been analyzed using the Analytical Hierarchy Process (AHP), Entropy Weight Method (EWM), Game Theory, and Weighted Linear Combination (WLC) methods, and applied in the Konak district of Izmir. Furthermore, to enable local governments to manage their limited resources effectively, identify areas for investment, and rank these areas according to their importance, the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) method has been integrated into the MGIS model. The findings of the study reveal that the proportion of the most livable areas in the application site is 17.92% according to the AHP method, 19.86% according to the EWM method, and 18.67% according to Game Theory. The weighted ranking by AHP and Game Theory identified the primary investment area as I_12, whereas the EWM method indicated this area as I_9. In the equal-weighted ranking, I_9 was determined to be the most prioritized investment area across all methods.
An approach for multi-hazard susceptibility assessment for landslides, earthquakes and floods
Production of precise and up-to-date susceptibility maps at regional level is essential for mitigating disasters, selecting new sites for settlements and construction, and planning in areas prone to various natural hazards. This thesis introduced a novel approach to multi-hazard susceptibility assessment (MHSA) for evaluating landslide, flood, and earthquake risks, combining expert opinion with supervised machine learning (ML) techniques. The methodology was tested in five basins within Elazig and three basins in Adiyaman Provinces, Türkiye. The susceptibility maps were produced at basin scale since various environmental characteristics affecting the hazard conditioning factors are relatively coherent within them. Regarding landslide susceptibility mapping (LSM), the random forest (RF) ensemble machine learning algorithm, was utilized. For flood susceptibility mapping (FSM), a modified analytical hierarchical process (m-AHP) method was employed using factor scores provided by experts for each site. Seismic hazard assessment relied on ground motion parameters, specifically Arias intensity values, as they are considered to be effective especially for landslides. These individual assessments were then synthesized using a Mamdani fuzzy inference system (FIS), incorporating expert-defined membership functions. The thesis findings indicated high overall accuracies (over 90%) can be achieved with the random forest model for the LSM. The Mamdani fuzzy algorithm is recommended for the MHSA, as it can be adapted to different regions with its intuitive membership functions. While the thesis provided a robust framework for multi-hazard susceptibility assessment at the regional scale, fine-tuning of the algorithms in different geographical areas may require further expert input.
Cilo Dağı'nda buzul izlemesi için çok zamanlı bir değişim analizi ve haritalaması yaklaşımı geliştirilmesi
Bu çalışmada Türkiye'nin Hakkari İli'nde yer alan Cilo Dağı'nda bulunan ve geneli Cilo Bu-zulları olarak adlandırılan buzulların uzaktan algılama yöntemleri kullanılarak tespiti ve zaman-sal değişimleri incelenmiştir. Tez kapsamında ulusal ve uluslararası literatürde yer alan buzul izleme çalışmalarının yanı sıra Cilo buzulları ile alakalı yapılan çalışmalar incelenmiş ve bölgeye ait eski çalışmalar da göz önünde bulundurularak bir değerlendirme yapılmıştır. İklim değişik-likleri ve küresel ısınmanın etkilerinin artarak gözlendiği günümüz şartlarında buzulların eri-mekte ve hatta yok olmakta olması çevresel izleme ve küresel iklim değişikliği modelleme açı-sından bu tür yerel çalışmaların yapılmasını gerekli kılmaktadır. Geçmiş yıllarda Cilo ile ilgili bulunabilen en eski veriler ışığında yapılan çalışmalar erimenin büyüklüğü ile ilgili sonuçlar ortaya koymuştur. Bu tez kapsamında, yıllık olarak elde edilen Sentinel-2 uydu görüntüleri ile erimenin belirli bir periyot içerisindeki hızı ve yönü ile ilgili sayısal veriler elde edilmiştir. Bu verilerin elde edilmesi için literatürde en sık kullanılan buzul tespit indekslerinden olan Nor-malleştirilmiş Fark Kar İndeksi (Normalized Difference Snow Index - NDSI), Normalleştiril-miş Fark Kar ve Buz İndeksi (Normalized Difference Snow and Ice Index - NDSII), Normal-leştirilmiş Fark Buzul İndeksi (Normalized Difference Glacier Index - NDGI) ve Normalleşti-rilmiş Fark Temel Bileşen Kar İndeksi (Normalized Difference Principal Component Snow Index - NDPCSI) kullanılmış, referans veriler yardımıyla bu indekslerin sağladığı doğruluklar değerlendirilmiştir. Referans veriler Harita Genel Müdürlüğü (HGM) tarafından sağlanan HGM Küre uygulaması üzerinde sunulan 2019 yılına ait hava ortofotolarından manuel çizim yöntemiyle elde edilmiştir. Değişiklik analizi 2017-2023 yılları arası için gerçekleştirilmiş ve sonuçlar meteorolojik veriler ile ilişkilendirilmiştir. Bu çalışma ile buzulların sistematik olarak izlenmesi ve değişimlerinin analizi için bulutsuz Sentinel-2 görüntülerinin kullanımının uygun olduğu, buzul tespiti için en uygun indeksin de NDSII olduğu belirlenmiştir.
Burned forest area mapping from post-fire sentinel-2 imagery using object-based machine learning classification
Forest fires cause serious damage not only to the ecosystem in the forest but also to social and economic life. Rapid detection of burned areas with remote sensing methods is important both to determine the current damage and to evaluate the economic and ecological losses caused by the fire and to create rapid response plans. This study presents an approach to identify and map burned forest areas using an object-based random forest (RF) machine learning (ML) classification method using only post-fire Sentinel-2 imagery on the Google Earth Engine (GEE) platform. In addition to original spectral bands of Sentinel-2 (B2, B3, B4, B8, B11, B12), mid-infrared burn index (MIRBI), normalized burn ratio 2 (NBR2), burn area index (BAI) and normalized difference vegetation index (NDVI) bands were calculated and included as additional bands in the Sentinel-2 image. Prior to object-based classification, image segmentation was carried out using the Simple Non-Iterative Clustering (SNIC) algorithm. Training samples were selected on the GEE platform and object-based classification with the RF algorithm was applied to four study areas (Marmaris – MR, Kavaklıdere – KV, Manavgat – MG, Çanakkale - CK) in Türkiye where forest fires have occurred in recent years. The results showed high performance with an overall accuracy of 93.5% in MR, 97.7% in CV, 94.8% in MG and 96.5% in CK with the object-based RF classifier. In addition, the spatial and temporal transferability of the object-based RF algorithm was evaluated based on two study areas (MG and CK) and the RF model transferability provided an overall accuracy of 87.5% in MR, 94.8% in CV, 93.6% in MG and 96.8% in CK. The results show that burned forest areas can be successfully detected by object-based classification method using cloud-based GEE platform from Sentinel-2 images with a uni-temporal post-fire imagery approach and the potential of developing a transferable object-based classification model for mapping burned forest areas.
Development of a GIS-based approach for the risks sourced from natural hazards on the natural gas pipelines in Türkiye
The reliable operation of natural gas pipelines is of vital importance in meeting the energy demands of contemporary societies. However, the integrity of these pipelines is often compromised by geological hazards. This thesis provides a comprehensive analysis on the impacts of geohazards such as landslides, liquefactions, peak ground accelerations and surface ruptures on natural gas pipeline systems by investigating the incidents occurred during the devastating 6 February 2023 Kahramanmaras earthquakes (Mw 7.7 and Mw 7.6) that struck the south and southeastern regions of Türkiye. The assessments incorporated systematic field surveys and the analysis of aerial imagery captured shortly after the seismic events. Additionally, landslide susceptibility maps were produced utilizing state-of-the-art supervised machine learning techniques and utilized together with the liquefaction susceptibility maps to validate the locations of 21 pipeline incidents. The results of this thesis revealed the importance of geohazard susceptibility maps with high spatial and temporal resolution as a tool for proactive risk mitigation. These maps significantly contribute to the enhancement of the preparedness and safety standards for natural gas pipeline infrastructure. Identifying specific vulnerabilities and imminent threats allows stakeholders to design strategic interventions that protect vital energy corridors and the communities they support. The findings of this thesis research can also be essential in strengthening the resilience of natural gas pipeline infrastructure at a global level.
GIS based solar pv power plants site selection: A case study in Ankara
The rapidly increasing population and developing industry worldwide are increasing the demand for energy every day. The fact that non-renewable energy sources are both limited and harmful to the environment has made it necessary to meet the increasing energy demand from renewable energy sources. The increasing global warming due to the use of fossil fuels may make the world an uninhabitable place. Recently, rising concerns in this direction have led governments to turn to renewable energy policies. Turkey is also a country dependent on foreign energy sources, which not only increases the cost of energy production but also jeopardizes energy supply security. However, Turkey is rich in renewable energy resources due to its advantageous geographical location and favorable climate conditions. Especially, the solar energy potential is quite high. Considering these favorable conditions, investments in solar energy will not only reduce the existing foreign dependency but also minimize environmental damage. However, investments in solar energy bring along a series of economic, legal, and environmental conditions. It is crucial to accurately evaluate these conditions before investment and to determine suitable criteria by analyzing the areas where Solar Power Plants (SPP) will be established. Although the Solar Energy Potential Atlas of Turkey shows the areas that can benefit the most from solar radiation, this criterion alone is not sufficient for an SPP. Evaluating the suitability of the criteria for the area where the SPP will be established and assessing the area from all aspects will maximize the efficiency obtained from the SPP. In this study, it is aimed to determine the suitable and unsuitable areas for establishing SPPs within the province of Ankara by using Geographic Information Systems (GIS). The selection of Ankara province as the study area was influenced by its status as the second-largest city in Turkey in terms of population and its high energy demand due to its current production and consumption capacity. Criteria for the selection of the most economically, environmentally, and efficiently suitable locations for establishing SPPs were determined through literature review and expert opinions. The weighting of the determined criteria was done using the Analytic Hierarchy Process (AHP), one of the Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods, with the help of a survey requiring expert opinions. Subsequently, a suitability map showing the suitable areas for SPP site selection in the region was obtained using GIS. According to the analysis of the suitability map for the entire province of Ankara, the results were evaluated as 4.4% not suitable, 15% unsuitable, 36.6% moderately suitable, 42% highly suitable, and 2% very highly suitable. Using the suitability map, 103 SPPs, which were previously identified and digitized using Google Earth, were analyzed and evaluated as 9 very highly suitable, 60 suitable, 33 moderately suitable, and 1 unsuitable.
Performance comparison and analysis of noise reduction methods on Göktürk-2 satellite images
Optical satellite imagery represents a critical data source acquired from space, serving a multitude of application domains. However, these images often suffer from various types of noise that can significantly impair their quality. Noise in this context refers to the random and undesired fluctuations in image intensity, which may emerge during the processes of image acquisition, conversion, transmission, and processing. Noise can reduce image quality and lead to erroneous conclusions during analysis. Consequently, it is of paramount importance to assess the efficacy of noise reduction techniques in satellite images to enhance image quality and ensure more accurate analyses. This study aims to eliminate thermal noise present in optical satellite images, determine appropriate noise reduction methods, and compare these methods using specific metrics. The noise reduction techniques employed encompass spatial domain filtering, transform domain filtering, variational denoising methods, and deep learning-based methods. The effectiveness and performance of these methods are evaluated based on several metrics. The tests were carried out on high spatial resolution Göktürk-2 satellite imagery. In addition, the images acquired from the CalVal (Calibration and Validation) site and SPOT-5 satellite imagery were also used in the experimental tests. Based on the results, each denoising algorithm has distinct strengths and weaknesses, excelling in different aspects of image restoration. For preserving structural accuracy and fine details Expected Path Log-Likelihood (EPLL), Denoising CNN (DnCNN), and Fast and Flexible Denoising Network (FFDNet) are well-suited. Weighted Nuclear Norm Minimization (WNNM) and Nonlocally Centralized Sparse Representation (NCSR) offer a balanced performance, effectively reducing noise while maintaining structural fidelity. The Wavelet and Bilateral Filter methods are useful for enhancing edge contrast but should be applied cautiously due to their potential to introduce artifacts. These findings emphasize the importance of selecting an algorithm based on the specific requirements and desired outcomes of the task.
Design and development of a sustainable campus navigation system
In this study, the aim was to improve the existing university map site's navigation infrastructure and to create a web-based mapping system that users can contribute to. The developed infrastructure is based on open-source code and a simple design, enabling different universities to easily set up their own map websites. For navigation services, Open Source Routing Machine (OSRM), which utilizes OpenStreetMap data, was chosen, and it was configured to perform shortest path analysis within the boundaries of Beytepe Campus for various vehicle types. In this way, functions such as location information updates and route calculation can be carried out quickly and easily on the map. In the system, authorized users can add event information to the map, allowing students to track on-campus events more efficiently. Additionally, by updating significant changes in important locations on the map, designated users help maintain the map's accuracy and ensure the continuity of information. As a result, an open-source, sustainable, and navigation-supported web-based mapping platform has been developed that can be adapted by different universities for their own campus maps.
Evaluation of the digital elevation models obtained from Göktürk-1 satellite data
A Digital Elevation Model (DEM) is a model that uses the elevation information of the ground to define the land surface in three dimensions using mathematical equations. Because of its benefits, including speed of production, economy, lack of reliance on human labor, and simplicity of data access, satellite images are often chosen in the creation of DEMs. Furthermore, it is possible to attain great positional accuracy in both horizontal and vertical axes because of the metadata and Rational Polynomial Coefficients (RPC) that are included with the satellite images. Within the scope of the presented thesis, DEM was obtained using Göktürk-1 (GKT-1) stereo image pairs in three different regions in the world (United States of America (USA)/Texas-Amarillo, Italy/Monfalcone, Türkiye/Antalya). The elevation information of these models was compared separately with the open source ICESat-2 data and global digital elevation models ALOS DEM (AW3D30), Copernicus DEM, NASA DEM, and SRTM DEM (ACNS) data. During the comparison process, absolute mean, median, mean deviation, median absolute deviation, variance, and standard deviation statistical procedures were used. ICESat-2 data used in the thesis study was acquired taking into account the regions where Göktürk-1 stereo pairs coincide, and went through a series of filtering processes to be used as reference data. As a result of the filtering, 2629 ICESat-2 reference data in the USA/Texas-Amarillo region, 3489 in the Italy/Monfalcone region and 2215 in the Türkiye/Antalya region were used in the study. Sentinel-1 and Sentinel-2 based global land use and land cover (LULC) maps, WorldCover, of three different regions where Göktürk-1 stereo pairs are located were acquired from the European Space Agency (ESA) as open source. Changes in height differences between global DEM data and ICESat-2 data were examined according to the classes in the maps. During the height comparisons, absolute mean, median, absolute mean deviation, median absolute deviation, variance and standard deviation statistical analyzes were used. It has been observed that there are 8 different classes (Tree Cover, Shrubland, Grassland, Cropland, Built-up, Bare/Sparse Vegetation, Permanent Water Bodies, Herbaceous Wetlands) corresponding to Göktürk-1 DEM regions in the LULC data. Global digital elevation models were acquired to correspond to three different regions where Göktürk-1 stereo image pairs are located. In the thesis study, the comparison of each DEM with each other based on height (GKT1-ACNS, ICESat-2-ACNS, GKT1-ICESat-2) and all the results were presented. The average values found in the height comparison of ICESat-2 data with Global DEMs (ICESat-2-ACNS) in three regions in USA, Italy, and Türkiye are 2,553 / 1,415 / 1,854 and 2,877 meters, respectively. On the other hand, when the Göktürk-1 DEM without GCP (ICESat-2 - GKT-1 wo GCP) data, which corresponds to the ICESat-2 reference data, are compared, the average value emerges as 6,623 meters. As a result of the class-based comparison between ICESat-2 and GKT-1 DEM without GCP, it was seen that the results with the best accuracy were in the Italy/ Monfalcone region. The classes with the highest accuracy are shrubland/grassland/cropland classes with 2,102 / 2,135 / 2,118 meters respectively. DEM data with GCP was also produced from GKT-1 stereo images and compared with ICESat-2 reference data and Global DEM data. When ICESat-2 data are compared with GKT-1 DEM data with GCP (ICESat-2 – GKT-1 w GCP), the average value obtained for the three study areas is 1,807 meters. As a result of the class-based comparison between ICESat-2 and GKT-1 DEM with GCP, it was seen that the results with the best accuracy were in the USA/ Texas-Amarillo region. The classes with the highest accuracy are grassland/ cropland / bare-sparse vegetation classes with 0,693 / 0,665 / 0,635 meters respectively.
Handling boundary uncertainty in cadastre
Since humanity transitioned to a settled lifestyle, real property boundaries have been documented for various purposes, primarily to secure tenure rights. Cadastral workflows have also evolved in time to serve diverse goals including boundary documentation as one of the main objectives. With limited availability of real property and global challenges like rapid urbanization and population growth, it is essential for property boundary records to be accurately and consistently understood by all stakeholders. Technological advances have made surveying tools widely accessible, fostering the perception that their results are seamlessly accurate. However, every cadastral measurement, calculation, and estimation inherently involves some level of uncertainty. This uncertainty affects boundaries and derived data (e.g., surface area, coordinates) and stems mainly from limited understanding of cadastral processes. Addressing this requires raising user awareness of these processes. Thus, the main aim of the thesis was to enhance the understanding of boundary and associated uncertainty, and to develop a comprehensive approach for addressing it. Since a boundary is a complex phenomenon, the documentation efforts are complex and quite not straightforward. Although this complexity may not be immediately apparent during initial registration, uncertainty-related problems often arise when cadastral data is reused across different fields. In this context, this thesis first provides a thorough explanation of the concepts of cadastral boundary and uncertainty, and then integrates these areas to develop a conceptual model. The developed conceptual model, called Uncertainty in Cadastral Triangular Model (U-CTM), was further illustrated through real-world examples and evaluated in the contexts of dispute resolution, specifically focusing on parcel boundary re-establishment works, parcel area information, and the impact of geo-hazards. A methodological approach was also proposed for handling parcel area-related problems based on an international standard, Land Administration Domain Model (LADM). Extensions to this model were also presented. The study concluded that boundary uncertainty in cadastre should be approached holistically. The developed conceptual model to address this issue can be applied across different legal systems.
Development of a deep learning approach for 3dimensional point cloud classification
3D point cloud classification is a crucial step in point cloud processing, as it serves as the foundation for subsequent processes that rely on the classification results. With the increasing volume of 3D point cloud data in recent years, the need for automation in 3D point cloud classification has grown significantly. Automation is essential for reducing errors, eliminating additional costs, and providing more robust processing pipelines. As a result, automating 3D point cloud classification has become both a necessity and an active area of research. Over the past decade, machine learning approaches have gained popularity in nearly every field of science and engineering. Similarly, 3D point cloud processing has also adopted machine learning methods. In recent years, studies on 3D point cloud classification have largely focused on machine learning models. Among these, neural networks, a subfield of machine learning, have emerged as a prominent approach, especially deep learning models. In this thesis, 3D point cloud classification is first performed using a recent state-of-the-art machine learning classifier. Then, manually extracted feature sets are incorporated into deep learning models, and an additional neural network layer is designed to process these features instead of directly feeding them to the model. Finally, a global feature aggregation module is proposed to capture more contextual information and further improve the results. These three methods were trained and tested on several 3D point cloud datasets: ISPRS3D, Paris-Rue-Cassette, Paris-Rue-Madame, H3D, and Toronto3D. The datasets are publicly available and used in previous studies as a benchmark dataset. The datasets have various different properties; three of them were collected using mobile mapping systems, one using an airborne laser scanner, and another using an unmanned aerial vehicle-borne laser system. The datasets vary in point densities and the number of classes. According to the results obtained from each proposed models, all methods achieved over 80.0% overall accuracy. Notably, the machine learning model produced promising results, even competing with deep learning-based methods. Although deep learning methods improved classification metrics, satisfactory results were achieved only in large-scale datasets. With further refinements, both deep learning models have the potential to make significant advancements, as indicated by recent literature.
Location-based smart contract for in-kind aid delivery
Aid delivery in migration management, disaster recovery and also in emergency situations is a critical process where donors are willing to help those who are in need. Especially in emergency situations the in-kind aid delivery is the first action for many donors who want to directly help immediately to the people in affected region. Most of the time the collection and delivery of in-kind aid is carried out by charitable organizations. However, this raises questions about trust and transparency which may be the main blocking factor in increasing the number of donors. Blockchain technology may provide a means to fill this gap by its distributed ledger and public transactions. In addition, geospatial information technology, especially location-based services can be utilized to improve the transparency of aid delivery. Using location information in smart contracts may improve the transaction of in-kind aid delivery to its intended target location. In this thesis a location-based smart contract concept for in-kind aid delivery is developed and prototyped. The scenarios of actors and roles of organizations in the process of in-kind delivery is listed with a proof of concept smart contract implementation. Furthermore, future research directions and improvements opportunities are listed especially for proof of location concepts.
