9
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Uzaktan algılama verilerinin yersel ölçümlerle entegrasyonu ile toprak tuzluluk haritalaması; Aşağı Seyhan Ovası, Adana, Türkiye
To properly respond to the global changes, which challenge the scientific community to make available the data for a decade or continuous data in order to monitor the changes of atmosphere, ocean, and land, the remote sensing science can be helpful. Only remote sensing from space, can provide the global, repeatable, continuous observations of processes, needed to understand the Earth system as a whole. Remote sensing data can be used in several applications such as, meteorological data collection, change detection and land cover mapping, disaster monitoring and so on. One of the important applications of remote sensing is to detect and monitor the soil salinity level in agricultural areas. Saline soils are present in many areas of the world. Moderate to severe salinity, which is more or less visible in the landscape, reduces the annual yields of most crops. In the lower Seyhan plate of Adana district in Turkey, soil salinity problem can be mentioned as one of the growing problems in the area. In this study the soil salinity detection of Seyhan plate from years, 2009 to 2010 were analyzed using remote sensing methods. Multitemporal data were acquired from LANDSAT 7-ETM+ satellite in four different dates (19-April-2009, 12-October-2009, 21-March-2010, 31-October-2010). The field electrical conductivity (EC) measuremnts, collected by Landscape Planning Department of Cukurova University during the years 2009 to 2010 were used as a ground-truth data together with the Landsat images. In the introduction part of the study, definition of remote sensing and a brief summary of the topic are given. In the second chapter, as an principles of remote sensing, the electromagnetic spectrum and radiation and electromagnetic interaction with Earth's features, spectral reflectance are explained. In the third chapter, general information about soil salinity and the role of remote sensing in soil salinity detection are provided alongside some literatures related to soil salinity detection using remote sensing. In the fourth chapter, different remote sensing satellites, which are suitable for soil salinity mapping, sensors and their characteristics, are given. In the fifth chapter, digital image is defined and main image processing steps and methods are explained. In the application chapter, the study area and the data used including satellite data and field EC measuremnts are defined. In this study, it is aimed to evaluate the soil salinity level in the study area, using the field EC measurements and remote sensing technology; and to produce the soil salinity map of Seyhan plate of Adana district. With regard to the above objectives, the following processing steps were applied. First, the map projection of all Landsat 7 ETM+ images used, were changed to European 50 in order to be compatible with the projection of field collected data. Then the radiometric correction was done in order to extract the top of atmosphere (TOA) value of each band. Different salinity and vegetation indices were applied to analyze the changes of salinity level in different soil conditions. Then in order to predict the soil salinity, the correlation between field EC measurements and remote sensing data were calculated. Correlation of EC value with DN or TOA value of each band and correlation of EC value with different indices were taken in to consideration in two regression models, the simple linear regression (SLR) and multiple linear regression (MLR). In simple linear regression, the correlation of EC value with DN or TOA of each band of satellite in sampled location was calculated, whereas in multiple regression, the correlation of EC value with DN or TOA value of all bands was computed. In the third approach, the combination of satellite bands and different vegetation and salinity indices were used as independent variables. Since the results of simple linear regression did not yield satisfactory results, the highest correlation (78.40%) was achieved using MLR method. In this correlation the all bands of satellite image dated on 21st March, 2010 and EC value was calculated. Finally the satellite data which shows the highest correlation (21st March, 2010) was chosen for producing the soil salinity map. In the final chapter, the results obtained in the application phase and the efficiency of remote sensing in soil salinity detection and mapping are discussed. Besides, some recommendations for the future research and the problems which encountered during analysis are outlined.
Yeni bir ultra geniş bandlı mikroşerit anten tasarımı
Demands for high rate and broad band communication technologies have been increased in recent years. These requirements lead organization such as FCC to define a new frequency range and standards to fulfill the needs. One of these standards today known as Ultra Wideband (UWB). The following thesis focused on this technology and tried to present a practical design of antenna supporting UWB systems. UWB technology is clearly presented in the second chapter and explains different approaches used to cover its requirements. The technology itself, without its implementation would be meaningless; therefore, methods of implementation and main applications of this technology will be described briefly. Methods of implementing UWB technology on microstrip substrate antenna disscussed in chapter three. A short introduction about the history of antennas will be good start for this chapter. The key to understand an antenna and its functioning is electromagnetic radiation. Despite prevalent believes, there is no need to be specialist in integro-differential equations to understand electromagnetic radiation. In order to grasp the concepts of electromagnetic radiation, one only needs to understand the electricity and magnetism. Researches in these fields, goes back to nearly two thousand years. Great scientists worked in these fields to deliver the great results to James Clerk Maxwell, who is the most known person in electromagnetic fields for what are currently called the Maxwell equations. In this chapter, it's tried to cover all the materials might be required for design procedure. Different feeding techniques that are used in microstrip antennas are also described. Last part of chapter three presents different techniques for widening the bandwidth. In chapter 4, a new heptagon shape microstrip antenna is presented. The antenna is fed using probe feeding technique with uniform ground plane. Proper slots have been employed to enhance the bandwidth. The antenna is designed and fabricated on the substrate of FR4 which will decreases the cost of fabrication as an important factor in industry. All the simulations have been done using HFSS software.
