Objelerin topolojik ilişkilerinin 3B CBS ve ağ analizi kapsamında değerlendirilmesi

Bu tez çalışmasında, başlıca konumsal objelerden olan ve üçüncü boyutunun da hesaba katılması gereken binaların, iç mekânlarına yönelik olarak bir kavramsal model tasarlanması ve bu modele uygun olarak, ağ analizleri anlamında konumsal analizlerin etkin bir şekilde yapılabileceği bir 3B CBS uygulaması geliştirilmesi amaçlanmıştır. Gerçekleştirilen uygulama ile 3B ağ uygulamalarının matematiksel ve model altyapısı ortaya konulmuş, analiz tabanlı ve fonksiyonel bir 3B CBS prototipi üretilmiştir. Söz konusu prototip otomatik veri üretimi, ağ analizi, simülasyon ve navigasyon olmak üzere dört farklı bileşenden oluşmaktadır. Otomatik veri üretimi için MUSCLE (Multidirectional Scanning for Line Extraction) Model adı verilen yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Söz konusu yöntem, kat planından üç boyutlu Bina ve Ağ modellerinin hızlı, etkin ve otomatik bir şekilde elde edilmesini sağlamakla birlikte, esasen raster verilerin vektörizasyonu gibi daha büyük uygulamalarda da kullanılabilecek bir sayısal görüntü işleme algoritmasıdır. Ağ Analizi modülü, görüntüleme ve analiz olmak üzere iki farklı fonksiyona sahiptir ve kullanıcıların iki nokta arasındaki en kısa yolu analiz etmelerine ve görselleştirmelerine imkan sağlamaktadır. Söz konusu uygulama ile 3B mekanlarda ihtiyaç duyulan en önemli konumsal analizlerden biri olan ağ analizinin etkin bir şekilde gerçekleştirilebileceği gösterilmiştir. Simülasyon modülü kişilerin navigasyon aşamasındaki hareketlerini modellemek üzere geliştirilen bir uygulamadır. Söz konusu uygulamada bina içinde ilerleyen kişinin, sanki gerçekmiş gibi sesli ve görüntülü olarak yönlendirilmesi sağlanmaktadır. Navigasyon modülünde kullanıcı etkileşimli bir konum belirleme yöntemi kullanılmış ve iç mekanlardaki kişilerin sorunsuz bir şekilde hedeflerine ulaşabilecekleri ortaya konulmuştur. Bina içi yönlendirme, acil durumlarda tahliye gibi konuma bağlı her türden hizmetin verilmesi söz konusu sistemin kullanım alanları olarak kendini göstermektedir. Tez dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde üç boyutlu bir CBS kavramı üzerinde durulmuş, böyle bir sistemin gerçekleştirilmesinin önündeki zorluklar belirtilmiştir. Çalışmanın gerçekleştirilmesine sebep olan problem tanımlanmış, tezin amacı ortaya konulmuştur. Ardından tezin kapsamı belirtilmiş ve iç mekanlar için acil durum yönetimi, navigasyon ve adres bulma, güvenlik ve hizmetlerin organizasyonu gibi kullanım alanları detaylandırılmıştır. Son olarak bugüne kadar yapılan çalışmalar incelenmiş ve çalışmanın metodolojisi ortaya konulmuştur. İkinci bölümde ayrıntılı olarak üç boyutlu ağ analizinin temelleri üzerinde durulmuştur. Ağ analizinin çeşitleri açıklanmış, CBS açısından topoloji kavramı incelenmiştir. Ağ analizlerinin matematiksel temelini oluşturan Graf Teorisine geniş bir şekilde yer ayrılmış, en uygun yol analizleri ayrıntılı örneklerle açıklanmıştır. Üçüncü bölümde ise tez kapsamında geliştirilen ve yukarıda özetlenen uygulamanın, kavramsal ve mantıksal tasarımı açıklanmış, matematiksel altyapısı ve algoritmik temelleri tüm yönleriyle detaylandırılmıştır. Dördüncü bölüm çalışmanın sonuçlarını ve önerileri içermektedir. Anahtar Kelimeler: Coğrafi bilgi sistemi (CBS), 3B CBS, otomatik obje tanıma, ağ analizi, topoloji, simülasyon, navigasyon