Sayısal yükseklik modellerinden 3-boyutlu yüzey alanının ve su akış yönlerinin karşılaştırmalı hesaplanması: Eskişehir-Çifteler sulaması tarım arazileri pilot uygulaması
The significance of agricultural production and, consequently, numerous agriculture-related parameters are becoming the primary focus of the digitalized world, and with the 2019 pandemic, the significance of food was once again highlighted. In order to ensure the correct and necessary use of water in agriculture, valid surface area values by calculating the irrigated parcel areas in 3-dimensions (3D) are required. The main purpose is to more accurately calculate the amount of water used in irrigation areas on a parcel-by-parcel basis using 3D area values, thereby preventing the plant from receiving insufficient or excessive water. In this way, it is hoped that this will increase efficiency and help prevent losses in agricultural production by ensuring that irrigation calculations are based on accurate area estimates. This thesis compared the calculated area values derived from 3D data to the areas listed on the title deeds for the study area located in the Eskisehir-Cifteler region. To achieve the stated objective, DEMs were obtained from institutions and publicly accessible data sources. In addition, information regarding the DTM's points was obtained from the General Directorate of Land Registry and Cadaster (GDLRC). Utilizing elevation models and parcel data, the 3D measurements of the parcels were obtained. Upon conducting an analysis, it is seen that there is a difference of 235 hectares between the total surface area (GDLRC) and the total title deed area for the selected test site. The area under investigation is a farming community that covers an estimated total of 10.677,05 hectares. Compared to the total area, the difference might be underestimated; however, considering the country level, it was found to be at a level that could potentially cause substantial agricultural discrepancies
Comparison of single, dual and triple frequency cycle-slip detection methods for multi-GNSS
Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is now widely recognized as a revolutionary invention in navigation and precise positioning on the Earth. The development of positioning systems from space, which started with GPS and continued with GLONASS, BeiDou and Galileo, has now been an area that serves billions of users with number of satellites over a hundred and increased number of signal frequencies. Everyone living on the earth expects the solutions to be brought to their problems to be fast and with high accuracy, along with the rapid progress of technology. When this is the case, GNSS needs to maximize its positioning and navigation skills day by day. Carrier-phase measurements are the key to achieve high precision and accuracy in GNSS positioning. Discontinuities in a receiver's phase lock on a satellite's signal, i.e., cycle slips, degrades positioning accuracy if they are not detected. Cycle-slip detection has become relatively easy due to the incorporation of new frequencies and modifications to many of the existing methods. With this study, a new software called Cycle Slip Methods Comparison Tool (CSMCT) was developed to comparatively analyze the performance of the selected single, double, and triple frequency cycle slip detection methods, and their performances were examined by categorizing the artificial cycle slips added to the observation data based on the satellite elevation angles using multi-GNSS. For the time being, there is no software capable of analyzing cycle-slip methods, including single, dual, and triple frequencies. Using the CSMCT software, it is possible to determine the success rates of the cycle-slip detection methods with the desired data and test scenarios, which sheds light on the selection of the appropriate method for different kinds of applications. By analyzing the obtained datasets, it has been determined that the cycle slip detection methods demonstrate high success rates under test conditions. For multi-GNSS, cycle-slip methods have been tested for single, dual and triple frequency observations, and the results obtained for triple-frequency are found to be the most successful.
Automatic reconstruction and efficient visualization of 3D city models
Today, migration from rural areas, continuous change in cities and the increasing complexity of their structure yielded the need of new methods to increase efficiency in their management. The demand for 3 dimensional (3D) city models is increasing and they are actively used by countries and municipalities at different scales. 3D city models are not only visual models, but also allow analysis and different visualization applications with the help of their semantic data. These models can be produced in different levels of detail (LoD), and as the levels increase, the amount of modeled objects/details of the building and roof also increases. 3D models with a high level of detail are produced manually by photogrammetry operators, usually with the help of very high resolution stereo aerial photographs. However, this process is costly in terms of labor and time. There exist different approaches in the literature to automatically generate highly detailed 3D city models, but the topic is still an active research area being investigated by several researchers. On the other hand, efficient visualization of the produced models also involves optimization issues and depending on the platform, and different approaches exist. Within the scope of this thesis, deep learning-based solutions have been developed for automatic classification of building roof types from very high resolution optical imagery, automatic extraction of building footprints, automatic extraction of roof details at LoD2.2 level and their use in the production of 3D building models. The study sites were selected from different regions of Türkiye and the training data were prepared in accordance with the requirements of the deep learning methods. The results are presented and suggestions for potential improvements are discussed. In addition, different solutions for the visualization of LoD2 and LoD3 city models are developed and discussed. For this purpose, web-based visualization with Cesium library and virtual reality supported Unity game engine were employed to reveal various advantages and disadvantages of both approaches.
Object-based urban land cover extraction using the synergy of lidar data and very high resolution multispectral imagery
Up-to-date urban land cover information plays a critical role for urban planning and management. In this study, an approach was presented for classifying urban land cover types using the integration of very high resolution (VHR) multispectral aerial imagery and airborne discrete return LiDAR (Light Detection and Ranging) data. The integration of aerial imagery and LiDAR data was conducted during object-oriented (OO) classification. Image segmentation prior to OO classification was performed using the Simple Non-Iterative Clustering (SNIC) algorithm, which is a state-of-the-art image segmentation algorithm that exhibits the advantages of efficiency and high accuracy. The features used in the classification consist of the optical bands of aerial imagery, an NDVI index and seven grey-level co-occurrence matrix (GLCM) texture metrics (contrast, dissimilarity, homogeneity, second moment, entropy, variance, correlation) calculated from the optical bands, one normalized digital surface model (nDSM) and one intensity band derived from LiDAR data. Adaptive Boosting (AdaBoost), a machine learning algorithm, was selected as the classifier. The sensitivitiy of AdaBoost to feature selection (FS), by applying recursive feature elimination (RFE) method, was also investigated. The methods were applied to fused VHR aerial imagery and LiDAR data of the city of Hradec Kralove, Czech Republic. Three sub-areas were chosen as the study areas. The results demonstrated that the fusion of aerial imagery and the LiDAR derived nDSM and intensity image features significatly improved the results (overall accuracy-OA) up to 24.7%. The highest classification accuracy achieved (OA = 85.5%) was based on the selected best features (21 features) from 56 input features. The second highest classification accuracy (OA = 84.8%) obtained was based on the fused dataset of aerial imagery and the LiDAR derived nDSM and intensity image features. The integrated dataset of aerial imagery and the LiDAR derived features proved to be effective in urban land cover classification. However, combining object-based GLCM texture measures in the AdaBoost classifier reduced the classification accuracy.
Sunflower yield estimation using synthetic aperture radar and optical data
The scope of the presented thesis, it is aimed to obtain highly accurate yield estimation by applying Artificial Neural Networks (ANN) and Simple Linear Regression (SLR) methods on sunflower parcels in a certain area using Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) and Sentinel-2 optical satellite images. The 2018 Sentinel-1 and Sentinel-2 satellite images of the sunflower farming region in the Zile district of Tokat province were examined. First, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Vegetation Red-Edge-1 (NDVIR1), Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI), and Inverted Red-edge Chlorophyll Index (IRECI) were obtained from Sentinel-2 satellite images. Then, the correlations between these indices and reference yield data were examined separately. The highest correlation in all examined vegetation indices examined was determined on 30 June, 8 July, and 10 July. Using the SLR method, OSAVI (R2=0.75 RMSE=22.47 kg) gave the best result during the heading period on 30 June. However, when the indices are processed as a single input value in the ANN method, the best result is obtained from NDVI (R2=0.76 RMSE=22.07 kg) in the 30 June heading period. The ANN method gave better results than the linear regression method on all dates. The best estimation study was made with the ANN method in the NDVI and NDVIR1. When the four indices were processed together as input values, the best result was again obtained during the heading period on 30 June (R2=0.78 RMSE=21.59 kg). In the ANN method, it was concluded that using the indices together as inputs reduces the error rate in yield estimation. The phenological stages and yield values of the sunflower plant were determined with high accuracy by the ANN method. Secondly, backscattering and coherence values obtained from Sentinel-1 satellite images produced close values in both VH and VV polarizations in most of the dates considered, but in the ANN method, VV polarization produced better values than VH polarization. When the yield estimation was made with the backscatter values, the best result in the ANN method was obtained in the VV polarization on June 29 (R2=0,09 RMSE=42,46 kg). When the yield is estimated with the coherence values, the best result was obtained on the 5th of July-11th in the VV polarization (R2=0.01 RMSE=46.24 kg). The results showed higher errors compared to optical data. When the R2 value and the average RMSE are compared with the values obtained from the indices values, it is seen that the contribution of the backscatter and coherence values is very little or not in the yield estimation. The use of backscatter and coherence values alone in the yield estimation is not recommended for this study. Lastly, when the values obtained from optical and SAR satellites are used together, the best result was obtained during the heading period between 29 June - 5 July (R2=0.67 RMSE=26.83 kg). The estimated yield values were found with acceptable accuracy. However, the values did not improve. Keywords : Sunflower, Sentinel-1, Sentinel-2, ANN, Yield estimation
EcoSnap: A mobile application for enhancing governance and addressing environmental issues in smart cities
With the increasing population and urbanization, urban planning has become a complex and challenging task. In recent years, the concept of smart cities has emerged as a potential solution to these challenges by integrating technology into urban planning. Participatory Planning Geographic Information System (PPGIS) is one such technology that involves the public in the planning process by providing them with a platform to share their opinions and ideas. PPGIS, coupled with mobile applications, can enhance public participation by allowing citizens to provide feedback on the go. This thesis aims to investigate the use of PPGIS mobile applications in urban planning for smart cities. The study provides a platform for citizens to report on issues around them and track progress. This platform allows users to interact with each other and collaborate in solving problems. The application is designed to be user-friendly and accessible to a wide range of users. The study will also evaluate the effectiveness of the implementation in facilitating citizen participation and its impact on city planning outcomes. The research will use a mixed-methods approach, including a literature review, case studies, surveys, and interviews with stakeholders, to explore the potential benefits and limitations of PPGIS mobile applications in urban planning for smart cities. The findings of this study will provide valuable insights into the use of PPGIS mobile applications in urban planning for smart cities and inform the development of future urban planning policies and strategies.
Development of a fusion methodology for flood mapping using SAR and optical satellite data
In this thesis, a feature-level data fusion methodology was developed using the random forest (RF) approach, which is one of the frequently utilized machine learning methods for natural hazard assessments. For this purpose, Sentinel-1 SAR and Sentinel-2 optical data provided regularly and free of charge by the European Space Agency were used. For the development and performance analysis of the method, two study areas/flood cases with different topographical characteristics and data availability conditions were analyzed. The first case is a dam failure in Uzbekistan-Sardoba, for which pre- and post-event Sentinel-1 and Sentinel-2 and external reference data (PlanetScope) are available. Since the flood disaster in this region was not caused by precipitation, it is independent of the cloud effect that obstructs the Sentinel-2 data after the event. In addition, the well-known synthetic aperture radar (SAR) distortions that disturb the Sentinel-1 data could be omitted thanks to the flat topography of the area. For this reason, the method proposed in the thesis was primarily developed in Sardoba and the results were evaluated by applying it to another area, the Türkiye-Ordu May 2018 floods. The Ordu flood case was caused by precipitation, and unlike the first study area, the region has rugged topography. When the results obtained were validated with external data, it was observed that especially flood and flooded vegetation classes could be determined with high accuracy. In the thesis, flood mapping strategies to be undertaken based on data availability scenarios are discussed in detail.
Accuracy assessment of polar motion and universal time (UT1) observed by VLBI at sub-diurnal periods
Earth rotation parameters (ERP): polar motion coordinates and Universal Time (UT1) have a significant impact basically on the terrestrial and celestial reference system relations, orbit determination, and deep-space navigation. Very Long Baseline Interferometry (VLBI) is the only space-based geodetic technique that can monitor both Earth rotation parameters and nutation offsets simultaneously. International VLBI Service for Geodesy and Astrometry (IVS) organizes VLBI observations for 1-2 hours or 24 hours called as Intensive or Standard sessions, respectively. Intensive sessions are carried out for UT1 determination only by 2-3 VLBI stations on a daily basis. However, Standard sessions, that are suitable for monitoring Earth rotation parameters, are performed by 5-8 VLBI stations twice a week. IVS suggests a parametrization for UT1 determination from the analysis of Intensive sessions that contain 15-55 observations. In fact, the estimation of the tropospheric delay in short time intervals during the Intensive session analysis is not possible due to few observations. In order to increase the accuracy of UT1 determination from the analysis of the Intensive sessions, troposphere signal delays and troposphere gradients derived from the analysis of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) observations are involved in the analysis of the VLBI Intensive sessions between 2008 and 2018 in this study. Statistical comparisons show that length-of-day (LOD) values obtained from the proposed analysis strategies of this thesis (NewUT1) are 2-3mus/day more accurate than those of IVS standard analysis. NewUT1 series are daily updated at Hacettepe University servers for the use of researchers globally. On the other hand, the major reason for ERP variations at semi-diurnal and diurnal periods is ocean tides. International Earth Rotation and Reference System Service (IERS) recommended a model for predicting these variations derived from geodynamical models nearly twenty-five years ago. However, the International Association for Geodesy (IAG) propounded the necessity for the development of a new model based on the state-of-the-art space/satellite geodetic techniques. For this reason, the other research objective of this thesis is modeling the sub-daily ERP variations due to ocean tides by analyzing the VLBI Standard sessions between 2000 and 2018. For this purpose, time series of ERP are decomposed into sine and cosine functions at tidal periods using least squares (LS), singular value decomposition (SVD), and complex demodulation (CD) solution methods. Estimated tidal amplitudes from different solution methods are compared with those of IERS model and also between each other using the metrics of phasors, Fourier transform, and time series. Amplitudes estimated from least squares method have the best agreement with those of IERS recommended model. Furthermore, tidal amplitude estimation software with a graphical user interface called TIDEST is developed in the MATLAB environment in order to provide easy-use for the estimation of tidal amplitudes from ERP time series within the study.
Tersane yeri belirleme kriterlerinin oluşturulması ve coğrafi bilgi sistemi ile değerlendirilmesi
Dünya ticaretinin hacimsel olarak %80 den fazlası ve ekonomik değer açısından ise %70'den fazlası gemiler ile taşınmakta ve limanlarda indirilmektedir. Bu açıdan, denizcilik endüstrisi ile ilgili sanayi kollarının küresel ölçekte ticaret, gelişim ve sürdürülebilirlik açısından önemi büyüktür. 8333 km sahil şeridine sahip ülkemizde, denizcilik sektörü önemli bir konumda yer almaktadır. Dolayısıyla bu sektörde kullanılan gemilerin inşası da ayrıca önemli bir sektör halini almaktadır. Deniz ulaşımından faydalanılması ve bu sektörden sağlanması düşünülen ekonomik getiriler göz önüne alındığında gemi inşa sektörünün gelişmesi ile birlikte yeni ve modern tersanelerin önemi artmaktadır. Büyük bir yatırım ve istihdam kapasitesi potansiyeli olan gemi ve yat inşa sanayinin yapıldığı tersanelerin kurulduğu bölge seçimi büyük önem arz etmektedir. Tersaneler için yapılan yatırımlar hem fazla maliyet gerektirmesi hem de tesisin uzun yıllar aynı yerde bulunması gerekliliği göz önüne alındığında yer seçimi daha da önemli hale gelmektedir. Yeterli düzeyde yer seçimi kriteri olmamasından dolayı tersane yeri olarak belirlenen bazı yerlerde tersanecilik faaliyetlerinde büyük sorunlar yaşanmaktadır. Bu çalışmada; tersane yerlerinin tesis edilmesinde göz önüne alınacak önemli kriterlerin tespit edilmesi için mevcut tersane yetkilileri ve bu sektör ile ilgili kurumlar ile görüşmeler ve anketler yapılmış, ortaya konan sorunlar dikkate alınarak daha kapsamlı ve sorunları azaltabilecek kriterler belirlenmiştir. Bu kriterler ışığında çok kriterli karar verme yöntemlerinden olan Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) kullanılarak belirlenmiş olan kriterlerin önemlilik derecelerine göre ağırlıklandırılmaları yapılmıştır. Çalışma bölgesi olarak İskenderun Körfezi alanı seçilmiştir. Tespit edilen kriterlere ait verilerin toplanması ve üretilmesi aşamasından sonra Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile gerekli analizler yapılarak her bir kritere ait çalışma alanının tematik haritası üretilmiştir. Sonuç olarak; bütün kriterlere ait haritalar değerlendirilerek İskenderun Körfezi'nde muhtemel tersane yapılacak bölgeler belirlenmiştir. Bu bölgeler değerlendirildiğinde tespit edilen bölgelerin halihazırda gemilerin yanaştığı mevcut liman sahaları olduğu görülmüştür. Bu durum da çalışmanın sonuçlarının mevcut durum ile mukayesesi açısından anlamlı bulunmuştur.
Web tabanlı gönüllü coğrafi bilgi sistemi geliştirilmesi ile e-hizmet kalitesinin iyileştirilmesi
Dünya genelinde nüfusun hızla artması ve nüfusun çoğunluğunun kentlerde yaşıyor olması çevrede bozulmalara sebep olmaktadır. Sürekli değişen ve gelişen yaşam döngüsünde kentler yol, kaldırım, otopark, çöp, aydınlatma gibi birçok sorunla karşı karşıya kalmaktadır. Karşılaşılan bu sorunların kent yaşamını etkilememesi için yerel yönetimler çözümler üretmektedirler. Yerel yönetimler bu süreçte hem sorunların tespitinde ciddi maliyetler harcanmasına rağmen yetersiz kalmakta hem de sorunlara hızlı çözümler üretememektedir. Birçok yerel yönetim ihbar hatları ve ihbar formları oluşturarak sorunların tespitinde gönüllü katılımcıların bildirimlerinden faydalanmaktadır. Fakat mevcut uygulamalardaki problemin konum ve detay gibi bilgilerin eksikliğinden kaynaklı olarak sorunların çözüm süreçlerinde gecikmeler yaşanabilmektedir. Yapılan bu çalışmada, yaşanan kentsel sorunların çözümünde dinamik bir yapı kazandırmak için gönüllü katılımcıların ve yerel yönetimlerin yararlanabileceği ortak bir platform oluşturulması amaçlanmaktadır. Geliştirilen web tabanlı Gönüllü Coğrafi Bilgi (GCB) uygulaması ile gönüllüler, kente ait sorunları diledikleri zaman bildirebilir ve bu problemleri harita üzerinde görerek değerlendirebilir. Bildirilen her problem, konum, açıklama, yorum ve bu katkıyı sağlayan gönüllünün detayları ile birlikte bir veritabanında depolanmakta ve bir altlık harita üzerinde görselleştirilmektedir. Sistem girişi yapan bir katılımcı, harita üzerinde önceden girilen problemleri görüntüleyebilmekte, bu problemlere yorum yapabilmekte, problemi "beğendim"- "beğenmedim" butonları sayesinde değerlendirebilmekte ve isterse yeni bir problem bildirimi yapabilmektedir. Uygulamada "yorum ekleme" ve "beğendim-beğenmedim" seçenekleri ile problemlerin diğer katılımcılar tarafından değerlendirilerek bir tür oyunlaştırma tekniğiyle sistemin sürdürülebilirliğinin ve veri kalitesinin artırılmasına dönük altyapının sağlanması da hedeflenmektedir. Gerçek kullanıcı testlerinde, Türkiye'nin 16 farklı ilinden 62 katılımcının sisteme giriş yaptığı ve 28 katılımcının toplamda 58 adet problem bildirdiği görülmektedir. Girilen problemlerin %50 gibi bir oranla büyük çoğunluğunun yol problemi olduğu görülmektedir. Geliştirilen bu uygulama, daha yaşanılabilir ve güzel kentler için sosyal sorumluluk bilincini arttırarak sorunların çözümünde dinamik bir yapı kazandıracaktır. Geliştirilen prototip uygulama yerel yönetimlerde e-hizmet kalitesinin iyileştirilmesine dönük farkındalık yaratabilecek niteliktedir. Sonuç olarak, gerek vatandaşların gerekse yerel yönetimlerin GCB alanında farkındalığı artacaktır.