Arazi örtüsü/kullanımının Landsat 5 TM verileri ve indisler yardımıyla analizi
Land cover and land use of earth has significantly been changed by natural and non-natural reasons throughout time and the amount of this change, which has increased by the passing years, were determined by various studies. The areas most affected by this change are countries and the metropolitan cities, which are under pressures due to an unprecedented increase in population growth and developments as the result of urbanization and industrialization. There are several studies about the change of land cover in big cities through the years and different methodologies for detecting these change were performed. Istanbul is among the cities that have undergone a large amount of land cover changes because of various factors specifically urbanization and population growth. Urbanization phenomena with all its advantages for people, causes the large portion of land cover and land use change in big cities such as in Istanbul. Besides the urbanization, there are so many other factors, which should be considered and controlled carefully. Vegetation reduction in the areas, which occurred due to the development of city and new constructions, is one of the consequences of the global land surface change in highly urbanized countries and cities. Remotely sensed images and especially Landsat images with their long-term archive are the main sources in analyzing the changes happening both in the urban areas and vegetation covers. Classification of Landsat images are the mostly used and simple methodology for detecting the changes and checking the amounts of increase and decrease in the urban and vegetation classes. Vegetation indices are commonly applied intermediates for emphasizing the specific feature on the land cover such as vegetation, urban areas and soil environment. In this study, temporal changes occurred in the vegetation cover and built-up areas in mega city of Istanbul were determined by using the potential of the remotely sensed data and utilizing Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) and Built-up area Index (BU). Benefiting by pre-determined changed areas, in 150 changed areas (points) the relation between indices values were analyzed. Landsat 5 TM data images of Istanbul in June of 1984, 2002, 2007, 2009 and 2011 were used in this study. Land cover/use changes through the entire metropolitan area were determined. According to analysis in the built –up area between 1984 and 2011, the vegetation cover of the completed infrastructural residential areas increased considerably in last two years, 2009 and 2011, compared to 2007. This can be because of the reorganization of the vegetation cover with built-up areas. As the result of study, it can be asserted that indices generated by utilizing the multispectral feature of Landsat 5TM, which has the long-term archive of satellite images, can be used for determining the land cover/use changes. In addition, it is shown that various analyses can be done by exploring the relation between indices.
Spot 6 uydu görüntüleri üzerinde uzaktan algılama sınıflandırma yöntemleriyle orman arazisinde azalma tespiti
İstanbul Boğazı'nda yapılan 3. Boğaz Köprüsü projesi ile İstanbul Kuzey Ormanları'nda ortaya çıkan küçülme, bölgenin en güncel ve ciddiyet kazanmış coğrafi sorunları arasında belki de başı çekmektedir. Bölgedeki ağaç sayısındaki azalmanın coğrafi temellere dayanarak tespiti, birçok beşeri bilim dalında yapılacak çalışmalara bilimsel kaynak sağlamakla birlikte, haberleşme ve görüntü işleme alanlarında da geliştirilmeye açık bir uygulama problemi olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışması, literatürde bulunan birçok görüntü sınıflandırma ve nesne tanıma yöntemlerinin incelenmesi, pan-keskinleştirilmiş orto rektifiye optik uydu görüntüleri uygulanması ve karşılaştırılmasına dayanmaktadır. Fransız Ulusal Uzay Araştırmaları Ajansı (CNES) 'na ait olan SPOT 6 uydu görüntüleri, bahsi geçen güncel problemde kullanılmak üzere yüksek derecede elverişli verilere sahiptir. Bu nedenle çalışmada,orman/ağaç tanıma yöntemleri SPOT 6 uydusu 1,5 metre mekânsal çözünürlüklü pan-keskinleştirilmiş görüntüler üzerinde uygulanmış ve başarımları karşılaştırılmıştır. Üzerinde çalışılan görüntüler, İstanbul Teknik Üniversitesi Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Uygulama Araştırma Merkezi'nden temin edilmiştir. SPOT 6 uydusundan ham olarak, pan-kromatik ve multispektral olarak