Meteoroloji radar verilerinden optimal hava durumu tespiti için öznitelik seçimi ve yeni yöntemlerin geliştirilmesi

Özellikle son yıllarda, meteorolojik radar verilerinin işlenmesi ve bu veriler doğrultusunda optimal hava durumu tahminleri önemli bir araştırma alanı olmuştur. Ayrıca yine bu radar verileri kullanılarak kuş,böcek ve kargaşa gibi meteorolojik olmayan hedeflerin tespiti üzerine de yoğunlaşılmıştır. Uzaktan algılama sistemleri ile meteorolojik tespitlerde uyduların yanı sıra radarlar da kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle polarimetrik mikro doppler radarlar ile ölçümlerle bölgedeki hidrometeorların tespiti mümkündür. Uyduların yerine bu radarların tercih edilmesinin en önemli sebebi hem radarlarla daha küçük alanlar hakkında daha detaylı bilgiler toplanabilmesi, hem de kısa vadeli ve anlık tespitler ile bölgedeki meteorolojik duruma göre hızlı önlemler alınabilmesidir. Bu tez kapsamında Hatay Meteoroloji Radar verileri kullanılarak bu bölgedeki hidrometeorların tespiti üzerine bir sınıflandırıcı oluşturulmuş ve bu sınıflandırıcının performansını ve başarısını artırmaya yönelik araştırmalar yapılmıştır. İlk aşamada Hatay Radar'ından alınan verilerin formatı çalışmalara uygun hale getirilmiş ve çıkarılan polarimetrik radar öznitelikleri kullanılarak bir destek vektör makinesi sınıflandırıcısı oluşturulmuştur. Sınıflandırıcı iki aşamada çalışmaktadır; öncelikle radar görüntülerinde yağış tespiti yapılmıştır, daha sonra ise yağış tespit edilemeyen bölgelerde kuş-böcek ve kargaşa tespit edilmiştir. Radar verilerinde sınıflandırıcı eğitimi için yersel gerçeklik bilgisi olmadığı için radar öznitelikleri incelenip hidrometeor sınıfları gözle tespit edilebilen bölgeler taranıp, eğitim için bir yersel gerçeklik seti oluşturulmuştur. Yersel gerçeklik seti kullanılarak sınıflandırıcı eğitimi yapılmıştır. Daha sonra radardan gelen sekiz öznitelik için bir öznitelik seçimi yapılmış ve her iki sınıflandırma aşaması için etkili olan öznitelikler belirlenmiştir. Radar verilerinde hatalı ve gürültülü ölçüm alınan bölgeler, bir maskeleme metotu kullanılarak temizlenmiş ve seçilen öznitelikler ile sınıflandırma sonuçları kıyaslanmıştır. Son olarak da hatalı yağış tespitlerini minimuma indirgemek için radardan ölçülen spektral özniteliklerin yanı sıra sınıflandırma sonuçları kullanılarak yeni doku öznitelikleri çıkarılmış ve bu öznitelikler kullanılarak tekrar sınıflandırmalar yapılmıştır. Doku öznitelikleri olarak, sınıflandırma sonuçlarından elde edilen doku üzerinde, sınıflar arasındaki komşuluk ilişkileri kullanılarak hesaplanan enerji ve entropi değerleri kullanılmıştır. Tezin sonunda ise elde edilen doku öznitelikleri kullanılarak yapılan sınıfladırma işleminde, sınıflandırıcı performansının yağış tespitinde başarımın artığı görülmüş ve özellikle yağışsız tarihlerde ölçülen hatalı yağış sınıflandırma sonuçları büyük ölçüde giderilmiştir.