Monitoring tropospheric water vapor variations with ppp during severe weather
The Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have been used for atmosphere monitoring since the early 1990's owing to its accurate, continuous, and high coverage in all-weather operable data. The approach has been known as "GNSS Meteorology" and it is based on the correlation between a GNSS signal delay in the receiver - satellite signal path and humidity (i.e., water vapor content) in the atmosphere. Atmospheric water vapor is an important greenhouse gas and a significant element for the energy exchange in the atmosphere and thus it must be monitored with a high accuracy. However, its spatiotemporal variability brings some limitations in terms of a correct interpretation of weather events. It has been revealed in many studies that zenith wet delays (ZWDs), estimated from a GNSS processing, are associated with the water vapor content, namely precipitable water vapor (PWV), a crucial parameter that has been extensively used in climate studies. Until recently, most of the studies that have been performed on the GNSS Meteorology are based on GNSS solutions using network GNSS observations within a dense regional or global Continuously Operating Reference System (CORS) networks. The advantage of a network solution is the mitigation of potential error sources by differencing observations formed between stations tracking same satellites. However, a computational burden due to a high number of observations and the necessity of using a reference site to form a baseline between sites are the weak points of the solution. In contrast, Precise Point Positioning (PPP) stands out as an alternative GNSS measurement technique, which uses undifferenced code and phase observations of a dual frequency single receiver and highly accurate precise orbits and clocks distributed by the International GNSS Service (IGS). In order to achieve a similar accuracy to a network based GNSS solution, all error sources in PPP have to be modeled or eliminated from observations either by applying correct models or by using linear combinations of observations. Therefore, from one point of view, PPP is one of the best quality control tool for assessing the reliability of each parameter defined in observation equations. Meteorological data are crucial part of the GNSS based atmosphere monitoring. The data may be obtained from in-situ measurements when available or may be derived from external sources such as analytical prediction models and numerical weather models (NWM). Analytical models, such as the Global Pressure and Temperature (GPT and GPT2) and the University of New Brunswick (UNB), are widely used models because of their ability to predict meteorological data at any time and for any site location. However, they are produced based on annual and semiannual data averages and amplitudes of meteorological data that makes these analytical models insufficient for observing sudden air changes. Contrary, NWM like the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the Vienna Mapping Function grids (VMFG) that provides the ECMWF data four times within a day, are based on real weather analyses using frequently updated meteorological data, and represent spatio-temporal atmospheric variations better than the analytical models. But, the VMFG offers the ECMWF data with a latency of several hours that prevents users from performing real-time GNSS analyses. Similarly, several modern mapping functions have been developed as a result of analyzing of several years' meteorological data from different stations and elevation angles. Those functions have increased the performance of GNSS-based atmosphere monitoring by means of being susceptible to low elevation angle observations and by using advanced virtual models, i.e., analytical or numerical, that statistically strong in order to represent the dry and wet part of the troposphere. Global Mapping Function (GMF), Niell Mapping Function (NMF) and Vienna Mapping Function (VMF1) are few examples of these commonly used mapping functions that were all developed to be used collaboratively with the GPT, UNB and VMFG (i.e., ECMWF data), respectively. Using different analytical and NWMs and their associated mapping functions to model the troposphere affects estimates derived from GNSS observations and thus weather predictions utilized based on these estimates vary from each other. Furthermore, the performance of these mentioned models and corresponding mapping function for each one of them have never been tested during extreme weather conditions before. In this dissertation, modern troposphere modeling approaches derived from both analytical prediction models and NWMs have been evaluated via GNSS PPP sessions during severe weather conditions. The sessions were processed in both post-process (PP) and real-time (RT) mode with dual frequency ionosphere-free observations. ZWDs, which are estimated through the Least Squares Parameter Adjustment (LSA), converted to the PWV estimates at each site in order to observe variations in the water vapor and to monitor the potential precipitation fronts. The Central European Flooding in summer 2013 was one of the extreme periods when some of the European regions experienced a monthly average rainfall within a day. The water vapor variations in May and June of 2013 were exceptionally high and thus this period was selected to reveal the relationship between the GNSS derived troposphere parameters and severe weather events. In order to accomplish the task, eleven IGS sites that are located within the affected regions were selected and daily observations of these sites were processed through static PPP sessions. IGS Final orbits and clocks for satellites were introduced to the analyses to enhance the accuracy of the zenith wet delay estimates and, therefore, weather forecasts. Besides IGS Final ephemerides, other published IGS ephemerides products such as IGS Rapid (IGR) and IGS Ultra-Rapid (URP) products were also processed in the PPP sessions to determine if any significant changes are occurring in the estimates due to employ different IGS product sets varying in accuracy and latency. The ZWD estimates derived from the PPP sessions that only differ in applied troposphere model and mapping function (i.e., GPT / GMF, UNB / Niell and ECMWF / VMF1) were compared to each other and the ZWDs derived from the network GNSS solutions. The results were also validated by the ZWD estimates derived from IGS Final troposphere products (i.e., IGS Zenith Path Delays (ZPD)) and by the radiosonde derived ZWDs that calculated from co-located (or close) sites. The ZWD estimates of each session were derived simultaneously using both LSA and Kalman filter (KF) algorithms and no significant differences arising from using different processing strategy was observed. Based on the results of the PP data analyses, the PWV parameters, which are calculated from the ZWD estimates via a conversion factor, offer more consistent results with the IGS derived PWVs if an analytical function of the GPT/GMF is employed in the PPP solution. The analyses result also confirmed that the PPP derived PWV values, which are processed with the ECMWF / VMF1, better agreed with the radiosonde derived PWV values while the biggest discrepancies were observed for the PPP sessions applied the UNB / Niell approach. In overall, the performance of the PPP sessions using the ECMWF and VMF1 exceeds the other solutions in terms of atmosphere monitoring during severe weather events. In this thesis, the implementation procedure of real-time orbit and clock correction streams, which are disseminated by the IGS Real-Time Service (IGS RTS), has been investigated through real-time (RT) PPP analyses. Long convergence times due to un-calibrated receiver and satellite based phase biases were also assessed in order to accelerate real-time solutions. It was noticed that using real-time derived biases along with real-time orbits and clocks help to reduce long convergence periods to several minutes. In addition, regardless of the applied troposphere model, the accuracy level of PWV estimates derived from the RT PPP sessions, were found to be consistent with the results derived from the PP PPP analyses and the radiosonde readings. The reliability of the RT PPP in atmosphere monitoring was also validated by showing the strong correlation between the PWV variations and the daily accumulated precipitation rates recorded at the observed sites. As observed in the PP analyses, the best agreement with the radiosonde and precipitation data was obtained for the RT sessions using the ECMWF / VMF1. This study also highlighted the use of the Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) to verify both the RT and the PP PPP PWV estimates. It is observed that the PP PPP estimates showed more consistent results with the MODIS data that the real-time solutions. The thesis provides a comprehensive guide for GNSS based troposphere monitoring, in particular with PPP solutions and during extreme weather conditions. The impact of using different troposphere models, IGS product sets and processing strategies on the estimates were investigated for both PP and RT GNSS solutions.
ITE doğal gaz boru hattı projesi Erzurum ili bölgesinde deprem hasar analizi çalışması
Dünya genelinde son yıllarda yaşanan şiddetli depremler sonucunda, maddi ve manevi olarak büyük kayıplar yaşanmıştır. Ülkemizin yüz ölçümünün yaklaşık yarısı kadar olan alanı birince derece deprem kuşağında olduğu için sonuçları çok ağır olan depremler meydana gelmiştir. Depremlerin yıkıcı etkileri sadece yer üstündeki yapılara değil, aynı zamanda yer altındaki yapılara da zarar vermektedir. Afet sonucunda, günlerce susuz veya elektriksiz kalmak afetin diğer olumsuz sonuçlarıyla birlikte değerlendirildiğinde deprem sonrasında iyileşme süreci zorlaştırır. Yollar, köprüler, binalar toplum için ne kadar önemliyse, yer altında gömülü olan boru hatları veya enerji nakil hatları gibi yapılar da insan yaşamında bir o kadar önemlidir. Deprem tehlikesi açısından ikinci bölgede yer alan Erzurum ilinde aktif fay hatları bulunmaktadır. Aktif fay hatlarından meydana gelebilecek depremlerin o bölgede boru hatları üzerinde yaratacağı hasarlar ve kayıp analizleri önceden tahmin edilirse, depremin olumsuz sonuçları en aza indirgenebilir. Entegre afet yönetiminin aşamaları ile hazırlıklı olma, zarar azaltma, müdahale ve iyileştirme çalışmaları uygulamaya konulduğunda hem maddi hem de manevi olarak gelişme sağlanacaktır. Hasar analizleri için dünya genelinde çok sayıda çalışmalar yapılmış ve çeşitli yazılımlar geliştirilmiştir. Türkiye için geliştirilen HAZTURK yazılımı, deprem senaryoları ile deprem hasar tahmini analizi yapmaktadır. Yazılımın veri standartlarına göre çoğunlukta dataların Coğrafi Bilgi Sistemleri ile entegreli olduğu görülmektedir. Çalışma bölgesine uygun azalım ilişkisinin belirlenmesi, zemin (Vs) kayma dalga hızlarından oluşturulan tehlike haritaları ve bölgedeki sismik aktivitelerin belirlenmesi ile kayıp analizleri yapılmaktadır. Bu çalışmada, HAZTURK yazılımı kullanılarak Erzurum bölgesinden geçirilmesi planlanan ITE doğal gaz boru hattının belirli kilometreleri için deprem hasar haritaları üretilmiş ve ArcGIS yazılımıyla tamir sayıları hesaplanmıştır. Analiz için gerekli olan sondaj verileri, yükseklik bilgileri, jeolojik kapsamda bilgiler, belirli kilometreler aralığında boru hattı gibi veriler Turang Transit Taşımacılık A.Ş. tarafından sağlanmıştır. Deprem ve fay hatları verileri de çeşitli kaynaklardan elde edilmiştir. Çalışma bölgesi için elde edilen veriler, HAZTURK yazılımının veri standartlarına uygun hale getirildikten sonra deprem hasar analizi yapılmıştır. ITE hattının Kandilli ve Erzurum fay hatlarını kestiği, Pasinler ve Karayazı fay hattına yakın geçtiği kilometreler tamir sayıları hesaplanmıştır. Çalışmanın sonunda 7,8 şiddetindeki deprem senaryosuna göre bulunan tamir sayıları Kandilli ve Erzurum fay hattı için eşit bulunmuş, Pasinler ve Karayazı fay hattının bulunduğu bölgede ise diğerlerinde daha düşük elde edilmiştir. Yani, ITE doğal gaz boru hattını kesen fay hatları, yakınından geçen fay hatlarına göre daha fazla zarar vereceği sonucu elde edilmiştir.
Mülkiyet yönetimine ilişkin taşınmaz mevzuatının irdelenmesi
Arazi, insan faaliyetlerinin temel mekanıdır. Bu sebeple, insanoğlu var olduğu günden itibaren araziyle hep içiçe olmuştur. Küresel yönlendiricilerin etkisiyle dinamik bir yapıya sahip olan insan-toprak ilişkileri, zamanla toprağın sahiplenilmesi ve etkin bir şekilde yönetilmesi ihtiyacını ortaya çıkarmış ve günümüzde taşınmaz mülkiyetinin yönetimi konusu gündeme gelmiştir. Ülkemizde taşınmaz mülkiyetinin yönetimi konusunda farklı tarihlerde, farklı yasal düzenlemeler yapılmış ve farklı teşkilat yapılarıyla yürütülerek bugünkü yapısına kavuşmuştur. Gerek geçmiş yıllarda gerekse günümüzde taşınmaz mülkiyeti alanında yapılan çalışmalar, o dönem çıkarılan yasal düzenlemelerin birebir etkisi altında kalmış ve söz konusu mevzuatın içeriği ve yapısındaki değişiklikler, mülkiyet yönetimine ilişkin çalışmaların başarısını doğrudan etkilemiştir. Bu nedenle, toplum yaşantısında önemli bir yer tutan taşınmaz mülkiyetinin sağlıklı bir şekilde kayıt altına alınabilmesi ve yönetilmesi, ancak taşınmaz mülkiyeti konusunda çıkarılan yasal düzenlemelerin etkin bir yapıya sahip olmasıyla mümkündür. Bu çalışmada, ülkemizde mülkiyet yönetimine ilişkin taşınmaz mevzuatı kapsamlı bir şekilde analiz edilerek, taşınmaz mülkiyetinin temelini oluşturan tapu ve kadastro alanındaki yasal düzenlemeler belirlenmiş, ardından kadastro mevzuatına ait belirli kanunlar ile bu kanunlarla ilişkili tüzük, yönetmelik ve genelgeler detaylı bir şekilde irdelenerek, uygulamada karşılaşılan temel sorunlar ortaya konulmuş ve bu sorunlara yönelik mevzuatın iyileştirilmesi ve sağlıklı bir şekilde uygulanabilmesi adına çözüm yaklaşımları önerilmiştir. Sonuçta, ülkemizde taşınmaz mülkiyetinin yönetimi konusunda çıkarılan yasal düzenlemelerin katılımcılıktan uzak bir yapıda, zaman içerisinde ortaya çıkan ihtiyaçların karşılanması veya sorunlara çözüm üretilmesi amacıyla kısa vadeli olarak hazırlandığı, bunun sonucunda günümüzün gereksinmelerine cevap vermeyen, kendi içerisinde farklı problemleri barındıran, dağınık ve parçalı mevzuat düzenlemelerinin ortaya çıktığı görülmüştür. Ayrıca taşınmaz mülkiyetinin oluşumunda temel görev üstlenen "tapu" ve "kadastro" çalışmaları sonucunda üretilen verilerin, günümüz koşullarına uygun nitelik ve güncellikte olmaması veya hatalı olarak kayıt altına alınması nedeniyle, bu verilerin taşınmaz mülkiyetinin yönetimi konusunda yapılan çalışmalarda altlık olarak kullanılabilecek bir yapıya sahip olmadığı tartışılmıştır. Bu nedenle, taşınmaz mülkiyetinin yönetimine ilişkin çıkarılan yasal düzenlemelerin etkin ve bütüncül bir yapıda, katılımcı bir yaklaşımla, günün ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde yeniden ele alınması, taşınmaz mülkiyeti alanında yapılan çalışmaların altlığını oluşturan tapu ve kadastro verilerinin ise belirli aralıklarla güncellenmesi ve doğruluğunun sağlanmasına yönelik kalite-kontrol mekanizmalarının oluşturulması gerekmektedir.
Gerçek zamanlı kinematik (GZK) GPS yöntemi ile fotogrametrik uygulamalar ve doğruluk araştırması
GPS/IMU sistemi, uçuş sırasında gerçekleştirilen ölçümler ile dış yöneltme elemanlarını doğrudan sağlayabilmektedir. Bu sistem fotogrametrik uygulamalarda (stereo model oluşturulması, orto rektifikasyon ve diğer dış yöneltme parametrelerine ihtiyaç duyulan uygulamalarda) hava triangulasyonu ihtiyacını kısmen azaltmıştır. Bunun yanında günümüzde, zaman ve maliyet önemli olduğu için, gerçek ya da yarı-gerçek (near-real, quasi-real) zamanlı çalışmalar hız kazanmıştır. Gerek çerçeve görüntü yöneltmesinde gerekse LIDAR (Light Detection and Ranging) uygulamalarında GPS/IMU önemli rol oynamaktadır. GPS/IMU sistemi uçuş sonrası entegre edilerek doğrudan kullanılabilmekte ya da uçuş sonrasında elde edilen parametreler hava triangülasyonunda başlangıç değerler olarak kullanılabilmektedir. GPS/IMU doğrudan kullanıldığında elde edilecek konum doğruluğu düşük olmakla birlikte maliyeti oldukça azaltmaktadır. Hava triangülasyonunda kullanıldığında ise görüntü eşleme doğruluğunu ve hızını oldukça arttırmaktadır. Gerek GPS/IMU entegrasyonu gerekse GPS/IMU destekli hava triangulasyonunda GPS ile elde edilen konum doğruluğu önemli rol oynamaktadır. GPS/IMU entegrasyonunda GPS ile elde edilen global konum doğruluğu ve IMU ile elde edilen rölatif konum doğruluğu kullanılarak elde edilen ölçüm ve hesaplamalar iyileştirilmektedir. Dış yöneltme parametrelerinden izdüşüm merkezi koordinatları (X0, Y0, Z0), farklı GPS işleme yöntemleri ile çözülebilmektedir. Bunlardan özellikle GZK GPS günümüzde hız ve maliyet açısından tercih edilen bir yöntemdir. Ancak fiziksel olarak sinyal iletişiminin sağlanmasındaki güçlükler halen problem olarak bulunmaktadır. Günümüzde genellikle alçak irtifa uçuşu olduğu için İHA projelerinde GZK GPS kullanılmaya başlanmıştır. Fotogrametrik yöneltmede doğrudan GPS/IMU değerleri kullanılacaksa konum doğruluğunun bilinmesi önem tanışmaktadır. Fotogrametrik projelerde konum doğruluğu genelde deneysel olarak ve YKN (Yer Kontrol Noktası) kullanılarak belirlenmektedir. Ancak YKN inşaası maliyetlidir ve her proje için yeterli sayıda bulunması her zaman mümkün olmamaktadır. Bu durumda hata artma yasası ile konum duyarlılığı hesaplamak mümkündür. Tez çalışmasında GPS ve IMU hata kaynakları hakkında özet bilgi verilmiş ve hesapsal bir uygulama ile YKN olmadan GZK GPS yöntemi ile fotogrametrik yöneltemenin konum duyarlılığı belirlenmiştir. Fotogrametrik matematik modeli incelenmiş, izdüşüm denklemlerine hata artma yasası uygulanarak konum duyarlılığı hesaplanmıştır. Bu kapsamda 10 cm, 20 cm, 30 cm, 45 cm YÖA (Yer Örnekleme Aralığı)'na sahip stereo görüntüler üzerinde ve İHA görüntüleri üzerinde hesapsal uygulama ile YKN olmadan konum hassasiyeti belirlenmiş ve dengeleme sonuçlarından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılarak yapılan duyarlılık analizinin kullanılabilirliği test edilmiştir. Hata artma yasası uygulanarak her bir yöneltme parametresinin konum duyarlılığına etkisi incelenmiş ve yorumlanmıştır. Konum duyarlılığı hesabı ve analizlerin gerçekleştirilmesi için MATLAB yazılımı kullanılarak bir arayüz hazırlanmıştır. Söz konusu arayüz ile hem stereo görüntü çiftleri hem de tek görüntü yöneltmesi için konum duyarlılığı hesabı ve analizi gerçekleştirilebilmektedir. Tez kapsamında hazırlanan arayüz ile çeşitli projeler için konum duyarlılığı hesaplanmış ve analizi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan tüm projelerdeki izdüşüm merkezi koordinatları TUSAGA Aktif istasyonlarından faydalanarak GZK GPS yöntemi ile hesaplanmıştır. Her bir proje için dengelenmiş ve GPS/IMU entegrasyonu ile doğrudan elde edilmiş dış yöneltme parametreleri ile ayrı ayrı konum duyarlılığı hesabı ve analizi yapılmıştır. Bunun yanında bir İHA projesi için de söz konusu işlemler gerçekleştirilmiştir. YKN ile yapılan karşılaştırmada hesap yöntemi ile yapılan duyarlılık tahmini ile dengeleme sonucunda elde edilen hatalar birbirine yakın değerler olmakla birlikte, duyarlılık tahminin daha iyimser veya daha kötümser yapıldığı noktalar mevcuttur. Hesapsal olarak yapılan işlemde izdüşüm denklemlerinde bulunan parametrelerin duyarlılıkları kullanılmış ve diğer hata kaynakları göz ardı edilmiştir. Bu yüzden hesapsal olarak elde edilen değerlerin bazı noktalarda iyimser veya kötümser olarak sonuç verdiği değerlendirilmektedir. Bunun yanında hesaba katılan parametre duyarlılıklarının da önemi olduğu bilinmektedir. Duyarlılık hesabı oldukça ayrıntılı bir konu olup parametrelere ait ölçüm duyarlılıklarının (apriori değerler) hesaplanması ayrıca araştırılması gerekmektedir. Hazırlanan yazılımda parametre duyarlılıkları ne kadar iyi bilinirse elde edilen sonuçlar o kadar gerçeğe yakın çıkması beklenmektedir. Bununla birlikte t testi yapılarak söz konusu iki örneklem ortalamaları arasında istatiksel olarak %95 güven seviyesinde anlamlı bir farkın olmadığı tespit edilmiş ve yapılan uygulamanın kullanılabilir olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, GZK GPS yönteminin fiziksel koşullar sağlandığı takdirde kullanılabilir olduğunu ve yapılan duyarlılık hesabı uygulamasının YKN olmayan projelerde kullanılabileceğini göstermektedir. Ölçülerin duyarlılığının hesaplanması için ayrı bir çalışma yapılabileceği ve benzer uygulamanın LIDAR verileri için de gerçekleştirilebileceği değerlendirilmektedir.