elde edilen görüntüler, bu merkezde pan-keskinleştirme yöntemleriyle birleştirilmiş ve farklı tarihli uydu görüntüleri eş koordinatlara oturtularak (orto retrifikasyon) çalışmaya elveşirli hale getirilmiştir. Bu çalışmadaki görüntü sınıflandırma yöntemleri, piksellerin bant değerlerinin dik kesişimlerinin oluşturduğu geometrik bir temel üzerinde gerçekleştirilmektedir. Farklı bantlardaki tüm olası renk değerlerinin oluşturduğu çok boyutlu uzayda, her bir piksel spektral özelliklerine göre oluşan gruplardan birine yerleşir. Sınıflandırma, eğitimsiz ve eğitimli sınıflandırma olarak ikiye ayrılır. Aralarındaki fark; sınıflandırma sisteminin arazi bilgisine daha önceden sahip olup olmamasına bağlıdır. Eğitimsiz sınıflandırma yöntemleri olarak çalışmada, K-ortalamalar algoritması ve ISODATA yöntemleri, eğitimli sınıflandırma yöntemleri olarak da istatistiksel sınıflandırma yöntemleri olan Paralelyüzlü Sınıflandırma Yöntemi, En Yakın Komşuluk ve En Yüksek Olasılık yöntemleri incelenmiş ve uygulanmıştır. Uygulanan sınıflandırma yöntemlerinin yüzde skalasındaki sonuçları, aynı coğrafyada öncül bir çalışma yapılmadığı için elle yapılmış olan sınıflandırma bilgileriyle karşılaştırılmıştır. Elle sınıflandırma, bilgisayar ortamında Adobe Photoshop ve MATLAB programları üzerinde gerçekleştirilmiştir ve İstanbul Kuzey Ormanları'ndaki küçülmenin literatüre girebilecek tek göstergesidir. Karşılaştırmada, sınıflandırma algoritmaları, kendileriyle aynı matematiksel temellere dayanan, En Küçük Kareler Yaklaşımı, Q Görüntü Kalite İndisi ve Korelasyon Katsayısı yöntemleri ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçlarına göre algoritmaların bir kısmının, ilgili bölümde de görülebileceği gibi, elle sınıflandırmaya yeterince yakın sonuçlar verdiği söylenebilir. Bu sonuçların ışığında, aynı coğrafyanın daha ileri sınıflandırma yöntemleriyle de karşılaştırılması amaçlanmış ve ileriye dönük çalışmalar arasında planlanmıştır.
Meme tümörünün mikrodalga ile görüntülenebilmesi için anten ve ölçüm sistemi
With the increasing demand for better medical imaging technologies, different medical screening procedures become a research topic for scientific community. One of the important challenges in today's medical imaging is surely the early detection of breast cancer. The breast cancer is one of the very dangerous health threat for women. This disastrous illness is observed approximately one in eight women by the age of ninety years old. The likelihood of successful treatment increases with early detection of breast cancer increases. Up to now, X-ray tomography is the golden standard for characterizing and detecting the breast cancer. In contrast to this fact, X-ray mammography has significant disadvantages. These disadvantages trigger a search for different imaging modalities, which can be integrated with currently available imaging technologies. Microwave imaging is one of those newly emerging solutions. The use microwaves in the early detection of breast cancer is motivated by several reasons. First of all, it is shown that the electrical properties of the malignant and normal tissues are substantially different, which can be easily revealed by microwave imaging. Moreover, microwaves can easily penetrate into breast tissue at a few GHz ranges. Considering that the dimensions of the breast is comparable with the wavelength at those frequencies, the malignancies can be detected from the scattered field by means of nonlinear inverse scattering algorithms. Nowadays, there are many different studies to design microwave imaging systems for the early detection of the breast cancer. An inevitable part of these systems is the nonlinear imaging methods. With the recent developments in computer technology and the newly introduced efficient algorithms, these methods are now employed in any microwave imaging system. However, the quality of reconstructed images produced by these methods is closely connected with the scattered field data that is acquired by the microwave antennas. Hence, one of the most important parts of the microwave imaging systems is the transceiving antennas. It is shown that, regardless of the method in the hand, the resolution of the produced images increases with the increasing signal-to-noise ratio (SNR) and with the increasing sampling density of the field. To increase SNR, the designed antenna must have higher gain levels together with a lower back-to front ratio level; whereas the sampling density of the field increases