3B şehir modellerinin otomatik üretimi ve etkili görselleştirilmesi

Günümüzde kırsal bölgelerden göç, sürekli değişim ve şehirlerin yapısının giderek karmaşık hale gelmesi, şehir yönetimlerinde verimin artması için yeni yöntem arayışlarını beraberinde getirmektedir. 3 Boyutlu (3B) şehir modellerine olan talep giderek artmakta ve birçok ülkede çeşitli yönetim seviyelerinde farklı ölçeklerde aktif olarak kullanılmaktadır. 3B şehir modelleri sadece görsel modeller olmayıp, aynı zamanda sahip oldukları semantik veriler yardımıyla analizlere ve farklı görselleştirme uygulamalarına izin vermektedir. Bu modeller farklı detay seviyelerinde (LoD) üretilebilmekte ve seviyeleri arttıkça, bina ve çatıya ait modellenen nesnelerin/ayrıntıların miktarı da artmaktadır. Yüksek detay seviyesine sahip 3B modeller, genel olarak çok yüksek çözünürlüklü stereo hava fotoğrafları yardımıyla fotogrametri operatörleri tarafından manuel olarak çizilmektedir. Bu çok fazla insan gücü, zaman ve maliyet gerektiren bir süreçtir. Yüksek detaylı 3B şehir modellerini otomatik üretmek için literatürde farklı yaklaşımlar bulunmaktadır ancak bu konu tam olarak çözülememiş bir sorun olarak birçok araştırmacı tarafından çalışılmaya devam etmektedir. Üretilen modellerin verimli görselleştirilmesi ise, kullanılacak görselleştirme platformuna göre birçok optimizasyon ve farklı yaklaşım gerektiren ayrı bir sorundur. Bu tez kapsamında, çok yüksek çözünürlüklü optik görüntülerden otomatik olarak bina çatı tiplerinin otomatik olarak sınıflandırılması, bina ayak izlerinin çıkartılması, LoD2.2 seviyesinde çatı detaylarının çıkartılarak 3B bina modeli üretiminde kullanılmasına yönelik derin öğrenme tabanlı çözümler geliştirilmiştir. Çalışma sahaları Türkiye'nin farklı bölgelerinden seçilmiş ve kullanılan derin öğrenme yöntemine uygun şekilde öğrenme verisi hazırlanmıştır. Bu çalışmalarda elde edilen sonuçlar detaylı olarak incelenerek, potansiyel iyileştirmelere yönelik öneriler sunulmuştur. Ayrıca, LoD2 ve LoD3 şehir modellerinin görselleştirilmesine dair farklı çözümler geliştirilerek tartışılmıştır. Bu amaçla hem Web tabanlı Cesium kütüphanesi hem de sanal gerçeklik destekli Unity oyun motorunda görselleştirilme çalışmaları tamamlanmış ve farklı avantaj ve dezavantajları ortaya konulmuştur.