Üç boyutlu yüz tanımada lokal özellik temelli yöntemlerin kullanımı ve karşılaştırılması
Yüz tanıma, insanın, günlük hayatında en rutin ve rahat gerçekleştirdiği işlemlerden biridir. Peki bu durum bilgisayarlar için de geçerli olabilir mi? Bu soru bilgisayarla görünün en popüler alanlarından biri olan otomatik yüz tanıma alanının doğmasına yol açmıştır. Özellikle lazer tarama teknolojisinin gelişmesi ile birlikte 3 boyutlu nokta bulutu elde etmek kolay hale gelmiştir. Böylece iki boyutlu görüntüler kullanılarak gerçekleştirilen otomatik yüz tanıma işleminin kısıtlamalarına karşı üç boyutlu nokta bulutu kullanılarak yüz tanıma rağbet edilen bir çalışma alanı haline gelmiştir. Tez çalışması kapsamında 3B ilgi noktası temelli yöntemler kullanılarak yüz tanıma algoritması geliştirilmiştir. Uygulama verisi olarak 10 kişiye ait yüz verisi lazer tarayıcı kullanılarak 3 boyutlu modellenmiştir. 2 farklı doğal yüz ifadesi ve 1 tane gülme yüz ifadesi şeklinde tarama yapılmıştır. 10 kişiden toplamda 30 adet nokta bulutu alınmıştır. Böylece sorgu yapılabilecek bir 3B yüz veritabanı oluşturulmuştur. Nokta bulutu verileri sadece X,Y,Z koordinatlarını içermektedir. Algoritma 3 adımdan oluşmaktadır. İlk adımda ISS VE LSP yöntemleri kullanılarak nokta bulutları üzerinde 3B ilgi noktaları belirlenmiştir. İkinci adımda, PFH ve FPFH histogram yöntemleri kullanılarak ilgi noktaları tanımlanmıştır. Böylece her birine ait özellik histogramı elde edilmiştir. Üçüncü adımda, elde edilen özellik histogramları kullanılarak farklı nokta bulutlarındaki ilgi noktaları eşleştirilmiştir. Bu amaçla, Kullbeck-Leibler Divergence yöntemi kullanılmıştır. İlgi noktası bulucu ve tanımlayıcı algoritmaların kombinasyonları çalışma sonucunda karşılaştırılmıştır. Doğruluk analizi için nokta bulutları İteratif En Yakın Nokta (İEYN)(ICP) yöntemiyle çakıştırılmıştır. Eşlenik noktaların arasındaki Öklid mesafesi hesaplanarak doğru eşlenen noktalar tespit edilmiştir. 10 mm'nin altında mesafeye sahip nokta çifleri doğru eşlenmiş olarak kabul edilmiştir. Ayrıca bu noktaların mesafelerinin karesel ortalaması da hesaplanmıştır. Sonuç olarak ISS-PFH, ISS-FPFH, LSP-PFH ve LSP-FPFH ikili yöntemlerinin her kişiye ait 2 tane olmak üzere doğru eşlenmiş nokta oranı ve karesel ortalama hata (KOH) grafikleri oluşturulmuştur. Ayrıca eşlenen nokta sayısına bağlı olarak 3B yüz tanıma karşılaştırması da yapılmıştır. ISS algoritması LSP algoritmasına göre yaklaşık 1/4 oranında daha az nokta bulmaktadır. PFH kullanılarak yapılan eşlemelerde doğru eşleme oranı %50'lere ulaşırken, FPFH histogram ile yapılan eşleştirmeler ise %25-%30 dolaylarında kalmıştır. Karesel ortalama hatalar incelendiğinde ise yöntemler arasında ciddi bir farklılık ortaya çıkmamıştır. 10 mm doğruluk ile yaklaşık 3 mm karesel ortalama tespit edilmiştir. ISS-PFH ve LSP-PFH ikilileri karşılaştırıldığında ise LSP daha fazla ilgi noktası bulmasına rağmen ISS-PFH kombinasyonu oransal olarak daha fazla ilgi noktası eşleyebilmektedir. Ayrıca ISS-PFH yöntemiyle doğal ifade sahip yüzlerden 10 tanesinden 9'u doğru olarak tanınmıştır. LSP-PFH ile 10 yüzden 8'i doğru olarak tespit edilebilmiştir. Dolayısıyla hem doğru eşlenen nokta sayısı hem de eşleme yüzdesi göz önüne alındığında ISS-PFH 3B yüz tanıma için uygun kombinasyon olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Ramsar alanlarının uzaktan algılama yöntemleri ile zamansal analizi - meke maarı örneği
Sulak alanlar, insan hayatı ve doğal yaşam için önemli bir yere sahiptir. Sulak alanların küresel olarak önemli sosyal, ekonomik ve çevresel faydaları vardır. Sulak alanların önemli işlevleri arasında su depolama, yeraltı su seviyesinin düzenlenmesi, fırtınalardan korunma, taşkın riskinin kontrol altına alınması, kıyı şeridi stabilizasyonu, yağış ve sıcaklık başta olmak üzere yerel iklim şartlarını stabilize etme, erozyon kontrolünün yanı sıra karbon, besin maddeleri, sediment ve kirleticilerin muhafaza edilmesi sayılabilir. Dünya yüzeyinin yaklaşık olarak %7'sini sulak alanlar kaplarken, aynı zamanda dünyadaki tüm türlerin %40'ına ve tüm hayvan türlerininse %12'sine ev sahipliği yapmaktadır. Türkiye'de 14 adet Ramsar alanı bulunmaktadır, bunlardan 2 tanesi Konya Kapalı Havzası'nda yer almaktadır. Konya Kapalı Havzası içinde yer alan ve Ramsar alanlarından biri olan Meke Maarı, Konya'nın Karapınar ilçesine bağlıdır. Meke Maarı, 400 milyon yıl önce meydana gelen volkanik bir patlama çukurunun suyla dolmasıyla oluşan ve ortasında adacıklar bulunan bir krater gölüdür. Bu çalışmanın amacı; Ramsar alanı olan Meke Maarı'nın 1984 yılından 2017 yılına kadar olan değişimini sebepleriyle beraber incelemektir. Değişim analizi 2 farklı ay aralığı için yapılmıştır. İlki mayıs-haziran ayları iken ikincisi ağustos-eylül ay aralığıdır. Değişim analizi için LANDSAT uydu görüntüleri kullanılmıştır. Mayıs-haziran ayları için yapılan analizde 2 farklı yöntem kullanılmıştır. Bu yöntemlerden ilki Normalleştirilmiş Fark Su İndisi (NDWI)'dir. Bu indis, su özelliklerinin varlığını arttırmak için yansıyan yakın kızılötesi radyasyon ve görünür yeşil ışıktan yararlanır. Kullanılan diğer yöntem ise Sınıflandırma ve Regreyon Analizi (CART)'dir. Bu yöntem ile görüntü üzerinde su ve diğer olmak üzere 2 sınıf oluşturulmuştur. NDWI ve CART yöntemi uygulanan mayıs-haziran görüntülerinin zamansal değişim trendlerinin aynı olduğu görülmüştür. Bu yüzden Ağustos-eylül ayları için sadece CART yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemler Google Earth Engine (GEE) platformunda uygulanmıştır. GEE uydu görüntülerini depolar, düzenler ve global ölçekte veri madenciliği için kullanılabilir hale getirir. Kamusal veri arşivi ile kırk yıldan fazla süren tarihi dünya imgelerini içerir ve her gün yeni görüntüler toplanır. GEE'nin görüntülerin analizinde kolaylık sağladığı görülmüştür. NDWI ve CART yöntemleri uygulanan görüntülerin doğruluk analizi gerçekleştirilmiştir ve iki yöntemin de su alanlarının tespiti için uygun olduğu görülmüştür. CART uygulanan 2 ay aralığının su yüzey alanlarının birbirinden çok farklı olmadığı görülmüş olup su yüzey alanlarının ortalaması alınmıştır. Elde edilen ortalama su yüzey alanlarının 1984-2017 yılları için değişimi incelendiğinde 2005 yılına kadar meteorolojik parametre olan yağış verisi ile uyumlu ilerlediği görülmüştür. 2005 yılından sonra ise yağış miktarı artmasına rağmen su miktarı azalmaya devam etmiştir. Bu durumda yeraltı su seviyesi ölçümlerine yönelerek zamansal değişimine bakılmıştır ve sürekli bir azalma gösterdiği görülmüştür. 1984 yılından 2009 yılına kadar yeraltı su seviyesinin yaklaşık olarak 22.5 m azaldığı görülmüştür. Bu değişimin sebebi araştırıldığında, net su ihtiyacı fazla olan ve yağış ile karşılanamayıp kuyular ile karşılanmaya çalışılan bitkilerin ekiminin arttığı gözlenmiştir. Bu durum kaçak kuyu sayısının artışına neden olurken yeraltı su seviyesinin de azalma sürecini de hızlandırmaktadır. 2005 yılından sonra Meke Maarı'ndaki azalmanın sebebinin yeraltı su seviyesinin düşmesinden kaynaklandığı tespit edilmiştir. Net su ihtiyacı fazla olan tarım ürünlerinin kullanılması bu duruma altlık oluşturmuştur. Çalışma sonucunda, Meke Maarı'ndaki su değişimini etkileyen faktörlerin yağış ve yeraltı su seviyesi olduğu tespit edilmiştir.
İrtifak hakkı değerlemesi
Gelişen dünyaya uyum sağlayan günlük yaşantımızda son yılların popüler konusu olan taşınmaz değerlemesi ülkemizde de önemli yer kaplamaktadır. Ancak gelişme göstermeye başlayan değerleme konusu henüz bilimsel bir tabana oturtulamamıştır. Taşınmaz değerlemesi, bir taşınmazın niteliklerine göre uygun koşul ve yöntemler göz önünde bulundurularak, o taşınmazın kıymetinin belirlenmesi için gerçekleştirilen objektif ve tarafsız işlemler sürecidir. Dünyada vergi ihtiyaçlarını karşılamak için ortaya atılan taşınmaz değerlemesi, gün geçtikçe; alıp satmak, kiralamak, kredilendirmek, kamulaştırmak, özelleştirmek gibi amaçlar için değerlemelerle geliştirilmiştir. Taşınmaz değerlemesine olan talebin artmasıyla ulusal taşınmaz değerleme sistemleri oluşturulmuştur. Gelişen teknoloji ve artan ihtiyaçlar doğrultusunda uluslararası kuruluş ve standartlar da artmıştır. Türkiye'de taşınmaz konusunu düzenleyen birçok yasa, tüzük, yönetmelik, tebliğ, genelge ve yönerge bulunmaktadır aynı zamanda çok sayıda kurum ve kuruluşa görev, yetki ve sorumluluk verilmiştir. Günümüzde hayatın her alanında etkili olan taşınmaz konusu, kişileri de birçok yönden etkilemektedir. Böylesine ciddi bir konuda toplanan verilerin kalitesi ve doğruluğu çok önemlidir. Doğru ve kesin bilgi, değerleme süreci için en değerli unsurlardan biridir. Değer tespiti işleminde; değeri bilinmeyen taşınmaza benzer özellikli taşınmaz bulma zorluğu, değere etki eden faktörlerin çokluğu, yöresel bölgelere ve tercihlere göre değişkenlik göstermesi, bilinen matematik denklemlerle ifade edilme zorluğu karşılaşılabilecek sorunlardır. Taşınmaz değerlerinin tespiti için sözü edilen gerekçelerle yeni arayışlar tüm ülkelerde devam etmektedir. Taşınmaz değerinin belirlenmesinde birçok yöntemden bahsedilebilir ancak ülkemizde ve dünyada yaygın olarak kullanılan 3 temel yöntem kullanılmaktadır. Bunlar emsal, gelir ve maliyet yöntemleridir. Bunların dışında son zamanlarda geliştirilen istatistiksel değerleme yöntemleri de kullanılabilmektedir. Genellikle, boş arsa ve arazilerin değerlemesinde emsal yöntemi, getirisi olan ticari ve konut vasıflı taşınmazların değerlemesinde gelir yöntemi, sigortaya esas değere ve maliyete göre değerlendirilecek olan taşınmazlarda ise maliyet yönteminden yararlanılmaktadır. Taşınmazın, durumu, konumu ve bölgenin sosyo-ekonomik alışkanlıkları, taşınmaz değerlemesinde yöntem belirlemek için dikkate alınmalı, değerleme işleminin amacına göre farklı yöntemler tekli veya çoklu da kullanılabilmelidir. Taşınmaz değerlemesinde yöntem belirlemek için taşınmazın, durumu, konumu ve bölgenin sosyo-ekonomik alışkanlıkları dikkate alınmalı, değerleme işleminin amacına göre farklı yöntemler tekil veya bir arada da kullanılabilmelidir. İrtifak hakkı, verildiği kişiye taşınmaz üzerinde kullanma ve yararlanma hakkı verir. İrtifak hakkı kurulan taşınmaz malikinin, mülkiyet hakkının verdiği bazı yetkileri sınırlanırken, bunların irtifak hakkına sahip olan kişi tarafından izin verilmesini gerektirir. Başka şekilde ifade edilirse, irtifak hakkı kurulan taşınmaz sahibi, bu hakka katlanmak zorundadır. Karşılıklı olarak hakları kısıtlanan malikler birbirlerine karşı sorumlu hale gelmektedirler. İrtifak hakkı değeri hesaplanırken, taşınmazın irtifak hakkından önceki bedeli ile irtifak hakkından sonraki bedeli arasındaki fark esas alınır. İrtifak hakkı tesis edilen taşınmaz üzerinde daha önceden, aynı kurum veya başka bir kurum talebi ile irtifak kamulaştırması gerçekleştirilmiş ise böyle bir olayda değer belirlenirken eski irtifak durumu ve bedeli dikkate alınmalıdır. İrtifak hakkı tesisi yapılmadan önceki halinin taşınmazın bedeli hesaplanırken, taşınmaz sahibinin daha önce irtifak sebebiyle almış olduğu irtifak hakkı bedeli taşınmazın normal değerinden farkı alınacaktır. Yargıtay kararlarında aynı taşınmaz için daha önce hesaplanan irtifak kamulaştırma değeri de dikkate alınarak daha sonra kurulacak irtifakların değerlerinin biçilmesinin gerektiği ifade edilmektedir. İrtifak hakkı kurulan bütün taşınmazlarda amacı ne olursa olsun taşınmazın değerinin azalmasına sebep olur. Kamulaştırma yoluyla irtifak hakkı kurulmasında kamulaştırma bedeli, 2942 sayılı Kamulaştırma Yasası'nın 11. maddesinin son fıkrasında belirtildiği üzere, yapılan kamulaştırma nedeniyle taşınmazda oluşan değer düşüklüğüdür. Bu durum, pek çok Yargıtay kararında, irtifak hakkı tesisi sebebi ile gerçekleştirilen kamulaştırma sürecinde kamulaştırma değeri; taşınmazın irtifak hakkından önceki bedeli ile irtifak hakkından sonraki bedeli arasındaki farka eşittir denmiştir. Taşınmazın özelliklerine bağlı olarak Kamulaştırma Kanunu'nun 11. maddesinin 3. fıkrası hükmü gereğince taşınmazın tümünün tek parça olarak bedeli belirlendikten sonra aynı maddenin son fıkrası ile irtifak kurulmasından ötürü taşınmazda oluşacak değer düşüklüğü oranının ve miktarının sebepleri ile gösterilmesi öngörülür. İrtifak tesisi sebebiyle taşınmaz üzerinde oluşan değer düşüklüğünün oranı, taşınmazın cinsi, niteliği, kullanım şekli, irtifak hakkının niteliği (boru hattı, enerji nakil hattı ve benzeri gibi), taşınmazda kapladığı alan ve yeri, istikameti dikkate alınarak belirlenir. Yargıtay uygulamalarında, taşınmazın niteliğine uygun olup, kullanımını önemli ölçüde etkilemeyen, özel bir durum mevcut olmaması durumunda, arazilerde irtifak nedeniyle oluşabilecek değer kaybının irtifaktan etkilenen alanın mülkiyet değerinin %35'ini geçmemesi, arsalarda ise irtifak hakkı konusu alanın mülkiyet değerinin %50'sini aşmaması gerektiği uygun görülmektedir. Yargıtay, yalnızca irtifak hakkı kurulan enerji nakil veya boru hattı geçirilen kısma göre değer biçilmesini doğru bulmamaktadır. İrtifak hakkı bedelinin, sadece irtifak hakkı kurulan kısım üzerinden hesaplanması yasaya aykırıdır. Çünkü bulunacak değer, irtifak hakkı nedeniyle taşınmazın tamamında meydana gelen değer düşüklüğüdür. Bu değer düşüklüğü belirtildiği üzere çoğunlukla bir oran olarak belirlenmektedir. Yargıtay, bu oran konusuna, taşınmazın irtifaktan önceki tüm değeri hesaplanır. İrtifak nedeniyle değer düşüklüğü oranı bulunarak, bu oran taşınmazın hesaplanan değeri ile çarpılır. Çıkan tutar irtifak bedelidir demiştir. Uygulamada, su, doğal gaz ve petrol boru hattı veya enerji nakil hatlarının geçtiği yerlerin yüzölçümüne göre değer düşüklüğü hesaplanmaktadır. Ancak irtifak hakkı yüzünden oluşan değer düşüklüğü taşınmazın tüm alanında etki eder. Bu sebeple, taşınmazın irtifaktan önceki değeri ile irtifaktan sonraki değeri arasındaki fark kamulaştırma değerini verir. Yani, kamulaştırma yoluyla irtifak hakkı tesisinde, taşınmazın irtifak hakkı tesisinden önceki değeri ile irtifak hakkı tesisinden sonraki değeri arasındaki farkın kamulastırma (irtifak) bedeli olduğu sonucuna ulaşılmaktadır. İrtifak kurulan taşınmazda değer düşüklüğü oranı, taşınmazın cinsine, niteliğine, yüzölçümüne, irtifakın niteliğine ve süresine, irtifakın geçtiği yere ve kapladığı alan ile taşınmazın geometrik yapısına ve taşınmazın kullanım şekline göre belirlenerek oluşturulmalıdır. Çünkü bazı özel zamanlarda, irtifak kamulaştırmasına sebep olan amaç, taşınmazın tamamının değerini etkilerken bazı zamanlarda sadece geçtiği kısmın değerine etki etmektedir. Bedel taşınmazın büyüklüğüne, kullanımına, arsa veya tarım arazisi oluşuna, irtifakın izdüşümüne veya geçtiği kısıma ve kapladığı alana göre taşınmazda oluşturduğu değer kaybı, genelde yüzde olarak belirlenir ve belirlenen yüzdeye göre sonuca ulaşılır. Bu tez çalışması kapsamında irtifak hakkı değerlemesi üzerine yapılan çalışmalar incelenmiş olup, devlet kurumları, özel kurumlar, gayrimenkul değerleme şirketleri ve hukuk ofisleri ile görüşülüp irtifak hakkı değerlemesini nasıl yaptıklarını, hangi verileri kullandıklarını, hangi hukuksal dayanakları göz önüne alarak bedel tespiti yaptıklarını ve ne gibi sorunlarla karşılaşıldığı sorulmuştur. Yapılan araştırmalar sonucunda ise, her birimin farklı şekilde değerleme yapıp, farklı sonuçlar elde ettiği; hatta görüşülen devlet kurumlarında günü kurtarmaya yönelik çözümler üretilip değerleme yapıldığı gözlenmiştir. Ayrıca değerleme için gidilen kurumlarda, bedel tespiti konusuna gelmeden kurumlar arası iletişimin olmadığı, belli bir planlamaya göre gidilmediği, kamulaştırma için ödenek ayarlanmadan ve vatandaşı düşünmeden sınırlı ayni hakların kurulduğu gözler önüne serilmiştir. Yapılan görüşmelerde her kurum farklı çözüm üretmiş, farklı eğitimler vermiştir. Birbirleri içerisinde tutarlı olmayan değerleme çözümleri üretilmiştir. Bu sorunlar ışığında hukuki belirsizliğin ve tek çatı altında kamulaştırma ve değerlemenin yapılmayışının etkisinin büyük olduğu aşikardır. Ayrıca teknik anlamda da Türkiye kadastrosunda eksiklikler mevcuttur. Doğru veriye yeterli şekilde ulaşılmadığından sorunlar çözüme ulaşamamaktadır. Bütün sorunlar göz önüne alındığında en doğru çözüme varabilmek için bir model öngörülmüştür. Bu model doğru veri analizi ve adaletli uygulanması gerçekleştirildiğinde sorunların en aza indirilebileceği ümit edilmiştir. Günümüzde araziyle ilgili tüm hak, kısıtlama ve sorumluluklar sıklıkla üst üste çakıştığından mevcut iki boyutlu (2B) kadastro sistemleri bazı durumlarda yetersiz kalmaktadır. Özellikle, nüfusun hızla artması neticesinde arazinin düşey boyutunun yoğun olarak kullanıldığı kentsel alanlarda farklı mülkiyet birimleri üst üste binmekte, kesişmekte veya daha karmaşık yapılar oluşturmaktadır. 2B kadastronun modern dünyada ortaya çıkan bazı durumları tescil ve temsil etmede yetersiz kalması son yıllarda üç boyutlu (3B) kadastroya olan ilginin artmasında etken olmuştur. Üç boyutlu kadastro, hangi meslek grubuna bağlı olursa olsun herkes tarafından anlaşılan sonuçlara ulaşılmasını ve bu bilgilerle beraber gerçekleştirilecek yatırımların daha güvenilir olmasına sebebiyet verecektir. İki boyutlu mekansal veri geçmişi gösterirken, üç boyutlu görsel ve bilgi açısından yoğun mekansal veri geleceğin durumunu gözler önüne sermektedir. Üç boyutlu kadastro sistemi ülkemizde geleceğin akıllı kentlerinin oluşması açısından ve yatırımların güvenilir ve en doğru şekilde planlanması durumunda sağladığı verilerle beklenen veri akışını karşılama noktasında mesleki açıdan daha başarılı bir duruma ulaşmamıza vesile olacaktır. Üç boyutlu kadastro bu alanda emek harcayan her meslek grubuna yeni teknolojileri kullanma, geliştirme ve faydalanma olma konusunda ışık tutacaktır.
Investigating the usability of LIDAR-derived intensity image in shoreline extraction studies
Images acquired from varied sensors are frequently used in shoreline extraction. Aerial photographs, orthophotos and satellite images are the prime of these. In recent years, the data provided by Light Detection and Ranging (LIDAR) technique have also included in this group for feature extraction. Many LIDAR sensors transmit beam of 1064 nm to gather information from earth surface. This value is very close to the range in which many multispectral (MS) images record in the Near-Infrared (NIR) portion of the electromagnetic spectrum. One of the most important features of LIDAR technique that is different from others is the intensity data which is defined as the return power recorded by the sensor. LIDAR-derived raster image called as intensity image can be created at a certain spectral range by utilizing the intensity values. In this thesis, it was investigated whether or not the LIDAR-Derived Intensity Image (LDII) may be an alternative to the NIR band in a MS image. Orthophoto, Pléiades Satellite Image (PSI), Spot Satellite Image (SSI) and LDII data including Kestel Dam in Bergama district of Izmir province were processed in the shoreline extractions and comparative analyses. PSI, SSI and two Fused Images (FI) consist of PSI R, G ,B bands and LDIIs were used to extract shoreline of dam lake. The difference between two FIs is the realization of geometric correction applied on the raw LDII. Mean Shift Segmentation (MSS) process was applied on the LDIIs to remove noise while maintaining edge details before fusion with MS bands of PSI. Shorelines were extracted by means of object - oriented classification based on Normalized Difference Water Index (NDWI) values derived from imageries. Comparative analyses were carried out by comparing classification and extraction results with each other. Change detection difference maps were created in order to determine the amount of shrinkage in the dam lake between the acquisition dates of the data. According to these maps produced, there are changes of 5.54 ha including increment of 0.66 ha and decrement of and 5.12 ha including increment of 0.72 ha and decrement of 4.40 hectares in the water of dam lake based on the PSI and FIs. The difference of 0.48 ha caused by geometric correction and increments of approximately 0.7 ha are at negligible level considering the dam occupancy rates depending on the maximum and minimum operation volumes and total lake area. In addition to this, change detection based on distance differences were performed. Distance differences between digitized vectors and extracted shorelines were calculated and statistics were obtained. According to the results obtained, the differences between mean values of the distance calculations from digitized raw LDII to other shorelines and shoreline extracted from FI including uncorrected LDII to other shorelines took a sub-pixel values. These values are 0.1 m, 0.96 m and 1.23 m. Also, the differences between mean values of the distance differences from two shorelines extracted from both FIs to the shorelines obtained from PSI, SSI and orthophoto are quite small. These values are 0.5 m, 0.75 m and 1.16 m and indicate the geometric correction effect. Non-water objects such as soil, vegetation or buildings took values greater than 0 in the NDWI images derived from FIs. Water has low intensity values due to higher absorption of laser beam, resulting in low spectral reflectance for LDII as in the MS NIR band. Additionally, beam of 1064 nm used in LIDAR is closer to the middle infrared portion for many MS imageries. Therefore, MSS-applied LDII provides better distinction with the help of this characteristics. Briefly, LDII can be used as NIR band in feature extraction performed by RBOOC after being made meaningful and utilizable.
Altyapı dağıtım şebeke sistemlerinde karşılaşılan topolojik hataların düzeltilmesi
Günümüzde altyapı dağıtım kurumlarının, fiziksel varlıklarını yönetebilmek ve tüketicilere daha iyi bir hizmet sunabilmeleri için akıllı şebeke sistemi (Smart Grid) kavramını uygulaması, sistemlerini bu konsepte göre güncellemeleri gerekir. Şebekelerinin akıllılandırılması konusunda, kurumun ilk entegre olması gereken sistem Coğrafi Bilgi Sistemi'dir. Altyapı dağıtım kurumları, fiziksel varlıklarını kayıt altına alabilmek için, fiziksel varlıklarının verisini toplar. Toplanan bu veri kümesi Coğrafi Bilgi Sistemi platformunda depolanır. Mekansal verinin toplanmasının, maliyeti diğer sistemlere göre daha büyük maliyetler tutmaktadır. Ancak buna rağmen toplanan veri, kullanılan sistem için uygun olmayabilmektedir. Saha çalışmasından toplanan verinin içeri alınmasında ya da coğrafi bilgi sistemi platformunda çizilen nesnelerde hatalar oluşmaktadır. Bu durumda yanlış oluşturulmuş, ihtiyacı karşılamayan bir mekânsal veri kümesi ortaya çıkmaktadır. Doğruluğundan şüphe edilen verinin kullanımı mümkün değildir. Bu durumda daha önceden kullanılan sistem, artık kullanılmamaya başlanır. Sahadan gelen veriler artık hatalı olarak görülen sisteme entegre edilmez. Bu tez çalışmasında altyapı dağıtım hizmeti veren kurumların mekansal veri ile ilgili yaşadıkları sorunlar incelendi, altyapı dağıtım hizmeti veren kurumların CBS'de tutmuş olduğu ağ şebeke verileri analiz edildi. Yapılan araştırmalar sonucunda veri kalitesinin yükselmesini sağlayan topolojik çözümler sunuldu. Bu sayede şebeke ağ topolojisi iyileştirilerek, şebeke ilişkilerinin CBS ortamında düzeltilmesi sağlandı. Altyapı dağıtım kurumlarının fiziksel varlıkları, CBS sisteminde büyük ve karmaşık bir veri kümesi olarak yer tutmaktadır. Bu kadar büyük bir verinin CBS birimi tarafından kontrolü, düzeltilmesi ve raporlanması büyük vakit almaktadır. Ayrıca bu tarz hatalar dikkat edilmedikçe; ileride kurumların karşısına tekrar çıkabilmektedir. Tez çalışması sürecinde yapılan geliştirmeler sayesinde, CBS ağ topolojisinin düzeltilmesi işlemi otomatize eden algoritmalar oluşturuldu, çözümlere yer verildi. Tez çalışmasında topolojik hatalar düzeltilerek, şebeke ağınının düzeltilmesi sağlandı.