when the dimensions of the antenna gets smaller. Furthermore, the microwave imaging methods require certain preprocessing steps, which accept only a single polarization of the incident field as input. Thus, the designed antennas must be highly linearly polarized. Finally, the microwave imaging of the malignancies is a highly ill-posed inverse problem. Thus, the frequency diversity in the scattered field data must be as high as possible. Consequently, today's microwave breast cancer imaging systems require high gain, linearly polarized, wide-band and compact antennas as their scattered field sensors. In this context, the first contribution of this thesis is the design of a cavity-backed Vivaldi antenna (CBVA) for microwave breast measurements. The design criteria for the antenna is shaped by the requirements of the free-space measurement scenario where the receiving and the transmitting antennas are rotated by a mechanical scanner. Later, various breast phantom measurements is conducted with the CBVA to reveal its feasibility for microwave tomography. As the second contribution, a novel Corrugated Vivaldi antenna (CVA) is proposed. The main idea is opening corrugations on the edge of the antenna to decrease the induced currents, which can degrade the performance. Doing so a design with better properties such as higher gain, smaller beam width, lower back-to-front ratio is obtained. The characteristics of the obtained CVA is measured in a detailed manner. Furthermore, the imaging performance of the introduced design is compared with a generic Vivaldi antenna (VA) of the same size. For this purpose, several experimental configurations are prepared in an anechoic environment and scattering parameter (S-parameter) measurements are obtained for those setups by means of the both antennas. Acquired S-parameters are then employed in a recently proposed qualitative imaging method, the S-parameter based Linear Sampling Method (S-LSM), which is a more suitable form of Linear Sampling Method (LSM) for real world applications. Experimental results show that the proposed design performs better than VA in such real world microwave imaging problems.
Seyrek gösterilimler ile pankromatik ve çoklu spektral uydu görüntülerinin füzyonu
Görüntü füzyonu, iki veya daha çok görüntünün, birbirlerinin eksikliklerini tamamlayarak görsel açıdan daha iyi tek bir görüntü elde etme işlemidir. Bu işlemin uzaktan algılama uygulamalarında pankromatik ve çoklu spektral görüntülerin birleştirilmesi şeklinde kullanılması "pankeskinleştirme" adı ile bilinmektedir. Uzaktan algılama uyduları yüksek uzamsal çözünürlüğe sahip pankromatik görüntüler sağlarken düşük uzamsal çözünürlüğe sahip çoklu spektral görüntüler sağlamaktadırlar. Algılayıcılardaki kısıtlar, sınırlı depolama kapasitesi ve veri iletim hızları sebebiyle birçok uyduda yüksek uzamsal çözünürlüğe sahip çoklu spektral görüntü elde edilmesini zorlaştırmaktadır. Bu görüntülerin ayrı ayrı toplanmasını gerektirmektedir. Ancak görüntü füzyonu teknikleriyle bu kısıtların üstesinden gelinmektedir. Füzyon yöntemleri üzerinde uzun yıllar yapılan çalışmalar neticesinde, birçok yöntem geliştirilmiş ve bunların avantajları ve dezavantajları ortaya konmuştur. Bunlar arasında à trous dalgacık dönüşümü tabanlı yöntemlerin hem spektral bilgi hem de konumsal bilgi açısından en iyi neticeler verdiği bilinmektedir. Klasik yöntemlerin yanında seyrek gösterilim kavramının görüntü füzyonuna uygulanması bu alana farklı bir boyut kazandırmış ve literatürde yerini almıştır. Seyrek gösterilim kısaca, bir sinyalin veya görüntünün sözlük denilen temel işaretler kümesi kullanılarak az sayıda katsayı ile ifade edilmesidir. Kullanılan sözlükler bir takım fonksiyonlar ile oluşturulabileceği gibi görüntünün ya da işaretin kendisinden rastgele alınan örneklerle de oluşturulabilir. Ayrıca sözlükler, eğitilerek de oluşturulabilirler. Seyreklik yaklaşım ayrıca gürültü giderme, özellik çıkarma, görüntü ayrıştırma, görüntü iç boyama gibi birçok farklı alanda da başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Bu çalışmada renk dönüşümü tabanlı GIHS; à trous dalgacık dönüşümü tabanlı ATWT, AWLP ve ATWT-CBD yöntemi; à trous dalgacık dönüşümü ve seyreklik yaklaşımının birleşimi olan SRDIP ve önerilen yöntem karşılaştırılmıştır. Önerilen yöntem kısaca, dalgacık dönüşümü ile elde edilen detay bilgilerinin seyrek biçimlerinin AWLP yöntemindeki gibi çoklu spektral görüntüye enjekte edilmesine dayanır. Ancak çoklu spektral görüntüye