UA'yı Etkileyen Faktörler PDF

UA’yı Etkileyen Faktörler Uzaktan algılanan verinin eldesinde kullanılan EM enerji, güneşten dünya yüzeyine ve buradan da UA aygıtına giderken dünya atmosferinden geçmesi gerekmektedir. Bu süreçte EM enerjiyi, absorbe edilir (emilir), dağılır ve kırılır. Absorption: Emilme/Soğurma Scattering: Saçı...

UA’yı Etkileyen Faktörler Uzaktan algılanan verinin eldesinde kullanılan EM enerji, güneşten dünya yüzeyine ve buradan da UA aygıtına giderken dünya atmosferinden geçmesi gerekmektedir. Bu süreçte EM enerjiyi, absorbe edilir (emilir), dağılır ve kırılır. Absorption: Emilme/Soğurma Scattering: Saçılıma/Dağılıma Reflection: Yansıma Transmission: İletim 35  UA’yı Etkileyen Faktörler Dağılma: Dağılmadan en çok etkilenen spektrumun mavi ve morötesi bölümlerinde bulunan ışınım UA’da kullanılabilirlik açısından pek dikkate alınmaz. Spektrumun bu bölümlerini kaydeden görüntüler, görüntünün kendinin parlaklığından ziyade atmosferin parlaklığını kaydeder. Bu yüzden, UA aygıtları filtreler kullanarak kısa dalga ışınımını (mavi ve morötesi dalga boyları) bu dalga boylarının dışında tutar. Dağılmanın bir başka etkisi, enerjinin sensorun bakış alanının dışına yöneltilmesidir. Bunun sonucu olarak da sensor tarafından kaydedilen mekânsal detayın azalmasıdır. Diğer bir etki ise, koyu nesnelerin daha açık veya açık renkteki nesnelerin daha koyu gözükmesidir. 36  UA’yı Etkileyen Faktörler Kırılma: Atmosferik tabakalardan geçen ışık bu tabakaların farklı özelliklerinden dolayı (nem, sıcaklık, vb.) kırılabilmektedir. Işığın bu kırılması farklı yoğunluklarda olan farklı atmosferik tabakalardan birinden diğerine geçerken oluşmaktadır. Absorbsiyon: Atmosferde absrobsiyonun oluşmasına ozon, karbondioksit ve su buharı neden olmaktadır. Gelen enerji emilmekte ve bir kısım enerji kaybolmaktadır. 37  UA’yı Etkileyen Faktörler Doğadaki her şey kendine özgü yansıtma, yayma ve absorbe etme özelliğine sahiptir. Bu spektral özellikler –eğer ustalıkla kullanılırsa– farklı nesneleri ayırt etmede veya nesnelerin şekil, boyut ve diğer fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ilgili bilgilerin elde edilmesinde kullanılabilmektedir. Her nesne için özel yansıma eğrisi oluşturulabilir. Bu eğriler dalga boyunun bir fonksiyonu olarak yansıyan ışınımın bölümlerini göstermektedir. Eğriler her dalga boyundaki yansıma derecelerini vermektedir. 38  UA’yı Etkileyen Faktörler Su (1) yaklaşık %10 veya daha az bir oranda mavi-yeşil bölgesinde yansımakta, küçük bir yüzde kırmızıda ve kızılötesi bölgesinde ise enerji bulunmamaktadır. Bitki eğrisinin (2) orta kızılötesi bölümünde su absorbsiyonu 1,4 μm, 1,9 μm ve 2,7 μm değerlerinde; 0,7 μm ve 1,3 μm arasındaki alana bitki hücre yapısı egemen olmuştur. Bunun sebebi, dalga boylarının görünür bölümlerinde bitki pigmentasyonunun (hücre renklenmesi) etkisidir. Toprakta (3) ise yansıma yaklaşık olarak dalga boyuyla Dünya yüzeyinde genel olarak bulunan malzemelerin monoton olarak artmakta; fakat 1,4 μm, 1,9 μm ve 2,7 görünür, yakın ve orta kızılötesi bölgelerindeki spektral μm değerlerinde toprak nem içeriği yüzünden yansıma özellikleri (1: Su, 2: bitki, 3: toprak). azalmalar görülmektedir. 39 0,4 – 0,7 μm arasındaki dalga boyları boyunca gün ışığından yansımayı kaydetmiş fotoğraf. 0,7 – 0,9 μm arasındaki dalga boyu bandında, yansımış günışığı altında kaydedilmiş siyah-beyaz kızıl ötesi fotoğraf (Koyu renkli bitkiler iğne 40 yapraklıdır). Klorofil 0,45 - 0,67 μm aralığında dalga boyu bantlarında soğurulan enerjide merkezlenir. Dolayısıyla, insan gözü bitki yapraklarının ve göreceli olarak yeşil enerjinin yüksek yansıması nedeniyle sağlıklı bir bitki örtüsünü yeşil olarak algılar. Spektrumun yakın kızıl ötesi bölümüne giderken sağlıklı bitki örtüsünün yansıması kayda değer şekilde artar. Bu spektral özellik tipik bitki örtülerinin 0,68- 0,75 μm aralığında oluşur. Bu sınırın ötesindeki yakın kızıl ötesi bölümü (0,72 – 1,30 µm) bitki yaprağına gelen enerjinin %40-50’sini yansıtır. Aynı zamanda, bu aralık bitki türlerinin ayrımı için de kullanılır. 