Nokta bulutu verilerinin yerel geoit modellerinin değerlendirilmesinde kullanılması üzerine bir inceleme
Bu yüksek lisans tez çalışmasının amacı havadan LIDAR ve insansız hava aracı (İHA) ile elde edilen nokta bulutu verilerinden Sayısal Arazi Modeli (SAM) ve yerel geoit modelinin üretilebilirliğinin araştırılmasıdır. Günümüzde farklı tekniklerden elde edilen değişken doğruluk ve çözünürlükteki Sayısal Arazi Modeli verileri, çok çeşitli uygulamalarda farklı amaçlar doğrultusunda kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra GNSS tekniği ile elde edilen elipsoidal yüksekliklerin bölgesel yükseklik datumuna dönüştürülebilmesi için prezisyonlu geoit modellerine gereksinim duyulur. Ülkemizin jeodezik altyapısı hali hazırda uygulamaların gereksinim duyacağı birkaç santimetre doğruluklu geoit modelini sağlamamaktadır. Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği (BÖHHBÜY) küçük bölgelerde yerel geoit modeli üretimine temel oluşturmaktadır. Bu tez araştırmasında santimetre doğruluklu yerel geoit modelinin üretilmesinde nokta bulutu elde etme teknolojilerinin katkısı da araştırılmakta ve irdelenmektedir. Tez çalışmasına konu test bölgesi olarak, İzmir Bergama bölgesi seçilmiştir. Bu alan kapsamında kırsal ve kentsel bölgelerin varlığı, insan üretimi yapıların mevcut olması, çalışmanın yapması hedeflenen katkı bakımından önem arz etmektedir. Çalışma alanının yapılaşma bakımından heterojen karaktere sahip olması uygulamada Sayısal Arazi Modeli üretimi kapsamında farklı çıkarımlar elde edilmesini ve deneyim kazanılmasını sağlamıştır. Tez çalışmasında havadan LIDAR (Light Detection and Ranging) teknolojisi, İHA (İnsansız Hava Aracı) fotogrametrisi ve nokta bulutu verilerinin işlenmesine yönelik farklı yazılım algoritmaları kullanılmıştır. Bu veriler ve algoritmalar ile elde edilen arazi yükseklik verileri yerel geoit modelleme ve test çalışmaları için kullanılmıştır. Kullanılan veriler, uygulamanın amacına dair yöntemler, incelenen fenomenin temel prensipleri ve yaklaşımlarla ilgili yapılan literatür araştırmasının sonuçları ile tez çalışmasına başlanmıştır. Çalışmada kullanılan havadan LIDAR verileri, Harita Genel Komutanlığı tarafından havadan LIDAR verilerinin test edilmesi kapsamında gerçekleştirilen proje ile üretilmiş ve elipsoidal yükseklik bilgisine sahiptir. İHA fotogrametrisi ile elde edilen nokta bulutu verileri ise Coğrafi Bilgi Sistemleri Genel Müdürlüğü bünyesinde üretilmiş ve ortometrik yükseklik bilgilerine sahiptir. Çalışma kapsamında uygulanan GNSS/Nivelman yöntemiyle geoit belirleme amacıyla her iki sistemde (elipsoidal ve bölgesel yükseklik datumunda) yüksekliği bilinen kontrol noktalarından faydalanılmış ve geoit yükseklikleri bir yüzey hesaplama yaklaşımı ile belirlenmiştir. Çalışmada faydalanılan bilgisayar donanımı, nokta bulutu verilerinin işlenmesi noktasında kısıtlara neden olmuştur. Bu sebeple büyük veri setleri olan nokta bulutlarının işlenebilmesi için çeşitli optimizasyon yaklaşımları denenmiş ve bu yaklaşımların veri kalitesinde yaratabileceği olası problemlerin engellenmesi için stratejiler değerlendirilmiştir. Tez uygulaması öncelikle havadan LIDAR ve İHA fotogrametrisi ile elde edilen nokta bulutu verilerinden kaba hatalı noktaların ayıklanması ile başlamıştır. Kaba hatalı noktaların çıkarılması için öncelikle "statistical outlier removal" (SOR) filtresi kullanılmıştır ve ardından gürültü filtresi uygulanmıştır. Filtreleme işlemi ardından oluşan verilerden, geoit modellemede kullanılmak üzere farklı yöntemlerle ve çeşitli yazılımlarla Sayısal Arazi Modelleri üretilmiştir. Üretilen Sayısal Arazi Modellerinin geoit modelleme çalışmasında kullanılabilirliği kontrol edilmiştir. Üretilen sonuçlardaki hata kaynakları incelenmiş ve hataların giderilmesine yönelik çeşitli yöntemler denenmiştir. Sonuç olarak; üretilen geoit yüzeyleri ulusal bölgesel ve global geoit modelleriyle karşılaştırılmıştır. Farklı yükseklik sistemlerinde üretilen nokta bulutlarının, GNSS/Nivelman yöntemiyle geoit belirleme amacıyla kullanılabilirliğine ilişkin bazı sonuçlara varılmıştır.
İstanbul Avrupa Yakası'nda arazi kullanım değişikliğinden kaynaklanan karbon emisyonlarının belirlenmesi
Arazi örtüsü ve arazi kullanım değişiklikleri ve bu değişikliklerin araştırılması insan ile yeryüzü arasındaki ilişkiyi anlamak için önem taşır. Arazi örtüsü, bölgenin fiziksel ve yaşamsal faaliyetlerini yansıtır. Arazi kullanımı ise bölgedeki insan davranışlarını ve de etkilerini ifade eder. Hem insanların etkisi hem de küresel ısınma etkisiyle, yaşamsal faaliyetleri ve çeşitliliği doğrudan etkileyen arazi örtüsü ve arazi kullanımı, dünya genelinde hızla değişim göstermektedir. Arazi örtüsü ve arazi kullanım değişikliği hakkında dünya genelinde, gün geçtikçe yeni çalışmalar yapılmaktadır. Arazi örtüsü ve arazi kullanım değişikliğinden kaynaklanan karbon emisyonları da, bu değişimlerin detaylı bir şekilde izlenmesi ihtiyacını oluşturmuştur. Bu değişimler, hem yersel yöntemler hem de uzaktan algılama veri ve yöntemleri kullanılarak izlenebilmektedir. Uzaktan algılama veri ve yöntemleri ile arazi örtüsü ve arazi kullanım değişimlerini incelemek, yersel yöntemlere göre daha az maliyet ve zaman gerektirdiği için avantajlıdır. Arazi örtüsü ve arazi kullanım değişikliklerini izlemek için belirli doğruluk ve güvenilirlik sağlamak amacıyla ortaya çıkan bazı standartlar vardır. Bu tez çalışmasında, Çevresel Bilgilerin Koordinasyonu (CORINE), Arazi Kullanımı, Arazi Kullanım Değişikliği ve Ormancılık (AKAKDO/LULUCF), Arazi Örtüsü Sınıflandırma Sistemi (LCCS) ve Gelişmekte Olan Ülkelerdeki Ormansızlaşmadan ve Orman Bozulmasından Kaynaklanan Emisyonların Azaltılması; Ormanların Koruyucu Rolü, Ormanların Sürdürülebilir Yönetimi ve Orman Karbon Stoklarının Arttırılması (REDD+) mekanizması gibi standartlar araştırılmıştır. İstanbul Avrupa Yakası'nda son yıllarda gerçekleşen inşaat projeleri, arazi örtüsünü ve arazi kullanımını etkilemiş, gözle görülebilecek oranda değişmesine sebep olmuştur. İstanbul'da geniş bir alan kaplayan Üçüncü Havaalanı ve Yavuz Sultan Selim Köprüsü projeleri bu değişimin yaşanması konusunda en büyük etkilere sahiptir. Tamamlanmış bu projelerin yanı sıra, henüz aktif olmayan Kanal İstanbul projesi de İstanbul'u büyük ölçüde etkileyecektir ve yine büyük ölçüde arazi kullanım değişimine sebep olacaktır. İstanbul Avrupa Yakası'ndaki arazi örtüsü ve arazi kullanımı değişiklikleri göz önünde bulundurularak, bölgeyi etkileyen ve etkileyecek büyük inşaat projelerinin yer aldığı bir çalışma alanı belirlenmiştir. Çalışma alanı Sarıyer, Arnavutköy ve Eyüp ilçelerinin bir kısmını içererek, 2007 yılı için 68207 ve 2017 yılı için 68364 hektarlık alan olarak kaplamaktadır. Çalışma alanı 41° 08' 51" - 41° 24' 03" Kuzey Enlemleri ile 28 ° 33' 49" - 29° 08' 14" Doğu Boylamları arasında yer almaktadır. Amaç, uzaktan algılama veri ve yöntemleri kullanarak İstanbul Avrupa Yakası'nın bir bölümünde yer alan çalışma alanında, 2007 ve 2017 yıllarına ait arazi örtüsünü ve arazi kullanımını incelemek ve elde edilen verilerle karbon stoklarını ve karbon emisyonlarını belirlemektir. LANDSAT uydu verileri, belirli zaman aralıklarında erişilebilir olması ve tutarlı olması dolayısıyla arazi örtüsü ve arazi kullanım değişikliklerini araştırmak için elverişlidir. Bu tez çalışmasında, 12 Haziran 2007 tarihli LANDSAT 5 Thematic Mapper (TM) ve 25 Temmuz 2017 tarihli LANDSAT 8 Operational Land Imager (OLI) olmak üzere iki uydu görüntüsü kullanılmıştır. Uydu görüntülerinde atmosferik düzeltme işlemi uygulanarak, görüntülerde atmosferik etkilerden kaynaklanan hataların giderilmesi amaçlanmıştır. Arazi örtüsünün ve arazi kullanımının belirlenmesi için 2007 ve 2017 yıllarına ait LANDSAT uydu görüntüleri kullanılarak kontrolsüz sınıflandırma yöntemi uygulanmıştır. Kontrolsüz sınıflandırma yöntemi uygulanırken, İstanbul'un 2003 ve 2012 yıllarına ait meşcere haritaları, Google Earth ve uzmanlarla yapılan bireysel görüşmeler dikkate alınmıştır ve incelenmiştir. Arazi kullanım sınıfları, CORINE projesinin bir parçası olan ve arazi örtüsü ve arazi kullanımı hakkında bilgiler içeren CORINE Land Cover (CLC) veri tabanı sınıflandırma sistemi incelendikten sonra kararlaştırılmıştır. Karbon stok değerlendirmesi yapılacağı göz önünde bulundurularak, su yüzeyleri, iğne yapraklı orman, geniş yapraklı orman, yeşil alanlar, tarım alanları, yapay yüzeyler, kumul alanlar, hafriyat alanları olmak üzere 8 arazi kullanım sınıfı belirlenmiştir. Sınıflandırma sonrasında, 8 sınıfa 30'ar eşit dağılımlı olarak rastgele seçilmiş 240 piksel ile doğruluk değerlendirmesi ve ardından değişim analizi yapılmıştır. 2007 ve 2017 yıllarına ait sınıflandırılmış uydu görüntülerinde yapılan doğruluk değerlendirmesi sonucunda genel doğruluk sonucu %90.83 ve Kappa değeri 0.90 olarak tespit edilmiştir. Değişen sınıfların mekânsal dağılımını, değişen arazi kullanımı durumunu ve alan değişimini belirlemek için sınıflandırma sonrası karşılaştırma yöntemi kullanılarak değişim analizi yapılmıştır. Arazi kullanım değişikliklerinden kaynaklanan karbon emisyonları, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından açıklanan yöntem kullanılarak araştırılmıştır. Bu yöntem, Kyoto Protokolü kapsamında gerekli olduğu üzere sera gazı emisyonlarını Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Sekretaryası (UNFCCC Secretariat) için oluşturulan Ulusal Sera Gazları Envanter Raporlarının (National Greenhouse Gas Inventory Report) hazırlanması için kullanılmaktadır. Karbon emisyonlarının belirlenmesi, Arazi Kullanımı, Arazi Kullanım Değişikliği ve Ormancılık (AKAKDO/LULUCF) yaklaşımı dikkate alınarak, arazi kullanım değişikliği olan bölgeler için ayrı ve arazi kullanım değişikliği olmayan bölgeler için ayrı olarak yapılmaktadır. Arazi kullanım türlerine göre, karbon stok değerleri değişim göstermektedir. Karbon havuzları canlı bitkisel kütle, ölü organik madde ve toprak olarak üç ana başlık altında toplanmaktadır. Canlı bitkisel kütle; toprak üstü ve toprak altı bitkisel kütle olarak ve ölü organik madde; ölü odun ve ölü örtü olarak iki alt karbon havuzundan oluşmaktadır. Arazi örtüsü ve arazi kullanım değişikliklerinden kaynaklanan karbon emisyonlarının hesaplanması için arazi kullanım sınıflarındaki karbon havuzlarının birim alandaki karbon stokları farklı kaynaklardan alınmıştır. Karbon emisyonlarının belirlenmesi için uzaktan algılama veri ve yöntemleri ile elde edilen arazi kullanım değişikliği alan bilgisi de girdi olarak kullanılmıştır. 2007 yılından 2017 yılına kadar en fazla alan azalması geniş yapraklı orman sınıfında gerçekleşmiştir. Bunu takiben yeşil alanlar, tarım alanları, iğne yapraklı orman, su yüzeyleri ve kumul alanlar sınıflarına ait alan değerleri de azalmıştır. On yıllık süre içinde alan değeri en çok artan arazi kullanım sınıfı yol ve yerleşim alanlarını kapsayan yapay yüzeylerdir. Ayrıca, hafriyat alanları da çalışma alanında gerçekleşen inşaat projeleri sebebiyle artış göstermiştir. 2007 ve 2017 yılları arasındaki en büyük arazi kullanım değişikliği yeşil alanlardan yapay yüzeylere dönüşen 3929 ha alan ile gerçekleşmiştir. Bununla birlikte, yeşil alanlardan hafriyat alanlarına 1970 ha alan, geniş yapraklı ormanlardan hafriyat alanlarına 2087 ha ve yapay yüzeylere 1961 ha alan dönüşmüştür. On yıllık süre içinde bölgedeki arazi kullanım değişimi incelenerek karbon stok değişimi tahmin edilip, istatiksel olarak analiz edilmiştir ve karbon emisyonları belirlenmiştir. Arazi kullanım değişikliklerine bağlı olan farklılıklar, toprak üstü bitkisel kütle, toprak altı bitkisel kütle, ölü örtü, ölü odun, toprak organik karbon havuzlarında ayrı ayrı hesaplanmıştır. Çalışma alanında, 2007 ve 2017 yılları arasında orman alanlarının azalması ve orman alanların karbon stoku olarak önemli bir kaynak olması dolayısıyla, atmosferde karbon emisyonu oluştuğu tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, yeşil alanların ve tarım alanlarının da azalması karbon emisyonu oluşmasını etkilemiştir. Arazi kullanım değişikliklerinden kaynaklanan karbon emisyonları incelendiğinde en fazla emisyon, orman alanlarının diğer arazi kullanım sınıflarına dönüşmesi ile oluşmuştur. Diğer arazi kullanımlarından hafriyat alanlarına dönüşmesi sonucunda 287 bin t C ile en fazla emisyon oluşmuştur. Bunun ardından, diğer arazi kullanımlarından yapay yüzeylere dönüşen 225 bin t C emisyon değeri belirlenmiştir. 2007 ve 2017 yılları arasında oluşan toplam karbon emisyonu 485 bin t C olarak tespit edilmiştir.
Yersel lazer tarama ölçmelerinde ölçme stratejisi geliştirme
Yaşadığımız dönem, insanların yaşadıkları çevreyle olan ilişkisini düzenlemek ve yönetmek için çevresinde bulunan objeleri ölçmek suretiyle gerçek dünya modelleri ürettiği bir dönemdir. Oluşturulan modelleri analiz ederek bilgi edinmek, insan ve çevre ilişkisindeki karar verme süreçlerinde kullanılan, etkili bir araç haline gelmiştir. Bugün sahip olduğumuz teknolojik gelişmişlik düzeyi, pek çok alanda kullanılan bilginin içeriğini ve niteliğini değiştirmiştir. Bir obje hakkında üretilen bilgilerin hepsi, objenin konumu ya da şekli ile ilgili olmak durumunda değildir. Ancak teknolojik imkanlar, bir objeye ait çeşitli bilgilerin birbirleri ile entegre olup daha güçlü anlamlar ifade eden veri setleri oluşumu sürecini başlatmıştır. Objelerin 3D bilgisi ve 3D bilgilerin yer aldığı bilgi sistemleri, kullanım alanlarını gittikçe genişletmektedir. 3D veri elde etmek, bu nedenle günümüzün en popüler çalışma alanlarından biridir. Yersel lazer tarayıcılar (YLT), bir objenin yüzeyinden topladığı yüksek çözünürlüklü konum verileriyle objenin gerçeğe yakın bir görüntüsüne sahip nokta bulutları üretir. Ölçülen obje, karmaşık bir şekle ya da ulaşılması güç bir konuma sahip olsa dahi yüksek performans gösterebilen YLT, bu özelliği sayesinde diğer ölçme cihazlarından daha etkilidir. YLT ile üretilen nokta bulutları, 3D model üretimi için kullanılan en pratik ve en doğru ölçme sonuç ürünlerinden bir tanesidir. Bir lazer tarama ölçmesinden maksimum verim alabilmek; tarayıcının özellikleri, taranan objenin büyüklüğü ve şekli, ölçme ortamının fiziksel koşulları gibi etkenlere bağlıdır. Bu etkenlerin hepsinin üretilen nokta bulutu üzerinde farklı etkileri vardır. Bu durumda; uygulamacılar, hem kullandıkları YLT hem de yapılan uygulamalar için gerekli olan veri hakkında teknik bilgi birikimine sahip olmalıdır. Bir ölçme işine karşı strateji geliştirmek, yapılacak iş ile ilgili teknik bilgilerin yönlendirmesi olmaksızın gerçekleştirilemez. YLT ölçmelerinde strateji geliştirmek için, yapılan işin bir 3D konum verisi üretme işi olduğu düşünülerek hareket edilmelidir. Bu anlamda istenen sonuç ürüne odaklanarak, verinin nitelikleri iyi anlaşılmalıdır. YLT, oldukça etkili cihazlar olmasına rağmen en iyi performanslarını diğer ölçme teknikleri ile entegre oldukları zaman gösterebilirler. İstenen verinin, yalnızca ham nokta bulutları değil, belirli bir koordinat sistemi içerisinde yer alan, konum verisine ek olarak başka özellikleri de içeren, yaygın kullanımda olan yazılımlarda incelenip üzerinden rahatlıkla bilgi türetilebilen sayısal objeler olması, oldukça sık karşılaşılan bir durumdur. Dolayısıyla uygulamacıların lazer tarama işinin beklentilerini karşılayabilecek bir bakış açısına ve ölçme stratejisine sahip olması gerekir. xxvi Ölçme stratejisinin ilk adımında; bir YLT uygulamacısının sahip olduğu tarayıcı ve kişisel bilgi birikimi ile tecrübesini analiz etmesi gerekir. Bu analiz sonucunda, herhangi bir 3D veri üretme işinde sahip olduğu potansiyelin anlaşılması istenir. Bunun için öncelikle kullanılan ya da kullanılmak istenen ölçme cihazının iyi anlaşılması gerekir. YLT, çok kısa sürede obje yüzeyine ait, yüksek çözünürlüklü nokta bulutları elde edebildiğinden dolayı, hem uygulamacılar hem de istemciler için yanıltıcı hale gelebilen ölçme cihazlarıdır. Oysa YLT ölçmelerinde hata kaynakları, oldukça önemli ve her uygulamacının yüksek seviyede hakim olması gereken bir konudur. Bir uygulamacı, kullandığı tarayıcı ve hata kaynakları konusunda yeterli bilgiye sahip olarak, istediği kalitede bir nokta bulutu üretebilir. Nokta bulutları, ölçme işlemi öncesinde belirli koşulların göz önünde bulundurulması ve yardımcı donanımlar kullanılması sayesinde belirli hatalardan uzak tutulabilir. Bununla birlikte ölçme işlemi sonrasında da birtakım yazılımlar ile hatalı kısımları temizlenebilir veya ölçme grubundan çıkarılabilir. Bir nokta bulutu, sonuç ürüne dönüştürülme işlemlerinden önce mutlaka en doğru haline getirilmiş olmalıdır. Ölçme stratejisi geliştirmenin bir diğer adımı, istemcinin ihtiyaçlarını anlamaktır. YLT, sahip oldukları geniş kullanım alanlarında birçok disiplinden insanların ihtiyaçlarını karşılamak adına kullanılmaktadır. Birlikte çalışılan her disiplinden insanın ihtiyaçlarını anlamak, uygulamacıların kazanacağı önemli bir tecrübedir. Bir ölçme işinin planlanması sürecinde, istemci ile yapılan görüşmeler oldukça önemlidir. İstemcinin talep ettiği sonuç ürün, tarama işlemini doğrudan etkileyecektir. Uygulamacılar, talep edilen ürüne göre, jeoreferanslandırma için yersel ölçmeler yapabilir, bu işleme uygun hedefler seçebilir ya da bir yersel fotogrametri çalışması için planlama yapabilirler. Bir uygulamacı, strateji geliştirmenin ilk adımında yaptığı analiz ile istemciye sunabileceği sonuç ürün çeşitliliğinin farkında olmalıdır. Bu ürünlerin hangisinin istemcinin ihtiyacını gidereceğini bilmek gerekir. Genellikle, lazer tarama ölçmesine ihtiyaç duyan kişiler veya kurumlar, bu ölçme tekniği ve diğer jeodezik ölçmeler konusunda bilgi sahibi değildirler. İhtiyaç duydukları verinin nitelikleri konusunda uygulamacıya bilgi verirken hangi ölçme tekniğinden faydalanmak istedikleri konusunda da bilgileri yoktur. Bu anlamda; uygulamacılar, gerek görülmesi halinde istemcilere rehberlik hizmeti sunmalıdır. Dolayısıyla karşı tarafın ihtiyacını anlamak, ölçme stratejisi geliştirmenin temel adımıdır. İstemciyle yapılan görüşmelerde; uygulamacıların bunun bir 3D veri üretme işi olduğu düşüncesiyle hareket etmesi önemlidir. İstemcinin istediği sonuç ürün, YLT ile olduğu gibi diğer ölçme teknikleri ile de üretilebilecek veriler olabilir. Bununla birlikte istenen sonuç ürünü elde etmek, yalnızca YLT kullanarak değil birden fazla ölçme tekniğinin entegrasyonu sayesinde mümkün olabilir. Bu durumda uygulamacıların diğer ölçme tekniklerine olan hakimiyeti ön plana çıkacaktır. Uygulamacılar, yaptıkları işe bir 3D veri üretme işi olarak bakmanın avantajını burada görecektir. Gerektiği takdirde yersel ölçme teknikleri (total station, GPS/GNSS vb.), yersel fotogrametri veya diğer lazer tarayıcılar ile entegre ölçmeler yapabilmek, uygulamacılar için oldukça avantaj sağlayan bir durumdur. Lazer tarama teknolojisi, nokta bulutu işleme ve modelleme yazılımlarının da içinde bulunduğu bir sektör yaratmıştır. Bu sektörde her geçen gün yeni çalışmaların yapıldığı ve yeni donanım ve yazılımların piyasaya sürüldüğü görülmektedir. Uygulamacıların strateji geliştirme çalışması, strateji geliştirmenin analiz süreçleri ve xxvii iş sonundaki başarı değerlendirmesi ile sürekli kendini yenileyebilen ve geliştirebilen bir süreç olmalıdır. Bu süreçte, mevcut ekipmanlar olan cihaz ve yazılımların yetersiz olduğu durumlar dikkate alınarak, değiştirme ve geliştirme düşüncelerinin, gelişen teknolojinin takibi ile yapılması gerekir. YLT'ın kullanım alanlarının artması aynı zamanda ileride farklı istemcilerin ortaya çıkması anlamına da gelir. Bu nedenle her yeni talebin karşılanması, doğru strateji ile çalışma alışkanlığı kazanmış uygulamacılar için, kendini yenileyebilen ve geliştirebilen bu süreçte zor olmayacaktır. Bu Tez'de; yersel lazer tarama ölçmelerinde strateji geliştirmek düşüncesiyle, ölçme öncesi çalışmalar ve uygulama esnasında düşünülmesi gerekenler anlatılmış ve genel anlamda yersel lazer tarayıcılar ile bir objenin 3D geometrik verisini elde etmek adına optimum çözümler sunulmuştur. Belirli bir stratejiye göre hareket etmenin uygulamacılara sağlayacağı faydalardan bahsedilmiş ve uygulamacılar için bir örnek teşkil etmesi istenmiştir.