enjekte edilecek detay bilgilerinin gereğinden fazla olduğu, bunların yalnızca bir kısmının eklenmesi gerektiği düşülmektedir. Bu yüzden, önerilen yöntem, seyreklik gösterilim yardımıyla, detay bilgilerinin hangi oranda eklenmesi gerektiği sorusunu cevaplamayı hedeflemektedir. Bahsedilen yöntemlerin ve önerilen yöntemin başarımları görsel ve nicel olarak olarak karşılaştırılmıştır. Keskinlik, bulanıklık ve uzamsal bilgide kayıplar görsel değerlendirmeyi etkileyen başlıca unsurlardır. Nicel değerlendirme sentetik ve gerçek olmak üzere iki açıdan gerçekleştirilmektedir. Her iki değerlendirme biçiminin de kendine özgü ölçütleri olup, sentetik için CC, Q4, ERGAS, RASE, SAM, SERGAS; gerçek testler için QNR, spektral bozulma ve uzamsal bozulma ölçütleri kullanılmaktadır. GIHS yöntemi görsel ve nicel değerlendirme açısından incelenen tüm yöntemlerden daha kötü sonuç vermiştir. ATWT-CBD yöntemi sepektral ölçütleri iyleştirse de bilgi kayıplarına sebep olmaktadır. Seyrekliğe dayalı önerilen yöntem görsel açıdan AWLP'ye yakın olmakla birlikte ERGAS, RASE ve QNR ölçütleri açısından AWLP ve ATWT yöntemini iyileştirmekle beraber bu yöntmelerdeki yapaylıkları azaltmaktadır. Önerilen yöntem, SRDIP yöntemine gerçek testlerde üstün gelmesine rağmen, SRDIP yöntemi sentetik testlerde diğer yöntemlere üstünlük sağlamıştır. Pankeskinleştirme yöntmelerini görsel ve nicel değerlendirmenin yanında füzyon işlem süresi açısından da değerlendirmek gerekmektedir. GIHS, ATWT ve AWLP yöntemi füzyon işlemini 1 saniyenin altında tamamlarken ATWT-CBD yaklaşık 35 saniye sürmektedir. SRDIP yöntemi, sözlük eğitimi aşamalı önerilen yönteme göre biraz daha yavaştır. Önerilen yöntemde eğitim aşaması uygulanmadığı durumda ise SRDIP yönteminden yaklaşık altı kat daha hızlı olmasıyla üstünlük sağlamaktadır.
Engebeli yüzey altına gömülü dielektrik cisimlerin üç boyutlu skaler durumda görüntülenmesi
Imaging of dielectric objects embedded in a layer, or beneath a rough surface is a popular subject of interest among remote sensing problems, and there are many studies that use microwaves for this purpose. In most of these studies, a rough surface separates two infinite half-spaces, and the object of interest lies in the inaccessible half-space. The area in which the object is presumed to be located is illuminated by transmitting antennas that are located in the accessible half-space, and the scattered field, which is the result of the interaction between the incident field and the irregularities in the medium, such as the unknown object and the layer it lies within, is measured by receiving antennas. The measured data is then used to obtain the unknown geometrical and material properties of the object. In the literature, the majority of the studies deal with layered media with planar interfaces, and 2D cases. Moreover, most of the studies on 3D cases dwell on only detection of dielectric objects, and very few deal with the imaging of dielectrics buried under a rough surface despite the importance of the problem from both theoretical and practical points of view. Nevertheless, none of these studies apply one of the well accepted nonlinear inversion techniques to a highly complicated case such as 3D case of imaging objects buried under a considerably rough surface, which is investigated here. In this thesis, a nonlinear tomographic approach for a 3D scalar case of microwave imaging of dielectric objects buried under a rough surface is presented. First, the imaging problem is reduced to a system of two integral equations, which requires the Green's function of the background medium, including both the two half-spaces, and the rough surface. Therefore, the Green's function of the background is obtained numerically by using Buried Object Approach (BOA), which involves obtaining the Green's function of the two half-spaces with a planar interface, and then treating the roughness as a series of objects embedded in both half-spaces alternately. Then, the system of integral equations is solved for the contrast function via Contrast Source Inversion (CSI) method, which is one of the most successful nonlinear inversion techniques when the Green's function of the background is known. The efficiency of the method is tested numerically, and successful results are achieved for different frequencies, permittivity and conductivity values of both the medium and the object, different heights of the roughness, different size and depth of the object, and for cases of multiple objects.
