Uzaktan Algılama Çözünürlük

Çözünürlük

• Çözünürlük, bir Uzaktan Algılama (UA) sisteminin mekânsal, spektral ve radyometrik detayları kaydetme yeteneğidir.
• UA verilerinin bu üç detayla ilişkisi, yapılacak görüntü işleme yöntemlerini etkiler.
• Çözünürlük dört ayrı şekilde incelenir.

Mekânsal Çözünürlük

• Mekânsal çözünürlük, bir görüntüde mekânsal detayın en iyi derecede olması anlamına gelir.
• Görüntüdeki küçük nesnelerin ne kadar görünür olduğunu ifade eder.
• Çözünürlük, piksel boyutu ile sınırlıdır.

Radyometrik Çözünürlük

• Parlaklığın görüntüleme sistemi tarafından kaydedilebilme seviyesidir.
• Sayısal görüntülerde radyometrik çözünürlük, veri depolama birimleriyle (bitler) alakalıdır.
• Sayısal görüntüler genellikle 8 bit (256 değer) veya 16 bit (65.536 değer) olarak kaydedilir.
• 8 bitlik bir görüntüde 256 parlaklık seviyesi bulunur ve siyah (0) ile beyaz (255) arasında değişir.

Zamansal Çözünürlük

• Bir UA sisteminin belirli zaman aralıklarında görüntü alma sıklığıdır.

Spektral Çözünürlük

• Sensörün dalga boyu aralıklarını tanımlama yeteneğidir.

UA Sistemleri

• Yüksek çözünürlüklü pankromatik sensörlerin piksel boyutu 0,5 ila 6 metredir (OrbView/PAN, Ikonos/PAN, QuickBird/PAN, EROS/PAN, IRS PAN, Spot/PAN).
• Multispektral sensörlerin mekânsal çözünürlüğü 4 ila 30 metredir (Landsat/ETM+, Spot/HRG, IRS/Liss3, Ikonos/OSA, CBERS/CCD, Terra/Aster).
• Meteoroloji uyduları ve düşük çözünürlüklü sensörlerin piksel boyutu 0,1 km ila 5 km'dir (GOES/Imager, Meteosat/Seviri, Insat/VHRR, NOAA/AVHRR, Envisat/Meris, Terra/MODIS, Spot/VEGETATION, IRS/WiFS).
• Radar görüntüleme sistemlerinin mekânsal çözünürlüğü 8 ila 150 metredir (Envisat/ASAR, ERS/SAR, Radarsat/SAR).
• Pankromatik görüntüler, görünür bölge ve yakın kızılötesi spektrumun tamamını veya bir kısmını içerir ve siyah-beyazdır.

Orta Çözünürlüklü Sistemler: Landsat

• İlk UA uydusu olan Landsat sistemi, ABD tarafından 1972'de Earth Resources Technology Satellite-1 (ERTS-1) adıyla fırlatıldı.
• 1975'te Landsat-1 olarak değiştirildi ve 1978'de görevi sona erdi.
• Takip eden yıllarda Landsat-2 (1975-1982), Landsat-3 (1978-1983), Landsat-4 (1982-2001), Landsat-5 (1984-2012) ve Landsat-6 (1993) (yörüngeye ulaşamadı) fırlatıldı.
• Landsat-7 (1999-2003) tarama hattı düzenleyicisi arızası yaşadı.
• 2013 yılında Landsat-8, 2021'de Landsat-9 fırlatıldı ve şu anda hizmet vermektedir.
• 2030'da Landsat Next'in fırlatılması planlanmaktadır.
• Landsat-5, MSS (Multispectral Scanning System) ve TM (Thematic Mapper) olmak üzere iki algılama sistemine sahiptir.
• Landsat-7 ise ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) algılama sistemi taşır.
• Her iki uydu da 705 km yükseklikte ve 185 km tarama genişliğinde yörüngededir.
• Landsat-7'nin termal kızılötesi bandının mekânsal çözünürlüğü 120m yerine 60m'dir.
• Landsat-7'ye ek olarak 15 m çözünürlüklü pankromatik bant da eklenmiştir.

Landsat Bantları ve Uygulamaları

• Bant 1 (0,45-0,52 µm, Mavi-Yeşil): Kıyı haritaları ve orman tipi haritalama için kullanılır.
• Bant 2 (0,52-0,60 µm, Yeşil): Bitki örtüsü ayrımı ve canlılık değerlendirmesi için kullanılır.
• Bant 3 (0,63-0,69 µm, Kırmızı): Bitki türlerinin ayrımında kullanılır.
• Bant 4 (0,76-0,90 µm, Yakın Kızılötesi): Bitki türleri, canlılığı, yüzey suyu ve toprak nemi ayrımında kullanılır.
• Bant 5 (1,55-1,75 µm, Orta-Kızılötesi): Bitki örtüsündeki nem ve toprak nemi ile bulutlardan karı ayırmada kullanılır.
• Bant 6 (10,40-12,50 µm, Isıl Kızılötesi): Bitki örtüsü araştırmaları, yüzey nemi ve ısı haritalaması için kullanılır.
• Bant 7 (2,08-2,35 µm, Orta-Kızılötesi): Mineral ve kayaç türlerinin ayrımında ve bitki örtüsü nem içeriği analizinde kullanılır.
• Landsat 8'de OLI (Operational Land Imager) ve TIRS (Thermal Infrared Sensor) olmak üzere iki algılayıcı bulunur.
• OLI, İşlevsel Kara Görüntüleyicidir.
• TIRS, Termal Kızılötesi Sensördür.
• Kıyısal/Aerosol bandı, kıyısal bölgelerdeki aerosolleri tespit etmek için kullanılır.
• NIR (Yakın Kızılötesi) bandı bulunur.
• SWIR (Kısa Dalga Kızılötesi) bandı bulunur.
• Cirrus (Tüybulut/saçakbulut) bandı, bulutları maskelemek için kullanılır.
• TIR (Termal Kızılötesi) bandı bulunur.

OLI – 2 (Landsat 9)

• Landsat 8'deki OLI'nin kopyasıdır.
• Önceki Landsat'lerle aynı spektral, uzamsal, radyometrik ve geometrik özellikleri sağlar.

Sentinel Serisi

• Sentinel-1 radarı, Sentinel-2 MSI (MultiSpectral Instrument) ve Sentinel-3 sistemlerini içerir.
• Sentinel-3'ün özellikleri:
  • 300 m mekânsal çözünürlüklü 21 banda sahip OLCI.
  • SLSTR (The Sea and Land Surface Temperature Radiometer).
  • Bitkiler (Synergy).
  • Topografik araştırmalar yapan Altimetry.

Sentinel-2

• Bitki örtüsü, toprak ve su takibinin yanı sıra iç su yolları ve kıyı bölgelerini gözlemleyerek Copernicus Arazi İzleme çalışmalarını destekler.
• Geniş alanlı, yüksek çözünürlüklü ve çoklu spektral görüntüleme yeteneğine sahiptir.
• Sentinel-2 MSI, 10, 20 ve 60 m mekânsal çözünürlükte farklı spektral aralıklara sahip bantlar içerir.
• Dalga boyları nanometre (nm) cinsinden verilir (1 mm = 10^3 µm = 10^6 nm).