Orta Marmara fayının kinematiğinin GPS ölçmeleriyle izlenmesi
İnsan için en değerli varlığı canıdır. Var olduğu günden beri, bu en değerli varlığını korumak için savaşmış, gerek içgüdüsel, gerekse mantık çerçevesinde birçok savunma mekanizması geliştirmiştir. Yaptığı bu savaşlar kimi zaman kendi ırkı ile, kimi zaman açlık ve yoklukla, kimi zaman hastalıklarla, kimi zaman da doğayla olmuştur. Açlık ve yokluğu üreterek, kendi ırkı ile olan savaşları anlaşmalar yaparak bertaraf edebilen insanoğlu, doğa ile ne anlaşabilmiş ne de onun ne zaman saldıracağını tam olarak kestirebilmiştir. Bu yüzden de deprem başta olmak üzere can ve mal kaybına neden olan tüm doğa olayları ve bunların bilinmezlikleri merak edilmiş ve araştırılmıştır. Günümüze kadar gelen süreçte insan ırkı, teknolojinin de gelişimine paralel olarak depremlerle ilgili yeni teoriler ortaya atmış, kuramlar üretmiş, problemleri tanımlamaya çalışmış ve çözümler üreterek savunma mekanizmasını güncellemiştir ve güncellemeye de devam etmektedir. Bu bağlamda ilk olarak 1912 yılında kıtaların kayma teorisi ile levhaların birbirine göre yavaş, fakat sürekli hareket ettiği fikri ortaya atılmış, daha sonra 1970'li yıllarda ise levha tektoniği kuramı ile de bu hareketlerin yeryüzünde meydana getirdiği olayların başında deprem geldiği gerçeği kanıtlanmıştır. Peki bu hareketleri izlemek ve hareketin neden olduğu gerilme birikmelerini göstermek mümkün müydü? İlk olarak 1906 yılında San Andreas fayı üzerinde yapılan yersel ölçmeler sayesinde, bu birikimlerin jeodezik yöntemlerle ortaya konulabileceğinin mümkün olduğu görülmüştür. Zaman içerisinde gelişen uzay teknolojisi ile birlikte yersel jeodezik teknikler yerini uydu jeodezisi tekniklerine bırakmıştır. Bunlardan VLBI (Very Long Baseline Interferometry) ve SLR (Satellite Laser Ranging) daha çok büyük ölçekli yerkabuğu hareketlerinin, yerin dönme ve çekim parametrelerinin belirlenmesinde kullanılırken, levha hareketlerinin incelenmesinde zaman, mekan ve hava koşullarından bağımsız olarak ölçme yapabilen, az maliyetli ve lojistik açıdan son derece kullanışlı olan GPS (Global Positioning System) optimum çözüm olmuştur. 1960'larda temelleri atılan GPS, ilk başta ABD Savunma Bakanlığı tarafından askeri amaçlı kullanılmakta, sivil bir karşılığı bulunmamaktaydı. 1980'lerin sonunda sivil kullanıma açılması ile birlikte hem bu teknolojinin gelişmesi hızlanmış, hem de levha hareketleri başta olmak üzere jeodinamik tüm mühendislik çalışmalarının vazgeçilmezi olmuştur. Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de depremle olan savaşın kazanılması, yıkıcı etkilerinin azaltılıp, öngörülebilirliğinin arttırılması elzemdir. Özellikle yurdumuzun en aktif deprem kuşağı olan Akdeniz-Himalaya kuşağında yer alması, tektoniğini oluşturan Kuzey Anadolu Fayı ve Doğu Anadolu Fayı'nın aktif faylar olduğu gerçeği göz önüne alındığında, yapılmış, yapılmakta ve yapılacak olan her çalışmanın önemi son derece büyüktür. 1939 yılında büyüklüğü 8,0 olan Erzincan, 1999 yılında büyüklüğü 7,4 olan Gölcük ve yine aynı yıl büyüklüğü 7,2 olan Düzce gibi üç büyük yıkıcı deprem üreten KAF, birçok can ve mal kaybına neden olmuş, hasarın maddi ve psikolojik onarımı yıllar sürmüştür. KAF doğuda sırasıyla Varto, Bingöl, Karlıova, Erzincan, Suşehri, Reşadiye, Niksar, Erbaa, Ladik, Havza, Kâmil, Kargı, İsmetpaşa İstasyonu, Gerede, Bolu bölgelerinden geçmekte ve Bayırlı ile Havza arasında Ilgaz Dağlarını kesmektedir. Daha sonra batıda Soğanlı Vadileri, Abant ve Mudurnu çayı boyunca ilerleyen KAF, bu bölgede daha sonra Kuzey Kol ve Güney Kol olmak üzere iki farklı ana güzergaha ayrılır. Güney ana kol, Geyve'den başlayıp, Mekece'den geçerek İznik'e uzanmakta ve buradan Bandırma'ya doğru ilerleyip, burayı da geçtikten sonra, Biga yarımadasını izleyerek Ege denizine yönelmektedir. Kuzey ana kol, İzmit-Adapazarı koridorundan başlayarak Marmara denizini kat edip Ganos fayı ile birleşerek Saros körfezine ulaşmaktadır. Bu güzergah üzerinde KAF, dünyanın en kalabalık şehirlerinden birisi olan İstanbul'u, Orta Marmara Segmenti vasıtasıyla tehdit etmekte, adalar segmentinin ise elastik deformasyon ürettiği bilinmektedir. Bu bölgede biriken gerilimin belirlenmesi, Türkiye açısından çok büyük önem arz etmekte, yapılan her çalışma depremle olan savaşı kazanmada yapılan bir hamle görevi görmektedir. Bu çalışmada, İTÜ Geomatik Mühendisliği Bölümü liderliğinde, Strasbourg ve Hitit Üniversitelerinin de katkılarıyla 7 adet sürekli GPS istasyonu tesis edilmiş, 8 Ağustos 2017 ve 15 Şubat 2018 tarihleri arasındaki veriler değerlendirmeye alınmıştır. Bunun yanı sıra 19 adet IGS (International GPS Service), 17 adet CORS-TR (Continiously Operating Reference Station), 10 adet ISKI (İstanbul Su Ve Kanalizasyon İdaresi) ve 4 adet de DOHAD (Doğa Hareketleri Araştırma Derneği) sürekli istasyonundan da aynı tarihler arasındaki veriler değerlendirmeye dahil edilmiştir. Tüm bu veriler GAMIT/GLOBK yazılımı ile değerlendirilmiş ve ITRF (International Terrestrial Reference Frame) sisteminde koordinat ve hız bilgileri elde edilmiştir. Böylece Orta Marmara Segmentinin kinematiğinin, daha önceki çalışmalarda da belirtildiği gibi, sürekli istasyonlarla izlenmesi amaçlanmıştır.
Yerküre üzerinde kara parçalarının dağılımı
Yaşadıkları dünya hakkında bilgi edinmek isteyen insanlar, coğrafi keşiflerle birlikte yeryüzünün gösterimi için çeşitli haritalar üretmeye başlamışlardır. Dünyayı kuzey ve güney yarım küre olarak iki kısma ayıran düzlem ekvator olarak adlandırılır. Ekvator düzlemine paralel olan düzlemler yerküre ile kesişir. Bunlar paralel daireler olarak adlandırılır. Toplam paralel daire sayısı 180'dir. Bunlar kuzeyde ve güneyde 90'ar tane olmak üzere eşit aralıklıdır. Kutuplardan geçen küre ile kesişen düzlemler ise meridyen daireleri olarak adlandırılırlar. Londra'daki Kraliyet Gözlemevi'nden geçtiği varsayılan başlangıç meridyeni Greenwich meridyenidir. Meridyen daireleri doğuda ve batıda 180'er tane olmak üzere 360 tanedir ve eşit aralıklıdır. Ekvator düzleminin, kürenin merkezini ve küre üzerindeki bir noktayı birbirine bağlayan doğruyla olan açısı, o noktanın coğrafi enlemidir (φ). Bu noktadan geçen meridyen düzlemi ile başlangıç meridyeni düzlemi arasındaki açı coğrafi boylamdır (λ). Bu (φ) ve (λ) değerleri bir noktanın coğrafi koordinatlarıdır. Paralel daire ve meridyenlerin kesişim noktalarına ilişkin bu coğrafi koordinatlar küre üzerinde bir coğrafi koordinat ağı oluştururlar. Yerküreyi üzerinde bulunan objelerin ve noktaların birbirleri arasındaki tüm geometrik ilişkilerin korunarak bir harita düzlemi üzerine aktarmak mümkün değildir. Bu nedenle gerçek şeklin yerine geçecek bir referans model kabul edilir. Bu modelin, yerkürenin haritası yapılacak bölgesinin topoğrafyası ile uyumlu olmasına dikkat edilir. Kartografik amaçlar için üretilen, küçük ölçekli dünya haritalarının çizimi için kullanılan referans yüzey modeli küredir. Referans yüzey modeli üzerinde belirli bir koordinat sistemine göre tanımlı yeryüzü görüntüsü; düzlem, silindir ve koni gibi aracı yüzeyler yardımıyla, matematiksel bağıntılar ve/veya geometrik ilişkiler kurularak düzleme aktarılır. Harita projeksiyonu ile sağlanan bu izdüşüm sırasında, bazı deformasyonlar ortaya çıkmaktadır. Açı, alan ve uzunluk deformasyonlarının belirli değerlerle sınırlandırıldığı projeksiyon tasarımları geliştirilebilmektedir. Bu çalışmada, kara alanlarının yerküre üzerindeki coğrafi dağılımları incelenmiştir. Geniş bir projeksiyon kütüphanesi bulunan ArcGIS yazılımında kara alanlarının hesabı için dört farklı alan koruyan projeksiyon tanımlanmıştır. Alan koruyan projeksiyonlar alan deformasyonlarından kaçınmak için kullanılmıştır. Bu projeksiyonlar; Mollweide, Albers, Hammer Aitoff ve Lambert Silindirik, projeksiyonlarıdır. ArcGIS yazılımında 1olik ve 5olik grid ağlar oluşturularak tanımlanan projeksiyonlarda paralel daire (enlem) kuşaklarının ve meridyen (boylam) dilimlerinin alanları ile bu kuşak ve dilimlerdeki kara alanları hesaplanmıştır. Elde edilen kara alanlarının toplam kara alanlarına oranları ile ait oldukları kuşakların ve dilimlerin alanlarına oranları bulunmuştur. Sonuçlar tablolar ve bar grafikler hâlinde sunulmuştur. Böylelikle içinde bulunduğumuz çağda mevcut kara alanlarının yerküre üzerindeki dağılımlarına ilişkin bir envanter oluşturulmuştur. Yaratılan bu envanter, örneğin; buzulların olası erimesi sonucu yaşanacak değişimlerin analizi için kullanılabilecek birinci periyot verisi olarak değerlendirilebilir.
Geoid modeling by the least squares modified hotine formula using voronoi cell structures
Increasing use of satellite based positioning techniques in combination with geoid based vertical datum definition for height determination motivates studies on precise geoid modeling. This is supported by the developments in spatial data acquisition techniques and progress in computational methodologies that facilitate computations of accurate and high resolution geoid models. Even though several recent dedicated gravimetric satellite missions (such as GRACE and GOCE) have enhanced accuracy and spatial resolution global geopotential models (GGMs), however, the spatial resolution of GGMs remains still insufficient for many applications. The benefits of these improvements at the long and middle wavelengths of the gravity field signal to the regional geoid mapping become more accurate. This study provides the methodological characteristics of the gravity field modeling and shows a mathematical comparison among the frequently applied methodologies. In spherical approximation, geoid undulation can be determined by using a modified Stokes formula, which combines local terrestrial gravity anomalies and the GGM-derived long wavelength component in a truncated Stokes's integral (LSMSA). As an alternative, this study proposes the Least Squares Modified Hotine Formula with Additive Corrections (LSMHA) for geoid modeling. Once the approximate geoid with the Least Squares Modified Hotine Function is computed, the additive corrections should be implemented to the model. The present study tests the method by conducting an experimental geoid modeling in Auvergne area of France (43N and 49N latitudes, -1E and 7E longitudes). The GOCO05C geopotential model, digital terrain model data (grid form with 0.005 degrees spacing), homogeneously distributed dense point gravity data and GNSS/leveling data are employed in the computations. The Hotine function requires the use of gravity disturbances instead of anomalies. Gravity disturbance is a function of GNSS-derived ellipsoidal heights. Therefore the Hotine approach can be considered as a more practical approach in comparison with Stokes. Usually, uniform grid of gravity quantities is needed as an input for Stokesian/Hotine's integration. However, since unsuitable gridding methods may produce false or spurious data that might lead to an inaccurate geoid, this study attempts to avoid conventionally gridded gravity data as an input to geoid modeling. Instead, the gravity data of the target area is partitioned into convex and adjacent polygons; each holds the original values of the gravity disturbances. Within the integration area, the polygonal figures in Voronoi cell structures are used since the algorithm enables to preserve the actual characteristics of the observed gravity signal content. The resulting geoid models are assessed by the GNSS/leveling data and also compared to traditional geoid modeling approaches. Numerical results are provided in the conclusions of the study.