C-bandı uygulamaları için anten performasını geliştiren dairesel polarizasyonlu dizi anten tasarımı
The C band is a name given to certain portions of the electromagnetic spectrum, including wavelengths of microwaves that are used for long-distance radio telecommunications. The IEEE C-band (4 to 8 GHz) and its slight variations contain frequency ranges that are used for many satellite communications transmissions, some Wi-Fi devices, some cordless telephones, and some weather radar systems. For satellite communications, the microwave frequencies of the C-band perform better under adverse weather conditions in comparison with the Ku band (11.2 GHz to 14.5 GHz) microwave frequencies used by other communication satellites. The increasing demands for more capacity and higher data rate in wireless systems have led to the development of broadband CP antennas. During recent decades, a variety of broadband CP antennas have been proposed for applications in mobile satellite communications, WLAN, DBS, RFID, GNSS, space communications and wireless power transmission systems. The CP antenna is very effective in combating multi-path interferences or fading . The reflected radio signal from the ground or other objects will result in a reversal of polarization, that is, right-hand circular polarization (RHCP) reflections show left-hand circular polarization (LHCP). A RHCP antenna will have a rejection of a reflected signal which is LHCP, thus reducing the multi-path interferences from the reflected signals. The second advantage is that CP antenna is able to reduce the 'Faraday rotation' effect due to the ionosphere. The Faraday rotation effect causes a significant signal loss (about 3 dB or more) if linearly polarized signals are employed. The CP antenna is immune to this problem, thus the CP antenna is widely used for space telemetry applications of satellites, space probes and ballistic missiles to transmit or receive signals that have undergone Faraday rotation by travelling through the ionosphere. Another advantage of using CP antennas is that no strict orientation between transmitting and receiving antennas is required. This is different from linearly polarized antennas which are subject to polarization mismatch losses if arbitrary polarization misalignment occurs between transmitting and receiving antennas. This is useful for mobile satellite communications where it is difficult to maintain a constant antenna orientation. With CP, the strength of the received signals is fairly constant regardless of the antenna orientation. These advantages make CP antennas very attractive for many wireless systems. For a circularly polarized microstrip antenna, both axial ratio and impedance bandwidths need considerations. Use the array antenna is a recognized methods to increase axial ratio bandwidth and gain of circularly polarized antenna. for better result in increase the impedance bandwidth and decrease the array mutual coupling prepare feed network have to design too. In this thesis, with attention to advantage of CP antenna and C-band application as mentioned above, will be tried to generate a CP array antenna by broadband feed network and antenna element. In order to achieve mentioned CP array antenna, three aspects will be considered. In first step (aspect 1), will be focused on feed network. For this purpose, will be employed broadband microwave components such as broadband power divider, broadband hybrid coupler and broadband phase shifter instead of equal narrowband component that hitherto, have been utilized. Use of broadband CP antenna element with high gain will be the second priority. To achieve broadband CP element, use of slot antenna and in order to attain high gain element, use of cavity back structure are recommended. In this case, the single element must be changed polarization diversity because the feed network will be able to change polarization diversity and for this purpose, polarization of element and feed network should be coordinated. In third step (aspect 3), method of location element in array such as distance between element, mutual coupling between them and feed network will be significant. Also, communicate between feeding in array feed network and antenna elements, in order to impedance matching and power transfer, have important role. Thus, In order to achieve