Uzaktan Algılama (UA) Genel Bİlgiler-Görüntü İşleme


 

 

Görüntü Zenginleştirme

Görüntüler pek çok histogram işlemleri ve filtreleme metodları ile zenginleştirilebilir.

Histogram: Histogram bir görüntüdeki yansıma değerlerinin grafik gösterimidir. Grafikte, yansıma değerleri (genellikle 0-255) x-ekseni üzerinde ve bu değerlerin görüntüde tekrar etme sıklığı ise y-ekseninde görülmektedir.

Bir görüntünün belli dağılıma sahip yansıma değerleri üzerinde işlemler yapılarak görüntüde istenen özellikler daha belirgin hale getirilebilir.

Aşağıda Bursa'ya ait 1987 Landsat TM görüntüsü yer almaktadır. Ham görüntünün histogramı (1) ile gösterilmiştir. Lineer kontrast artırımı metodu uygulanmış yeni görüntüde (2) pek çok ayrıntı daha belirgin hale gelmiştir.

 
 

Filtre kullanılarak görüntü zenginleştirilmesi de görüntü işleme fonksiyonlarının bir diğer çeşididir. Uzaysal filtreler bir görüntüdeki bazı nesneleri belirginleştirmek ya da bastırmak amacıyla kullanılırlar.

Alçak geçirgen bir filtre büyük, benzer tonda homojen alanları belirginleştirmek ve çok küçük detayları azaltarak sadeleştirmek üzere kullanılır. Yüksek geçirgen filtreler ise küçük detayları keskinleştirmek ve mümkün olduğu kadar çok detayı ortaya çıkarmak için kullanılır. Doğrusal filtreler veya kenar sağlama filtreleri, yolları ve alan sınırları gibi çizgisel yapıları vurgulamak için kullanılmaktadırlar.

Görüntü Dönüşümleri

Görüntü dönüşümleri, genellikle iki veya daha fazla görüntüden yararlanılarak ilgilenilen özelliklerin daha fazla ortaya çıktığı yeni bir görüntünün oluşturulması işlemidir. Temel görüntü dönüşümleri görüntüye uygulanan basit aritmetik işlemlerdir. Örneğin, görüntü çıkarma işlemi genellikle farklı tarihlerde alınmış olan görüntülerin arasındaki farklılıkları bulmak için yapılan bir uygulamadır. Görüntü bölme veya orantılama işlemleri de sıkça kullanılan dönüşümlerdir.

Sınıflandırma

Sık kullanılan sınıflandırma prosedürleri kullanılan yönteme göre iki ana kısıma ayrılabilir: Kontrollü Sınıflandırma ve Kontrolsüz Sınıflandırma

Kontrolsüz Sınıflandırma: Öncelikle spektral kümeler belirlenir. Bu tamamen yansıma değerlerine dayalı sayısal bir işlem olarak yapılır. Daha sonra bu kümeler sınıf oluşturmak üzere kullanılır.


 

Kontrollü Sınıflandırma: Kontrollü Sınıflandırma işleminde, analist görüntüde bilgi sahibi olduğu homojen örnek alanları tanımlar ve bu alanlar bilgisayar sınıflandırma algoritmasında eğitim alanları olarak temel alınarak sınıflandırma işlemi yapılır.



 

Yukarıdaki şekilde Bursa, Uludağ Bölgesi'nin kontollü sınıflandırma yöntemi ile sınıflandırılmış görüntüsü yer almaktadır.

Veri Entegrasyonu

Veri entegrasyonu farklı kaynaklardan elde edilen bilgilerin daha iyi ve daha çok bilgi elde etmek üzere birleştirilmesidir. Bu kapsamda çok-zamanlı, çok-çözünürlüklü, çok-algılayıcılı veri kombinasyonları kullanılabilir.

Bir uzaktan algılama veri setinin sınıflandırılmış harita formatında olan sonuçları, başka bir veri kaynağı olan Coğrafi Bilgi Sistemlerini (CBS) güncelleştirmede kullanılabilir. Farklı veri setlerini ve kaynaklarını bir arada kullanmak çok daha iyi sonuçlara ulaşmak için iyi bir yaklaşımdır.

Veri entegrasyonuna DEM ve DTM örnek verilebilir. DEM (Sayısal Yükseklik Modeli) ve DTM (Sayısal Arazi Modeli), yükseklik verisinin üzerine uzaktan algılama görüntüsünün giydirilmesi ile elde edilen 3 boyutlu perspektif görüntülerdir. Aşağıda Haliç Bölgesi, İstanbul için oluşturulmuş bir DEM görüntüsü görülmektedir. DEM görüntülerinden yararlanılarak oluşturulan modeller ve simülasyonlar pek çok alanda kullanılmaktadır.


 

Coğrafi Bilgi Sistemleri(CBS)

CBS, konumsal veri ve ilişkili bilgilerin toplandığı, depolandığı, görselleştirildiği, yönetildiği, analiz edildiği ve sorgulandığı, veri, bilgisayar donanım ve yazılımından oluşan bir sistemdir. Yeryüzünü modellemek üzere kullanılan bu sistemde belirli veri grupları (örn. yollar, binalar) farklı katmanlarda tutulur. Bu katmanlarda tutulan her grafik gösterim gerçek dünyada o objenin konum, koordinat ve şekil özelliklerini taşır ve veri tabanında da temsil ettiği nesneye ait bilgiler ile ilişkili olarak saklanır. Bir CBS farklı çalışmalar için sadece gerekli katman ve veri tablolarının kullanılmasına uygundur. Aynı zamanda hızlı sonuçlara ve daha gerçekçi yaklaşımlara ulaşılmasını sağlayan bir teknolojidir.


 

CBS bir çeşit modelleme olarak düşünülebilir. Geometrik veri ve veritabanında tutulan bilgi ilişkilidir. Bu sayede hem grafik hem de yazılı bilginin sorgulanması sağlanır. Sonuçlar geometrik, metin, grafik veya istatistik bilgi gibi farklı formatlarda alınabilir. CBS'nin en temel kazançları organizasyon ve kaynakların yönetilmesinde sağlanan hız, hassasiyet ve başarıdır.

CBS genellikle devletle ilişkili, şehir bölge planlama, altyapı planlaması, kaynak yönetimi, çevre, mühendislik, pazarlama, ulaşım gibi uygulamalar ve daha çok belediyecilik ile ilgili çalışmalarda kullanılır.

UA ve CBS Entegrasyonu

Uzaktan Algılama, CBS için çok önemli veri kaynaklarından birisi olup genellikle CBS analizleri için geniş alanlara dair konumsal veri ve modelleme imkanı sağlar. Bu amaca yönelik olarak kuantitatif bilgi elde etmek amacıyla görüntü işleme ve modelleme için gereklidir.

Karşılıklı olarak, uzaktan algılama verisi genellikle konumsal veri setleri ile birlikte yorumlanır. (farklı tarihler, farklı ölçekler, farklı algılayıcılar, farklı metodlar kullanılarak yeryüzü hakkında edinilmiş veriler)

Bu nedenle, uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri çok ilişkilidir ve birbirlerini tamamlayıcı olarak kullanılmaktadırlar.

 

 

   

 

Kaynaklar: İTÜ Uydu Haberleşme ve Uzaktan Algılama Merkezi

Nik Sitem

USGS

NASA

WWW.İRFANAKAR.COM