1,3 μm’nin ötesinde bitki örtüsü üzerine gelen enerji herhangi bir enerji iletimi olmaksızın temel olarak soğurulur ve yansır. 41  UA’da Görüntünün Esasları Sensor tarafından kaydedilen ve istasyon tarafından alınan EM enerji bilgisayar yazılımı tarafından işlemlerden geçirilerek görüntü haline getirilmektedir. Görüntülerin UA uygulamalarında kullanılabilmesi için piksel, tarama genişliği, bantlar ve çözünürlük gibi ana öğelere sahip olması gerekmektedir. 42  UA’da Görüntünün Esasları Piksel Kavramı: EM enerji ölçümlerinden elde edilen UA verileri grid formatı şeklinde (satırlar ve sütunlar halinde) hücreler içinde depolanmaktadır. UA’dan elde edilen görüntülerin en küçük elemanına piksel adı verilmektedir. Bu hücreler içinde ise ölçülen parlaklık değerleri, yani sayısal değerler (Digital Number, DN) depolanmaktadır. Pikseller eşit en ve boyda olup, DN’lere sahip pikseller bir bütün olarak ele alındığında görüntüyü oluşturmaktadır. Görüntünün bilgisayar ekranına gelmesi, hücreler içindeki DN’lerin bilgisayar tarafından okunması ile sağlanmaktadır. 43 a) Özgün görüntü. 500 satır * 400 sütun. Ölçek 1/200.000 b) Büyütülmüş görüntü. 100 satır * 80 sütun. Ölçek 1/40.000 c) Büyütülmüş görüntü. 10 satır * 8 sütun. Ölçek 1/4.000 d) c’de gösterilen her bir pikselin DN’ı. 44  UA’da Görüntünün Esasları Tarama Genişliği: Bir uydu dünya yörüngesinde dolaşırken sensor dünya yüzeyinin bir kısmını görebilir. Tarama genişliği olarak adlandırılan bu alanın genişliği onlarca kilometreden yüzlerce kilometreye kadar olabilmektedir. 45  UA’da Görüntünün Esasları Bantlar: EM spektrumun belirli dalga boyları arasındaki ışınımın kaydedilmesi ile farklı spektral aralıklarda görüntüler oluşturulmaktadır. Bu görüntülere bant adı verilmektedir. Üç ana renk kanalı (Kırmızı, yeşil, mavi; RGB) kullanılarak bantlar beraber görüntülenebilmekte, farklı bantlar temsil ettikleri dalga boyu aralığına göre farklı alanların araştırmasında kullanılabilmektedir. 46  UA’da Görüntünün Esasları Bantlar (Devam): Spektral Bant İsim Yersel Çözünürlük (m) Aralık (µm) 1 0,45 - 0,52 Mavi-Yeşil 30 2 0,52 - 0,60 Yeşil 30 3 0,63 - 0,69 Kırmızı 30 4 0,76 - 0,90 Yakın kızılötesi 30 5 1,55 - 1,75 Orta-kızılötesi 30 6 10,40 - 12,50 Isıl kızılötesi 120 7 2,08 - 2,35 Orta-kızılötesi 30 Landsat-5 teknik özellikleri 47  UA’da Görüntünün Esasları Bantlar (Devam): Landsat TM'nin 3, 2, 1 bantları sırasıyla RGB kanalları kullanılarak a’daki gibi bir görüntü oluşturulabilmektedir. Bu görüntüye gerçek renkli (true color) görüntü adı verilir. Diğer bir görüntüleme biçimi olan yapay renklendirme (false color) 4, 3, 2 bantları kullanılarak yapılabilmektedir. Bantların bu kombinasyonunda canlı bitkiler 4. banttan dolayı daha da belirginleşecek (kırmızı) yollar (a): RGB: 321 (a): RGB: 432 ise siyaha yakın gözükecektir (b). 48 49  UA’da Görüntünün Esasları Bantlar (Devam): Yapay renklendirmeye başka bir örnek c’de verilmektedir. 7, 4, 2 bantlarının kullanımı oluşturulan bu görüntüler bölgesel tektonik analizlerinde kullanılmakta ve jeolojik haritaların oluşturulmasına dayanak sağlamaktadır. Oluşturulan RGB 742 görüntüsünde farklı renkler farklı mineralleri belirtmekte olup, kırmızı, macenta (morumsu kırmızı) veya pembe mineralleri; siyah veya koyu mavi suyu ve yeşil bitkileri temsil etmektedir. (c): RGB: 742 50