the above mentioned goals antennas were created as follows:a 3 dB axial-ratio of the CPSSA extends to approximately 2 GHz. The CPSSA was designed to operate over the frequency range between 3 and 11.1 GHz corresponding to an impedance bandwidth of 115% for VSWR<2. Acceptable agreement between the simulation and measured results validates the proposed design (section 2.1). And then a compact size of 20×20 mm2 CPSSA in section 2.2 is reported. The measured impedance bandwidth is as large as 11050 MHz (2950–14000 MHz) or about 130.38% with respect to the center frequency. The measured 3-dB AR is 3373 MHz (35.7%) from 3729 to 7102 MHz and the average measured gain of CPSSA is almost 3.5 dBi in the operating band.In oder to attain array antenna by broadband CP antenna elements in section 2.3 and 2.4 two type of antenna with novel methodes in designing feed network are reported. In first case a array antenna which feed by sequentially rotated feed network is mentioned. the 3 dB axial-ratio bandwidth of the this array antenna extends to approximately 1.3 GHz and was designed to operate over the frequency range between 4.5 and 6.4 GHz corresponding to an impedance bandwidth of 34.86% for VSWR<2 (section 2.3). in section 2.4 by modified feed network and array elements the characteristics of array was improved. The reported array consists of 2×2 CPSSA elements and is fed by a novel feeding network consisting of the circuit strip-line couplers and delay lines. The feeding technique is applied to the 2×2 antenna array to increasing the axial ratio (AR) bandwidth. The measured impedance bandwidth for VSWR < 2 is around 78.5% (3.4 – 7.8 GHz) and 3dB axial-ratio bandwidth is about 35.7% (4.6–6.6 GHz) and average 14.2 dBic gain over the 3 dB ARBW. In final, in order to investigate of broadband feeding network and elements on array antenna, two type of array with capable to change polarization and pattern diversity are reported (sections 2.5-2.7). for example in sectin 2.5, a array antenna by changing to polarization diversity by broadband vivaldi antenna is reported and in section 2.6, a beam steering array antenna composed of a broadband circularly polarized square slot antenna and a novel Butler matrix feed network designed with a broadband branch line coupler is introduced. The Results show that a compact and its improvements are discussed. In this work a broadband double box coupler with impedance bandwidth over 5 - 7.4 GHz frequency and the phase error less than 3 degree is employed. Also the measured impedance bandwidth of the proposed beam steering array antenna is 39% (from 4.7GHz to 7 GHz). The minimum 3dB axial ratio (AR) bandwidth between ports, support 4.55 - 6.7 GHz frequency range. The measured peak gain of proposed array antenna is 10.1 dBic that could scan solid angle approximately 25 steradian.
Güncel arazi örtüsü/kullanım haritalarının doğrudan ve dolaylı yaklaşımlar ile üretilmesi
Doğal yollarla veya insan kaynaklı nedenlerden dolayı değişen yeryüzünün, arazi örtüsü ve arazi kullanımına göre çeşitli kategorilerde sınıflandırılması arazi planlama ve arazi yönetimi uygulamaları için büyük önem taşımaktadır. Uzaktan algılama teknolojilerinin gün geçtikçe geliştirilmesiyle birlikte ihitiyaca göre farklı kullanım alanları için çeşitli arazi örtüsü/kullanımı sınıflandırma sistemleri geliştirilmektedir. Bu tez çalışmasında uluslararası arazi örtüsü/kullanımı sınıflandırma projelerinden biri olan CORINE arazi örtüsü sınıflandırma projesi kapsamında üretilen arazi örtüsü/kullanım verilerini değerlendirmek ve CORINE arazi örtüsü sınıflandırma metodolojisine ile dolaylı olarak revizyon ve değişim belirleme yöntemine göre üretilen 2014 arazi örtüsü (CLC2014 - CORINE Land Cover 2014) verisi ile CORINE teknik standartlarına bağlı kalınarak doğrudan görsel yorumlama ve ekran üzerinde sayısallaştırma yöntemi ile üretilen CLC2014 veritabanlarının karşılaştırılması amaçlanmıştır. Güncel bir arazi örtüsü/kullanım haritası oluşturabilmek amacıyla 2014 yılına ait görüntüler kullanılarak 2014 yılı arazi örtüsü/kullanım verisi üretilmiştir. Bu çalışmada CORINE metodolojisine göre üretilen arazi örtüsü/kullanım verisi dolaylı, sadece CORINE teknik standartlarına bağlı kalınarak üretilen arazi örtüsü/kullanım verisi ise doğrudan yaklaşım olarak nitelendirilmiştir. Çalışma alanı olarak Akdeniz