Sulak alanların uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri ile irdelenmesi: Akgöl örneği
Sulak alanlar, dünyanın en zengin, en üretken ve karmaşık ekosistemleri olup yeryüzünde başka hiçbir ekosistemle mukayese edilemeyecek işlev ve değerlere sahiptir. Ramsar Sözleşmesi'ne göre sulak alanlar; doğal veya yapay, sürekli veya geçici, durgun veya akar, tatlı, acı veya tuzlu sular ile bataklık, sazlık, ıslak çayırlar ve turbalıklar şeklinde tanımlanmaktadır ve bu tanıma gelgitte derinliği altı metreyi aşmayan alçak deniz suyu alanları da dahildir. Dünyanın en önemli genetik rezervuarları olan sulak alanlar, dünyadaki tüm canlı türlerinin % 40'ını ve tüm hayvan türlerinin %12'sini barındırmaktadır. Çevresinde yaşayan insanlar dışında bölge ve ülke ekonomisine de katkılar sağlayan sulak alanlar, doğal dengenin ve biyolojik çeşitliliğin korunması açısından da; içme suyu sağlama, taşkın kontrolü, yeraltı sularını besleme, sediman ve besin depolama, iklim değişikliği kontrolü, doğal arıtım, balıkçılık, kültürel amaçlı kullanım gibi çok önemli fonksiyonlara sahiptir. Sulak alanların bölgenin su rejiminin düzenlenmesinde etkisi büyüktür; bu alanlar yeraltı sularının beslenimi ve boşalımını dengelemekte, azotu ve fosforu arıtmakta, kimyasalları süzmekte ve doğal arıtım sağlamaktadır. Bunlara ek olarak, sulak alanların erozyon ve sediment kontrolü sağlayarak toprağın korunmasına destek olmak ve sel sularını depolayarak taşkınları kontrol altına almak gibi kritik rolleri de vardır. Sulak alanların bölgenin iklim koşulları üzerine olumlu etkileri olup, nem oranını yükselterek yağışın artmasını sağlarlar. Sulak alanlar özellikle karbonun depolanmasını sağlar ve dünyadaki karbonun % 40'ı sulak alanlar (özellikle turba ve ağaçlık) tarafından tutulmaktadır. Sulak ekosistemlerin son zamanlara kadar önemi yeterince anlaşılamamıştır. Nüfusun ve ekonominin büyümesi, çoğalan yiyecek gereksinimine paralel olarak tarım alanları ve su kullanım ihtiyacının artışı yanında; kentleşme, hastalık kontrolü (özellikle sivrisineklerle mücadele), su ürünleri yetiştiriciliği, kıyılarda liman yapımı vb. gibi nedenlerle sulak alanlar yok edilmiştir. Dünya sulak alanlarının uzun vadede hızlı bir şekilde çeşitli nedenlerle kaybedildiği, 20. ve 21. yüzyıllarda çok daha hızlı bir sulak alan kaybı yaşandığı ve 1900'lü yıllardan itibaren sulak alan kaybının % 64-71'lere ulaştığı belirtilmektedir. Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de son yarım asırda 1 milyon 300 bin hektar sulak alan kuruma ve kirlenme gibi nedenlerle ekolojik ve ekonomik fonksiyonlarını kaybetmiştir. 1.2 milyon hektar sulak alanın da risk altında olduğu söylenebilir. Türkiye'de tüketilen yıllık ortalama 44 milyar m3 suyun %72.7'si tarımsal sulamada kullanılmaktadır. Sulak alanları besleyen kaynakların içme suyu temininde veya sulamada kullanılması ya da üzerine barajların yapılması ile su akışı kesilmekte, sulak alanlarda su sıkıntısı yaşanmakta ve sonuç olarak çoğu sulak alan kurumaktadır. Sulak alanlar, çevrelerine yapılan katı atık depolama alanlarından gelen sızıntı suları, bilinçsizce kullanılan tarım ilaçları, evsel ve endüstriyel atıksuların deşarjı ve kimyasal gübrelerin yüzeysel akışlarla geri dönüşü nedeniyle kirletilmekte; kontrolsüz ve plansız şekilde yapılan saz kesimi, turba çıkarımı, kum, çakıl alınması gibi sebeplerle de sulak alan ekosistemleri bozulmaktadır. Türkiye doğal sulak alanlarının büyüklüğü ülke yüzölçümünün % 2.3'ü kadar olup 17269 adet doğal sulak alanın yüzölçümü toplamı 1.714.792 ha'dır. Akgöl Sulak Alanı geçmişte Türkiye'nin en önemli sulak alanlarından biri kabul edilmiş ve uluslararası öneme sahip 135 sulak alan arasında yer almıştır. Önemli Doğa Alanı (ÖDA) olarak kabul edilen Ereğli ovasında yer alan Akgöl Sulak Alanı, 1992 yılında 1.Derece Doğal Sit Alanı ve 1995 yılında 6680 ha yüzey alanı ile Tabiatı Koruma Alanı ilan edilmiştir. Akgöl, Türkiye'de belirlenen 97 adet Önemli Kuş Alanı'ndan biridir ve göçmen kuş rotası üzerinde yer almaktadır; bu sayede başta flamingolar olmak üzere binlerce su kuşuna ev sahipliği yapmaktadır. Dünyanın önemli ekosistemleri olarak kabul edilen bölgesel ya da ulusal çeşitli ölçeklerdeki sulak alanların ekolojik karakterlerinin korunarak planlanmaları, yönetilmeleri ve sonrasında takip edilmeleri gerekmekte olup; bu amaçlar doğrultusunda yönetim planlarının oluşturulması büyük önem arz etmektedir. Yönetim planı oluşturma aşamasında sulak alanın geçmiş ve güncel durumunun çeşitli yönleriyle belirlenmesi, değişim varsa analizinin yapılması, uygulanacak rehabilitasyon yöntemlerinin seçimi ve sulak alanın sürdürülebilirliğinde kritik role sahiptir. Bir sulak alanın planlanması, yönetilmesi ve takibinde kullanılabilecek niteliğe sahip olan, sulak alana ait mekansal ve öznitelik bilgileri ile oluşturulacak bir sulak alan bilgi sistemi araştırmacılar ve karar vericiler için çok faydalı olacaktır. Türkiye geneline bakıldığında, sulak alanların nitelik ile niceliklerini geliştirme ve koruma amaçlı yönetim planları sayılı sayıda sulak alan için yapılmıştır ve buna karşın oluşturulan bir sulak alan bilgi sistemi bulunmamaktadır. Tarım ve Orman Bakanlığı'nın sulak alanlarda yönetim planı oluşturma çalışmalarının artarak devam ettiği bilinmekte olup; yine aynı amaçla 2012 yılında Akgöl Sulak Alanı'nın güncel durumu çeşitli yönleriyle incelenmiş ancak yönetim planı oluşturulmamıştır. Bu çalışmada sulak alanın geçmiş yıllarda kapladığı yüzey alanı ile ilgili bir inceleme yapılmamış ve 'bir zamanlar 20 bin hektarın üzerinde' ifadesi kullanılmıştır. Yine bazı kaynaklarda bu alanın 21500 ha, bazılarında ise 24000 ha olduğu ifade edilirken bunu doğrulayan bir sulak alan envanterine ulaşılamamıştır. Uzaktan algılama veri ve yöntemlerinin sulak alanların geçmişten günümüze değişiminin belirlenmesinde, analizinde ve takibinde etkili ve önemli bir yöntem olduğu literatürde yapılan çalışmalarda görülmektedir. Yapılan bu çalışma ile Akgöl Sulak Alanı su yüzey alanında yıllar içinde meydana gelen büyük değişim, oluşturulan uydu görüntüleri zaman serileri ile belirlenmiş, değişimin olası nedenleri ile ilişkilendirilerek analizleri yapılmıştır. Sınıflandırma ile elde edilen su yüzey alanları ve 1:25000 ölçekli sayısal topoğrafik paftalardan oluşturulan sayısal yükseklik modeli kullanılarak sulak alanda su hacimleri hesaplanmıştır. Hesaplanan su hacimleri ve meteorolojik veriler, su bütçesi hesaplarında ve sulak alanın devamlılığı için gereken su miktarının belirlenmesinde kullanılmıştır. Sulak alanın mevcut durumunun ve çevresel sorunlarının incelenmesi için yapılan arazi çalışmaları TÜBİTAK proje (116Y142) ekibinden araştırmacılar ve bursiyerler ile birlikte yapılmış ve sonuçlar elde edilmiştir. Akgöl Sulak Alanı ve çevresinin zaman içindeki arazi kullanımı/arazi örtüsü değişiminin belirlenmesi amacıyla Landsat uydu verileri kullanılarak 76.615 ha'lık alanda yapılan sınıflandırma sonucunda 1975 yılında 9800 ha su yüzey alanına sahip sulak alanın 2007 yılında tamamen kuruduğu, yapılan seddenin etkisiyle 2017 yılında yüzey alanının 400 ha'lara kadar yükseldiği görülmektedir. Bölgede su problemi yaşanmasına rağmen tarım arazileri yükseliş trendi göstererek 1975 yılında yaklaşık 12.000 ha iken 2017 yılında 15.500 ha seviyelerine ulaşmıştır. Akgöl Sulak Alanı'ndaki su miktarının günümüzdeki seviyelerine düşmesine sebep olan en önemli yapay etkiler, alanın geçmişte drene edilerek kurutulmaya çalışılması ve alanı besleyen akarsular üzerine yapılan barajlardır. Sulak alanda mevsimsel değişim 1972-2017 yıllarına ait 103 adet uydu görüntüsünün sınıflandırılması ile belirlenmiştir. 1970'li yıllarda dört mevsimde görülen su yüzey alanının İvriz Barajı'nın 1984 yılında işletmeye alınması ile birlikte önemli ölçüde azaldığı, Gödet Barajı'nın 1988 yılında işletmeye alınması ile de alanda azalmanın hızlandığı görülmektedir. 90'lı yıllarda dört mevsim boyunca varlığını sürdüren sulak alanın, 2000'lerden itibaren sadece ilkbahar aylarında var olduğu, yaz aylarından itibaren küçülerek kuruduğu görülmüştür. Türkiye ortalamasının yarısı kadar yağış alan bölgede, uzun yıllar yağış değerlerine bakıldığında önemli bir değişim belirlenememiştir. 1965-2017 dönemi incelendiğinde uzun yıllar yıllık toplam yağış miktarı Ereğli için 307 mm iken Karapınar için 278 mm olarak hesaplanmıştır. Türkiye ortalaması 1981-2010 yılları için 574 mm'dir. Sulak alanda en fazla miktarda suyun bulunduğu aylar kış ve ilkbahar aylarıdır. İlkbahar mevsiminde havaların ısınması ile birlikte eriyen karların ve yağışların etkisiyle sulak alanda su gözlemlenmekte, ilkbahar aylarından yaz aylarına geçişte yağışların azalması ve havaların ısınması ile buharlaşma başlamakta ve sonbaharda su kalmamaktadır. Uzun yıllar yağış ve buharlaşma verilerine bakıldığında 1 Nisan-1 Kasım dönemi toplam buharlaşma miktarının toplam yağış miktarının 8.4 katı olduğu hesaplanmıştır. Ereğli ve Karapınar Mİ'nin IDW ile hesaplanan uzun yıllar yıllık ortalama sıcaklık değerlerine bakıldığında ortalama sıcaklığın 11.5 °C olduğu ve sıcaklıklarda 52 yılda yaklaşık 1 °C'lik bir artış olduğu görülmüştür. 52 yıllık doğrusal trende göre 2040 yılı ortalama sıcaklığı 13.2 °C olarak hesaplanmıştır. Su seviyesinin mevsimsel değişimine etki eden temel doğal faktör yağışlar olup; yapay faktörler ise Ereğli Atıksu Arıtma Tesisinden (AAT) ve Ereğli Organize Sanayi Bölgesi AAT'den gelen atıksulardır. DSİ tarafından 2013 yılında yapılan sedde ile yaklaşık 350 ha'lık bir alanda dört mevsim su varlığının devamlılığı hedeflenmiştir. Yapılan sınıflandırma ve analizler ile; yağışların yetersizliği ve AAT'lerden gelmesi beklenen atıksuyun sadece tarımsal sulama yapılmayan kasım-mart döneminde gelmesi neticesinde, alanda yeterli su kalmadığı saptanmıştır. Sulak alana devamlı olarak su sağlama açısından en makul öneri, Ereğli AAT ve OSB'den gelen atıksuların kapalı kanala alınarak Akgöl'e ulaşımının mümkün kılınmasıdır. Uzun yıllara ait yağış ve buharlaşma verileri ile arıtma tesislerinin deşarj miktarları kullanılarak yapılan su bütçesi hesapları sonucunda atıksuyun kapalı kanalla alana ulaştırılması durumunda dört mevsim su varlığının devam edeceği öngörülmektedir. Sulak alana AAT'lerden gelen atıksuyun Su Kalite Yönetmeliği'ne uygun, sulak alana deşarj edilebilecek kalitede olmadığı ve göl aynasında suyun hipertrofik seviyede olduğu görülmüştür. Atıksu kalitesinin yönetmelik hükümlerine uygun hale getirilerek alana ulaştırılması alanda bozulan ekolojik dengenin düzelmesine önemli katkı sağlayabilecektir. Çalışma ile elde edilen tüm verilerin değerlendirilmesi ve bir coğrafi veri tabanında birleştirilmesi ile Sulak Alan Coğrafi Bilgi Sistemi oluşturulmuştur. Coğrafi bilgi sistemi oluşturulmasının öneminin çeşitli analiz ve sorgulamalarla gösterildiği bu çalışmada uzaktan algılama veri ve yöntemlerinin de bilgi sistemine katkıları gösterilmiştir. Çalışmanın ayrıca Akgöl Sulak Alanı yönetim planı ve stratejisi oluşturulmasına katkı sağlayacağı; sulak alan çalışan araştırmacılara ve karar vericilere kaynak oluşturacağı düşünülmektedir.
Simultaneous localization and mapping for semi sparse point clouds
Nowadays, needs to have high density with highest possible detailed maps is increasing exponentially. However, providing such information in classical approaches demands to spend a considerable amount of time for localizing the sensor in a desired coordinate frame and then mapping the environment. Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) algorithm is capable of localizing the sensor and do the mapping while the sensor is moving through the environment.In this paper, SLAM will be applied on the data of a lightweight 3D laser scanner in which we call semi-sparse point cloud, because of the unique specifications of the point cloud which is because of various resolution in vertical and horizontal directions. Also, in contrast to most of the SLAM algorithms, there is no aiding sensor to provide prior information of motion. The output of the algorithm would be a high-density full geometry detailed map in the shortest possible time.The algorithm has been tested in medium scale indoor and outdoor environments. Also, accuracy assessment has been done by simulation in Gazebo and ROS. Considering the scanner (Velodyne Puck)accuracy as 3cm, the map was generated with sub-decimeter accuracy.
Yüksek mekansal çözünürlüklü uydu/uçak platformlu görüntüler ve CBS teknolojisi kullanılarak Van-Erciş depremi sonrası bina hasar tespiti
Son yıllarda jeoinformasyon ve uydu teknolojisinde gözlenen hızlı gelişmeler, farklı ve yeni araştırma konu ve uygulamaların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu uygulama alanlarından biriside afet yönetimidir. Toplumların sosyoekonomik faaliyetlerini önemli ölçüde sekteye uğratan, canlılara ve çevreye büyük zararlar veren, yaralanmalara, can ve mal kayıplarına neden olan büyük oranda veya tamamen insanların kontrolü dışında gerçekleşen doğal ve teknolojik olaylar afet olarak tanımlanmaktadır. Türkiye, depremler açısından dünyanın en aktif tektonik yapılarından biri olan Alp-Himalaya fay sistemi üzerinde yer almakta ve bu konumu nedeniyle de depremsellik açısından oldukça aktif bir yapıya sahip bulunmaktadır. Bu bağlamda doğal ve/veya insan kaynaklı afetlere karşı önceden planlamaların yapılması, riskli bölgelerin tespit edilip gerekli önlemlerin alınması, afet sonrası hasar tahmini, tespiti ve bölgede meydana gelen değişimin izlenmesi afet yönetimi açısından son derece büyük önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında 23 Ekim 2011 tarihinde Van ili sınırları içinde meydana gelen 7.2 şiddetindeki Van-Erciş depremi çalışma bölgesi olarak seçilerek, yüksek mekansal çözünürlüklü uydu görüntüleri ve ortogörüntüler ile, deprem sonrası yıkılmış ve/veya ağır hasar görmüş binaların sınıflandırma yöntemleri yardımıyla tespit edilmesi, deprem sonrası bölgeye ait değişimin izlenmesi ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tabanlı 3-boyutlu interaktif veritabanı oluşturularak farklı mekansal sorgulamaların yapılabilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda doktora tezinde öncellikle bölgeye ait veri setlerinin temini gerçekleştirilmiştir. Elde edilmiş olan veri setleri 3 ana sınıf altında gruplanmıştır. İlk grupta yer alan yüksek mekansal çözünürlüklü uydu verileri olarak, deprem öncesi Worldview 2 ve deprem sonrası Quickbird 2 uydu verileri kullanılmıştır. İkinci grup olan ortogörüntüler ise deprem öncesi Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü'nden, deprem sonrası ise Harita Genel Komutanlığı'ndan temin edilmiştir. Son veri seti olan Streetview görüntüleri, bölgenin afet sonrası alınmış sokak görüntüleridir. Veri setleri ile uygulama öncesinde çalışma bölgesi farklı yapıdaki 5 test bölgesine ayrılmıştır. Bu test bölgelerinin seçiminde yıkılmış ve/veya ağır hasar almış binaların yoğunlukta olduğu bölgeler gözönüne alınmış ve homojen arazi örtüsü/kullanımına sahip 2, heterojen arazi örtüsü/kullanımına sahip 3 bölge belirlenmiştir. Seçilen test bölgelerinde her bir veri seti için sırası ile klasik piksel tabanlı kontrollü sınıflandırma yöntemi ile nesne tabanlı kontrollü ve kontrolsüz sınıflandırma yöntemleri uygulanmıştır. Test bölgelerinde sınıflandırma uygulamasına geçilmeden önce göz önüne alınacak temel sınıflar belirlenmiştir. Bu bağlamda piksel tabanlı kontrollü sınıflandırma için bina, gölge, tarım alanı, yeşil alan ve yol olmak üzere toplamda 5 sınıf ve deprem sonrası bina, gölge, tarım alanı, yeşil alan, yol, yıkılmış bina ve çadırkent olmak üzere toplamda 7 sınıf seçilmiştir. Nesne tabanlı kontrollü ve kontrolsuz sınıflandırma içen ise deprem öncesi görüntülerde açık alan, bina (kamu ve özel), gölge, karışık alan, tarım alanı, yeşil alan ve yol olmak üzere toplamda 7 sınıf; deprem sonrası görüntülerde ise açık alan, bina (kamu ve özel), gölge, karışık alan, tarım alanı, yeşil alan (orman, çalılık, otlak, bahçe), çadırkent, yıkılmış bina, enkaz, oyun alanı ve yol (asfalt, ana yol, tali yol, toprak yol, kaldırımlar ve dönemeçler) olmak üzere toplamda 11 sınıf seçilmiştir. Klasik piksel-tabanlı kontrollü sınıflandırma uygulaması sonrasında elde edilen tematik haritalar, piksel tabanlı sınıflandırmanın farklı özellik tipleri arasındaki spektral ayrımın gerçekleştirilmesi açısından yetersiz kaldığını (arazi örtüsü/arazi kullanımı sınıflarındaki sınıf içi yansıma çeşitliliğinin artması ve bunun sonucunda arazi örtüsü/arazi kullanımı sınıflarının karışması nedeniyle) ve bina hasar tespitine yönelik tematik haritalamada yüksek mekansal çözünürlüklü uydu görüntülerinin etkin bir yöntem olmadığını ortaya koymuştur. Bu bağlamda günümüzde piksel tabanlı sınıflandırmada mekânsal çözünürlükteki artıştan kaynaklanan spektral karışım gibi olumsuz etkilere alternatif olarak geliştirilen nesne tabanlı sınıflandırma yöntemi kullanılmıştır. Nesne tabanlı sınıflandırma işleminin ilk ve en önemli aşaması segmentasyon olup bu çalışmada tüm veri setine çoklu çözünürlüklü segmentasyon uygulanmıştır. Segmente edilmiş yüksek mekansal çözünürlüklü uydu verileri ve ortogörüntüler ile kontrolsüz ve kontrollü sınıflandırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle homojen ve heterojen dokudaki test bölgelerinde deprem öncesi ve sonrası kullanılan her bir veri seti için göz önüne alınan sınıfları tanımlayacak değişkenler (örneğin, GLCM, parlaklık, NDVI, boy vb.) tespit edilerek nesne tabanlı sınıflandırma yapılmıştır. Nesne tabanlı kontrolsüz ve kontrollü sınıflandırma sonuçlarının doğruluklarını kontrol etmek için 5 test bölgesinde tüm veri seti için doğruluk analizi yapılmıştır. Kontrolsüz sınıflandırmada elde edilen doğruluklar (%47-96), kontrollü sınıflandırmaya (%57-98) göre daha düşük çıkmıştır. Kontrollü sınıflandırma sonrası yapılan doğruluk analizleri incelendiğinde, deprem öncesi temin edilen ortogörüntü ve yüksek mekansal çözünürlüklü (WV2) veri setinin homojen bölgelerde daha yüksek doğruluk (%91) sağladığı görülmektedir. Bunun yanısıra heterojen bölgelerdeki doğruluklar, her iki veri setinde birbirine yakın ( % 70) çıkmıştır. Deprem sonrası temin edilen veri setinin doğruluk analizleri, QB2 uydu görüntüsünün ve ortogörüntünün (HGK) heterojen dokudaki bölgelerde birbirine yakın (%65) çıktığını göstermektedir. Ancak her iki homojen bölgede de QB2 uydu verisinin doğrulukları (%70 ve %77), aynı bölgelerin ortogörüntü doğruluklarına (%92 ve %96) nazaran daha düşük çıkmıştır. Bu farklılık QB2 verisinin mevsimsel farklılığından kaynaklanmaktadır. Nesne tabanlı sınıflandırma sonrasında test bölgelerindeki deprem öncesi ve deprem sonrasındaki değişimi belirleyebilmek için her bir veri setine değişim saptama analizi uygulanmıştır. Bu bağlamda yapılan değişim saptama analizi sonrasında 5 test bölgesinde deprem öncesi 494 adet bina sağlam, 39 adet bina yıkılmış bina olarak tespit edilmiştir. Alansal olarak toplam değişim, ortogörüntülerde yapılan analiz sonrası heterojen bölgelerde 11140 m2, homojen bölgelerde ise 2011 m2 olarak belirlenmiştir. Yüksek mekansal çözünürlüklü uydu verileri ile yapılan değişim saptama analizinde ise heterojen bölgelerdeki toplam değişim, 11039 m2, homojen bölgelerde ise 2158 m2 olarak bulunmuştur. Her iki farklı yapıdaki bölgelerde değişim alanları arasındaki farklılık, heterojen dokudaki bölgeler için, yüksek mekansal çözünürlüklü verilerde yıkılmış bina sınıflarında yapılan yanlış sınıflandırma hatasından kaynaklanmaktadır. Homojen bölgelerde ise bazı sınıfların karışması (örneğin homojen 2 bölgesinde yıkılmış bina ile yol sınıflarının karışması) sonucu 147 m2'lik alansal fark ortaya çıkmıştır. Nesne tabanlı sınıflandırma sonuçlarının görselleştirilmesi için öncellikle açık kaynak kodlu CBS yazılımı olan QGIS ile sonuçlar raster formattan vektör formatına dönüştürülmüş ve interaktif veritabanı için CBS tabanlı bir yazılım olan ArcGIS kullanılmıştır. Oluşturulan 3-boyutlu interaktif veritabanında deprem öncesi ve sonrası olmak üzere Van ili- Erciş ilçesinin 3-boyutlu tematik haritaları elde edilmiş ve bölgeye ait diğer haritalar (örneğin güncel diri fay haritası, jeoloji haritası vb.) raster formattan vektör formatına dönüştürülerek katmanlar arası çeşitli sorgulamaların yapılabilmesine imkan sağlanmıştır. Bu tez çalışmasında görüldüğü gibi, Uzaktan Algılama ve CBS teknolojileri, afet öncesinde, sırasında ve özellikle sonrasında mevcut durumun etkin bir şekilde değerlendirilmesinde ve incelenmesinde, diğer bir ifade ile afet yönetim sisteminin her aşamasında önemli rol oynamaktadır. Özellikle son yıllarda sıklıkla kullanılmakta olan yüksek mekansal çözünürlüklü uydu verileri ile afet sonrası yıkılmış binaların tespitinin mümkün olması ve arama kurtarma çalışmalarına altlık oluşturması açısından, konvansiyonel yersel ölçmelere oranla daha avantajlı olduğu görülmektedir. Ancak uzaktan algılama teknolojilerinin sunduğu avantajların yanı sıra bazı negatif etkilerin de (bulutluluk oranının yüksek olması, görüntü alım tarihi, mevsimsel etkiler vb.) veri işlemeden önce göz önüne alınması gereklidir. Özellikle büyük afetlerde aldığı hasarlar göz önünde bulundurulduğunda, ülkemizde, afetlere hazırlıklı olunması ve olası zararların azaltılması için, gelişmiş uzay ve jeoinformasyon teknolojilerini kullanan kapsamlı bir afet ve acil durum yönetim sistemine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda, modern afet yönetimi ve gelişmiş jeoinformasyon teknolojileri alanında eğitim, ulusal kapasite, kaynak ve insan gücünün artmasına öncelik verilmesi gerekmektedir.