ikliminin bitki örtüsüne sahip olan 2006-2014 yılları arasında değişimin yoğun olduğu Muğla ilinin 20 km x 20 km'lik bir alanı tercih edilmiştir. Temel olarak karşılaştırmalı görsel yorumlama ve ekran üzerinde elle sayısallaştırma yöntemleri ile elde edilen arazi örtüsü verilerinin oluşturulması için 2006 IRS-P6 ve 2014 SPOT 5 uydu görütülerinin yanlış renkli görüntü kompozisyonları oluşturulmuştur. Bu çalışmada arazi örtüsü sınıflarının belirlenmesinde doğruluk seviyesini arttırmak için, orman meşcere haritaları, sulama kanalı verileri ve Google Earth verileri yardımcı veri olarak kullanılmıştır. Her iki arazi örtüsü verisi için en küçük haritalama birimi 25 ha, en küçük lineer obje genişliği ise 100 m olarak alınmıştır. CORINE metodolojisine uygun olarak üretilen CLC2014 arazi örtüsü verisi, arazi örtüsü sınıflarındaki hataların düzeltilmesi ve değişim analizinin doğru bir şekilde yapılabilmesi için revize edilen CLC2006 verisi ve yanlış renkli görüntü bileşenleri oluşturulan uydu görüntüleri üzerinde yapılan karşılaştırmalı görsel yorumlama ile elde edilen CLC-Değişim 2014 verisinin birleştirilmesiyle elde edilmiştir. Değişim verisi, en küçük haritalama birimi 5 ha ve en küçük lineer obje genişliği ise 100 m alınarak arazi örtüsü/kullanım verileri üretilmiştir. Arazi örtüsü/kullanım sınıfları, CORINE arazi örtüsü sınıflandırma projesi kapsamında 1:100.000 ölçekte 3. seviyede tanımlanan 44 CORINE arazi örtüsü sınıflarına göre belirlenmiştir. Doğrudan üretilen CLC2014 verisi CORINE teknik standarlarına bağlı kalınarak elde edilmiştir. CLC2006 verisi revize edildikten sonra yapılan değişim analizi sonucu toplam çalışma alanda yaklaşık olarak %18 oranında değişim tespit edilmiştir. Değişimler genellikle tarımsal arazi örtüsü, orman alanları ve inşaat alanlarında meydana gelmiştir. CLC2006 ve 2014 değişim verisinin birleştirilmesiyle elde edilen CLC2014 verisi ve doğrudan üretilen CLC2014 verisi alansal olarak karşılaştırıldığında, arazi örtüsü sınıflarındaki alansal azalma ve artışlara bağlı olarak ortaya çıkan farklılık yaklaşık %12 olarak tespit edilmiştir. Doğrudan ve dolaylı yaklaşımla (CORINE metodolojisine göre) üretilen arazi örtüsü/kullanım verisi için, 100 m x 100 m ve 500 m x 500 m büyüklükte rastgele örnek alanlar oluşturularak iki farklı doğruluk değerlendirmesi yapılmıştır. Her iki arazi örtüsü verisi için aynı örnek alanlar kullanılmış olup referans arazi örtüsü Google Earth verisinden faydalanılarak elde edilmiştir. 100 m x 100 m genişlikteki örnek alanlar, çalışma alanında bulunan her bir arazi örtüsü verisinden örnek olacak şekilde bir dağılıma sahiptir. Yapılan doğruluk değerlendirmesi sonucunda doğrudan üretilen arazi örtüsü verisi için genel doğruluk %81,73, CORINE metodolojisine göre üretilen arazi örtüsü verisi için ise %76,35 olarak tespit edilmiştir. Her iki arazi örtüsü verisi için kappa katsayısı hesaplandığında, doğrudan üretilen CLC2014 verisi için 0,79, CORINE metodolojisine göre üretilen CLC2014 veri için ise 0,73 sonucu elde edilmiştir. 100 m x 100 m genişlikte örnek alanlar kullanılarak elde edilen doğruluk analizi sonucunda her iki arazi örtüsü verisi için özellikle 242, 243, 324, 323 ve 332 sınıflarında kullanıcı doğruluğunun diğer arazi örtüsü sınıflarına göre daha düşük olduğu görülmüştür. 500 m x 500 m genişlikteki örnek alanlar kullanılarak yapılan doğruluk değerlendirmesinde, doğrudan üretilen CLC2014 verisinin genel doğruluğu %88,77, CORINE metodolojisine göre üretilen CLC2014 verisinin genel doğruluğu ise 79,30 olarak tespit edilmiş ve her iki arazi örtüsü verisi için kappa katsayıları sırasıyla 0,87 ve 0,77 olarak hesaplanmıştır. Örnek alanın genişletilmesi ile elde edilen doğruluk analizi sonucunda, doğrudan üretilen CLC2014 verisinde 242, 243, 323, 324 ve 332 arazi örtüsü sınıflarına ait kullanıcı doğruluğu önemli ölçüde artarken, lineer genişlikleri 500 m'den küçük poligona yapısına sahip 331 ve 211 arazi örtüsü sınıflarına ait kullanıcı doğruluğunun ise düştüğü gözlemlenmiştir. CORINE metodolojisine göre üretilen arazi örtüsü verisinde ise çalışma alanında lineer genişlikleri 500 m'den küçük poligon yapısına sahip olan 131, 211, 231 ve 333 arazi örtüsü sınıflarına ait kullanıcı doğruluğu büyük ölçüde azalırken, 242, 243, 324 ve 323 arazi örtüsü sınıflarına ait kullanıcı doğruluğunun ise nispeten arttığı sonucuna ulaşılmıştır.