Kuzey Anadolu fayı (KAF) Bolu-Çankırı ve Amasya bölgelerindeki asismik tektonik yapının periyodik GPS ölçümleri ile belirlenmesi
Yer kabuğu, hemen altında yer alan manto tabakasındaki konveksiyon akımları nedeniyle sürekli hareket halindedir ve bundan dolayı zaman içerisinde çok sayıda irili ufaklı parçaya bölünmüştür. Tektonik levha adı verilen bu yapıların hareketleri kıtaların bugünkü şeklini almasında en önemli rolü oynamıştır. Gözle görülemeyen, ancak günümüz modern ölçüm yöntemleri ile anlaşılabilen bu hareketler milyonlarca yıldır çok yavaş bir şekilde devam etmektedir. Bunun sonucu olarak da blok sınırlarında fay zonları oluşmaktadır. Fay zonları, blokların birbirlerine göre yaptığı rölatif hareketlerin sönümlendiği bölgeler olarak tanımlanmaktadır. Bu bölgelerde bloklar, kayaçlardaki sürtünme kuvveti nedeniyle serbest hareket edemezler; yani kısmen ya da tamamen kilitli durumdadırlar. Bloklar sürekli hareketlerine devam ederken, kayaçlar fay boyunca bu harekete belirli bir eşiğe kadar mukavemet göstermekte ve bu da gerinim birikimine neden olmaktadır. Zaman içerisinde birikerek artan bu gerinim sürtünme kuvvetine baskın geldiğinde mevcut potansiyel enerji açığa çıkar. Bu enerji boşalma hareketi ise "deprem" olarak nitelendirilmektedir. Yeryüzündeki fayların büyük kısmı belirli aralıklarla deprem üretme potansiyeline sahiptir. Blok hareketleri ve buna bağlı olarak faylar boyunca biriken gerinimin belirlenmesi de potansiyel deprem riskinin belirlenmesi açısından önem taşımaktadır. Blok hareketlerinin belirlenebilmesi için sismik ve jeolojik yöntemlerin yanı sıra, saha ölçümlerinde kullanılan bazı teknikler de mevcuttur. GPS, InSAR, LIDAR ve kripmetre gibi tekniklerle bu hareketler yüksek doğrulukla belirlenebilmektedir. Ayrıca, fay zonları ve yakın çevresinde tesis edilen istasyonlarda yapılan periyodik ya da sürekli ölçümler sismik risk değerlendirmeleri için veri sağlayabilmektedir. Bu ölçüm teknikleri içerisinde ise GPS en fazla öne çıkan yöntemdir. 90'lı yıllardan bu yana kullanılan GPS tekniği düşük maliyet, portatif alıcılar, yüksek doğruluk ve sahada esnek ağ tasarımına imkân verebilme avantajlarına sahiptir. Anadolu coğrafyası sürekli devam eden blok hareketlerine ve sismik risk açısından önemli faylara ev sahipliği yapan bir konumdadır. Ülkemizin büyük kısmının üzerinde bulunduğu Anadolu bloğu, güneyindeki Arabistan bloğunun kuzeye doğru hareketinden dolayı kuzeyde Avrasya bloğu tarafından sıkıştırılmakta ve kütlece kendisinden çok daha büyük olan bu bloğa göre batıya doğru ~20 mm/yıl hızla hareket etmektedir. Bu hareketler sonucu da zaman içerisinde iki önemli fay zonu oluşmuştur: Kuzey Anadolu Fay Zonu(KAFZ) ve Doğu Anadolu Fay Zonu(DAFZ). KAF, doğuda Karlıova'dan başlayıp Orta Anadolu'yu doğudan batıya doğru kat etmekte ve Ege Denizi'ne kadar ulaşmaktadır. Yaklaşık 1200 km uzunluğundaki bu yapı tarihte çok sayıda yıkıcı depremlere sahne olmuştur. Yapılan çalışmalar bu fay üzerinde doğudan batıya doğru bir deprem göçünün ortaya çıktığını da göstermektedir. 1939'daki Erzincan depremi ile başlayan bu olgu, en son 1999 yılındaki Gölcük ve Düzce depremleri ile KAF'ın Marmara Denizi'ne kadar olan kısmının kırılmasına neden olmuştur. Yeryüzündeki fayların büyük kısmı kilitli durumdadır ve blok sınırlarındaki bu düzlemlerde sürtünme kuvveti nedeniyle bir hareket gözlenmez. KAF'ın yapısı da bu genel duruma uygundur ve genel olarak sismojenik tabakanın tabanına kadar(15-20) km kilitli durumdadır. Buna rağmen yeryüzünde bazı bölgelerde fay yüzeyinden de gözlenebilen ve depreme bağlı olmayan kayma hareketleri oluşabilmektedir. Bu nadir hareketler "asismik krip" olarak tanımlanmaktadır. Asismik krip hareketi fay düzlemi boyunca sismojenik tabakanın tamamında ya da yüzeyden derine doğru belirli bir kısmında görülebilmektedir. Birinci durumda, krip hızı bölgedeki rölatif blok hızlarına yakın ya da eşitse bir deprem oluşmayabilir. İkinci durumda ise deprem oluşması için gerekli olan enerji birikiminin önlenememesi söz konusudur. Her halükarda bu nadir görülen doğa olayı sismik risk değerlendirmeleri için dikkatli bir şekilde incelenmelidir. KAF üzerinde de yüzeyden kısmi hareket gözlenen ve günümüze kadar raporlanan iki segmenti mevcuttur: İsmetpaşa ve Destek segmentleri. Bu bölgelerde KAF tamamen kilitli olmayıp yeryüzünde gözle de görülebilen bazı deformasyonlara sebep olmaktadır ve doğrudan o bölgedeki fay düzleminin jeolojik yapısıyla ilişkilidir. Bu kapsamda, KAF'ın asismik krip gözlenen bölgelerinde fay boyunca yeterli gözlem istasyonunun olmadığı ve GPS verisinin ya da hız alanının yetersiz olduğu değerlendirilmiştir. Bu nedenle her iki segment için sahada bir GPS ölçüm ağı kurulmuş ve 2014-2016 yılları arasında düzenlenen kampanya tipi ölçümlerle de ağdaki bütün istasyonlar gözlenmiştir. Elde edilen verilerden her iki segmente ve ilave olarak bu iki segmentin arasındaki bölgeye ait hızlar ilk aşamada GAMIT/GLOBK yazılımı ile hesaplanmış; bu adımın sonuçları ise TDEFNODE yazılımında blok modelleme için girdi olarak kullanılmıştır. Sonuç olarak da bu bölgelerdeki fay düzlemi geometrisi tahmin edilmiş ve krip olayına bağlı olarak sismik risk değerlendirmesi yapılmış, bütün işlem aşamaları da detaylı olarak açıklanmıştır. Hesaplanan sonuçlara göre her iki segmentteki krip trendinin devam etmekte olduğu ve mevcut asismik krip oranlarının orta-uzun vadede büyük ölçekli bir depremin oluşmasını engelleyemeyeceği öngörülmektedir.
Mekan dizimi yöntemiyle mekansal değişimin incelenmesi Yıldız Teknik Üniversitesi Davutpaşa Kampüsü örneği
Mekân, insanların hayatlarını sosyal, ekonomik ve fiziksel açıdan şekillendiren en önemli etkenlerden biridir. Mekânı ve mekânın etkilerini anlamaya yönelik mekânsal çalışmalar birçok disiplin tarafından yapılmaktadır. Özellikle mimarlık, kentsel tasarım, kent planlama, arkeoloji, ulaşım, coğrafya ve bilişim alanları bu disiplinlerden bazılarıdır. Bu disiplinler mekân ve sosyal yapı arasındaki ilişkiyi incelerken mekân dizimi teorisinden yararlanabilmektedir. Mekân dizimi, bir ofis planından kent planına kadar farklı ölçeklerdeki mekânsal alanlarda kullanılabilen, teori ile desteklenen teknikleri içermektedir. Bu çalışmada mekân dizimi yöntemi kullanılarak Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) Davutpaşa Kampüsü'nün mekânsal yapısını ve bu yapının mekânsal değişimini incelemek amaçlanmaktadır. Diğer bir amaç ise, çalışma alanındaki mevcut yaya etkinliğinin belirlenip yaya hareketi ve mekânsal yapı arasındaki ilişkiyi inceleyerek, kampüsün erişilebilirlik açısından problemli bölgeleri için çözüm önerileri üretebilmektir. Tez çalışmasının birinci bölümünde tezin amacı, literatür çalışması ve tezin hipotezi yer almaktadır. Literatür bölümünde değinilen çalışmaların çoğu, belirli mekân dizim ölçülerine göre mekânı ve mekânın yaya hareketiyle olan ilişkisini değerlendirmektedir. Bu çalışmada ise, çalışma alanı olarak seçilen YTÜ Davutpaşa Kampüsü için hangi mekân dizimi ölçüsünün ya da ölçülerinin gerçek durumu daha çok etkilediğine bakılarak, kampüsün mekânsal değişiminin açıklanabilmesi amaçlanmaktadır. İkinci bölümde ise temel kavramlar başlığı altında mekân dizimi kavramları, graf teorisi, mekân dizimi teorisi, mekân dizimi ölçüleri ve istatiksel kavramlar anlatılmaktadır. Tez çalışmasının üçüncü bölümünde ise, mekân dizimi analiz yöntemleri olan eksensel (axial) analiz ve görünürlük analizi (visibility graph analysis) anlatılmaktadır. Ayrıca istatiksel analiz yöntemleri de bu bölümde açıklanmıştır. Bu istatiksel analizler, mekân dizimi analizleri ve yaya yoğunlukları arasındaki ilişkileri açıklamak için kullanılır. Bir alandaki yaya yoğunluğunun belirlenebilmesi için kapı sayımı (gate count) yöntemine dayanarak gözlem noktalarında yapılan sayımlar yardımıyla yaya yoğunlukları belirlenir. Dördüncü bölümde, mekân dizimi teknikleri YTÜ Davutpaşa Kampüsü için uygulanmıştır. Analizler yapılmadan önce, öncelikle mekân dizim analizlerinde kullanılacak veri setleri oluşturulmuştur. Bu veri setleri kampüsün aks haritasından ve açık alanların gösterildiği haritadan oluşmaktadır. Eksensel ve görünürlük analizlerinden Davutpaşa Kampüsü'nün mekânsal biçimlenmesini açıklayan mekân dizimi ölçüleri elde edilmiştir. Kampüsün mevcut yaya hareketliliğinin belirlenebilmesi için kapı sayımı yöntemine göre yaya sayımları yapılmıştır. Kampüs içerisinde belirlenen 22 adet gözlem noktasında yaya yoğunlukları bu şekilde belirlenmiştir. Mekân dizimi ölçüleri ve kampüste yapılan gözlemlerden elde edilen yaya sayımları ile istatistiksel analizler yapılmıştır. Kampüsteki mevcut yaya hareketliliğinin mekânsal biçimlenme ile olan ilişkisini açıklamak için bu istatiksel analizlerin sonuçları kullanılmıştır. Oluşturulan istatistiksel modellerde hem görünürlük analizinden gelen ölçüler hem de eksensel analizden gelen ölçüler kullanılmıştır. Bu bağlamda oluşturulan istatiksel modeller için iki değişkenli ve çok değişkenli regresyon analizleri yapılmıştır. Regresyon analizleri sonucunda görsel bütünleşme (Teklenburg) ölçüsü, bütünleşme ve görsel ortalama derinlik ölçüsünün yaya sayısını en çok etkileyen ölçüler olduğu görülmüştür. Söz konusu ölçülere dayalı olarak, kampüsün hem geçmiş yıllara ait mekânsal durumu hem de geleceğe yönelik master planı analiz edilmiştir. Analiz sonuçları yorumlanarak kampüsün geçmişten günümüze mekânsal değişimi açıklanmıştır. Tez çalışmasının beşinci bölümü ise sonuç bölümüdür. Mekân dizimi ölçülerinin, yürüme davranışı üzerindeki etkileri incelendiğinde, görünürlük analizinin, kampüsün mekânsal değişiminin açıklanmasında kullanılmasının daha uygun olacağı sonucuna varılmıştır. Modellerin sonuçları, çoğu mekân dizim ölçüsünün yaya hareketi yoğunluklarını önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir. Master planın mekân dizimi analiz sonuçlarına göre, yeni eklenen aksların kampüsün anlaşılabilirlik değerini azalttığı görülmüştür. Ayrıca kampüsün anlaşılabilirlik değerinin düşük olması, kampüse gelen yabancıların yol bulmada zorlanabileceklerini ve kampüsün mekânsal olarak kolay algılanabilir bir kampüs olmadığını göstermektedir. Bu nedenle, günümüz için mekânsal açıdan eksiklikler belirlenmiş ve bu eksikliklere çözüm önerileri sunulmuştur. Tüm bu sonuçlar doğrultusunda, kampüs alanında birbirinden ayrık olan kısımlar arasındaki fiziksel yaya bağlantılarını sağlayacak daha bütünleşik bir kampüs oluşturabilmeyi amaçlayan öneriler sunulmuştur.
Delineation of water bodies with landsat 8 and sentinel 2satellite imagery using different image processingalgorithms
Water bodies have a great importance for the environment and ecological balance. For the protection, management, and development of these sensitive areas, they should be continuously monitored with accurate and reliable sources. Advances in remote sensing technology and digital image processing methods constitute an important potential for the determination, monitoring, and evaluation of the water bodies current status. Especially, the development of spatial and spectral resolutions of satellite images contribute to this potential. In this study, with using 5 different commonly used water indices and classification methods, and Landsat 8 and Sentinel 2 satellite images, the water bodies of Meriç Delta were determined and evaluated comparatively. In the first section, information about water body extraction by using satellite images obtained from remote sensing, the scope and the purpose of the study are presented. In the second chapter, the basic principles of remote sensing are summarized. The electromagnetic spectrum, the interaction of the energy with the atmosphere, the interaction of the energy with the earth and the spectral characteristics of the objects are given. In the third chapter; information extraction methods (digitizing, spectral indices and classification methods) from remote sensing images are explained. In addition, the preprocessing steps of satellite images are described in this section. In the fourth chapter, Meriç Delta and selected test areas (Dalyan Lake, Gala Lake, Pamuklu Lake, and Sığırcı Lake test areas), and the characteristics of satellite images used in the thesis are presented. The preprocessing steps of the Landsat 8 and Sentinel 2 satellite images are summarized in the order. Results of the information extraction methods are presented in this chapter. The correlation coefficients of each pair of index images obtained from the two satellite images were calculated and presented via scatterplots in order to demonstrate the validation and comparability of different sensors. Finally, the accuracy of thematic maps obtained by spectral indices and classification and were evaluated. In the fifth chapter, the results of the study were discussed and these results were compared and interpreted with other important researches in the literature.
Çevrimiçi market alışveriş tercihleri ile perakende marketler arasındaki ilişkiler: Ankara - Çankaya ilçesi örneği
Bilgi iletişim teknolojilerindeki (BİT) altyapıların iyileştirilmesi ve bireylerin mobil cihazlara olan adaptasyonun hızlanması ile bireyler günlük hayatlarının önemli bir kısmında internet bağlantıları sayesinde "çevrimiçi" olabilir hale gelmiştir. Kentlerde hızlı bir şekilde yaşanan bu dijital gelişmeler sonrasında bireylerin alışveriş amacı ile çevrimiçi ortamları kullanması hızlanmıştır. Günümüzde birçok farklı ürün çeşidi fiziksel herhangi bir unsura ihtiyaç duymadan çevrimiçi olarak sipariş edilebilmekte ve ürünler çok da uzun olmayan bir teslimat süresinde tüketiciye ulaşabilmektedir. Elektronik ticaret alanındaki gelişmelerle birlikte "aynı günde teslimat" gerektiren ürün çeşitlerinin de internet üzerinden alışverişi yapılabilir hale gelmiştir. Bireyler, bulundukları fiziksel ortamı değiştirmeden çevrimiçi süpermarket alışveriş uygulamaları ile anlık tüketime uygun gıda ve süpermarket ürünlerine günün her saati erişebilmektedir. COVID-19 pandemi süreci ile birlikte bireylerin evde geçirdiği süreler artmış, iş – eğitim – spor gibi farklı aktivite ihtiyaçları evde karşılanmaya başlanmıştır. Virüsün hızla yayılma endişesiyle de bireylerin kamusal/yarı kamusal alanlarda vakit geçirme süreleri azalmıştır. Bu gibi sebeplerle özellikle pandemi döneminde hem uluslararası hem de ulusal düzeyde çevrimiçi süpermarket alışverişine olan ilgi ve talepte devasa bir artış yaşanmıştır. Günümüzde çevrimiçi süpermarket alışverişine yönelmedeki en büyük etken pandemi süreci olsa da, konu ile ilgili literatür taraması yapıldığında bireylerin sosyo-demografik özellikleri, internet kullanımına olan yatkınlıkları ve yaşadıkları çevredeki kentsel faktörlerin (ticari birimlerin sayısı, ticari birimlere erişilebilirlik düzeyleri, BİT altyapısı vb.) de çevrimiçi alışverişe yönelmedeki temel sebeplerden olduğu görülmüştür. Bu bağlamda, bu tez çalışmasında Ankara ili Çankaya ilçesindeki perakende market alanları ile bireylerin çevrimiçi süpermarket alışveriş tercihleri arasındaki ilişki araştırılmıştır. Çalışmanın başlangıcında çevrimiçi süpermarketlere olan ilginin ülkeler ve şehirler düzeyinde tespiti için Google Trendler verileri üzerinden popülerlik ve korelasyon analizi uygulanmıştır. Daha sonra çevrimiçi anket yöntemi ile elde edilen katılımcı verilerine istatistiksel analiz ve çapraz sorgulamalar yapılmıştır. İstatistiksel analizler sonucu çevrimiçi süpermarket alışverişi ile pozitif ilişkide olan değişkenler saptanmıştır. Çankaya ilçesine ait arazi kullanımı ve ticari alan deseni ile ilçedeki yaya ve araç için servis alanları haritası oluşturulmuştur. İlçedeki topoğrafik eğim ve ulaşım ağları analizi ile bireylerin marketlere olan erişilebilirlikleri analiz edilmiştir. Çalışmanın sonunda çevrimiçi süpermarket alışveriş tercihlerinin; bireylerin cinsiyetleri, yaşadıkları mahalledeki ikamet yılları, perakende marketlere erişim ve paket taşıma konusunda sıkıntı yaşamaları ve pandemi sürecindeki sokağa çıkma yasakları ile istatistiksel olarak pozitif bir ilişki olduğu görülmüştür. Yapılan mekânsal analizler sonucunda ise ilçenin tamamında araç ile perakende market alanlarının erişilebilir olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Çankaya ilçesi güneybatı yönündeki yeni gelişme konut bölgelerinin yer aldığı bazı mahallelerde bireylerin yürüyerek ulaşabilecekleri perakende marketlerin olmadığı tespit edilmiştir. İlçedeki yüzde eğimlerin arttığı güney yönünde yer alan mahallelerdeki belirli cadde ve sokaklarda bireylerin marketlere yürüme ile erişim süreleri dakika bazında artmaktadır.
Super-resolution image generation from earth observation satellites using generative adversarial networks
The spatial resolution is one of the main criteria representing the level of detail in an image. The necessity for the high spatial resolution has increased with the development in satellite technologies. Using modern sensors and optics is an expensive way to improve image spatial resolution. Image super resolution is one of the most important computer vision research topics that aims to obtain higher spatial resolution image(s) from one or more lower spatial resolution ones. It is a cheaper and more effective way as it does not require any modification to the camera hardware. In this thesis, the Super-Resolution Generative Adversarial Networks (SRGAN) and the Enhanced Super-Resolution Generative Adversarial Network (ESRGAN) both trained with Google Earth were utilised for the super-resolution enhancement of Sentinel-2 and Göktürk-2 images. The results of the pre-trained deep learning models using the different data sources with multi-sensor and multi-temporal characteristics were analyzed and their super resolution performances were evaluated. The results show that the perceptual image quality of low spatial resolution satellite images can be improved by using SRGAN and ESRGAN methods.
İnsansız hava aracı kullanımına yönelik avrupa konumsal veri altyapısı ulaşım ağları temasının genişletilmesi
İnsansız hava araçları (İHA), dikey iniş ve kalkış özellikleri, zorlu arazilere kolay bir şekilde erişebilmeleri ve kamera, sensör gibi ekipmanları ve küçük ölçekli yükleri taşıyabilmeleri sayesinde birçok farklı alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak, tüm yeni teknolojilerde olduğu gibi, hava sahasının yeni paydaşlarından olan İHA'lar, sundukları avantajların yanında çeşitli riskleri de beraberinde getirmektedir. İHA'ların varlığı hem hava sahasındaki diğer hava araçlarının, hem de yeryüzündeki canlı ve cansız varlıkların güvenliği için potansiyel bir tehdit oluşturmaktadır. Güvenlik sorunlarına ek olarak, İHA'ların özellikle ticari amaçlı yaygın kullanımı ile gizlilik ve etik sorunları da baş göstermeye başlamıştır. Hem hava sahasındaki diğer kullanıcıların hem de yeryüzündeki canlı ve cansız varlıkların güvenliklerinin tesisi için tüm operasyon boyunca İHA'ların nerede olduklarını, nerede ve ne zaman uçabileceklerini bilmek hayati önem arz etmektedir. Konumsal Veri Altyapıları (KVA), İHA'lara yönelik konumsal verilerin standart bir yapıya kavuşturulması ve İHA'ların hava sahasına güvenli bir şekilde entegre edilmesi noktasında önemli katkılar sağlayabilir. Bu tez çalışmasında; Avrupa Birliği kapsamında KVA olarak hizmet vermekte olan INSPIRE'ın (Infrastructure for Spatial Information in the European Community), kent içi otonom İHA lojistiğini kapsayacak şekilde genişletilmesi amaçlanmaktadır. Genişletme çalışmasında, INSPIRE temalarından ulaşım unsurlarını içerisinde barındıran Ulaşım Ağları Teması, odak tema olarak ele alınacaktır. Bu amaçla ilk olarak Avrupa Birliği'nin ve Amerika Birleşik Devletleri'nin İHA yasal düzenlemeleri konumsal veri perspektifiyle incelenecek ve genişletme çalışmasına esas teşkil edebilecek konumsal veriler analiz edilecektir. Sonrasında, İHA'ların kent içi lojistik kapsamındaki kullanımları ele alınacaktır. Ardından, İHA kaynaklı etik ve gizlilik unsurları değerlendirilecektir. Sonuç olarak, elde edilen bulgular ışığında, INSPIRE, otonom İHA lojistiğine yönelik hem bugünün ihtiyaçlarını hem de gelecekte ortaya çıkabilecek muhtemel ihtiyaçları kapsayacak şekilde genişletilecektir.
Analysis of wavelet type and noise in relative radiometric normalization based on multiresolution analysis
Change detection with satellite imagery has numerous usage areas and the number of Earth Observing Satellites which can be utilized in the analysis are expanding. Temporal differencing based change detection methods require both geometric and radiometric corrections to be applied to satellite imagery taken at different times. Radiometric corrections can be categories into two classes; absolute and relative corrections. In the absolute case, various state variables such as atmospheric conditions, time, satellite position and orientation shall be available. On the other hand, in the case of relative radiometric correction, two or more images of the same area can be utilized to estimate the correction parameters. The main focus of this study is the assessment of Wavelet Based Multivariate Alteration Detection (MAD) method for relative radiometric calibration and change detection by using bi-temporal images. Effects of different wavelet types are investigated by developing a software library in Python programming language. Various Sentinel-2A images of different areas of the world are used as test images and starting from classical Iteratively Re-weighted MAD (IR-MAD), several types of wavelet based IR-MAD are compared and results are reported. In addition the developed software library is wrapped in a QGIS Plugin to be used by the remote sensing community.