Ana sayfa İHA - UAV Uydu Görüntüleri vs Drone Fotoğrafları

Uydu Görüntüleri vs Drone Fotoğrafları

0

Son zamanlarda drone ile harita üretimi konusunda birbirinden farklı tekniklerle bir çok vaka incelemesi yapıldı. İşte bu çalışmalardan dikkat çekici bir tanesi de GEOSCAN firması tarafından gerçekleştirildi. Araştırmanın temeli, Rusya’nın beyaz deniz sahillerinin haritalanması işinde kullanılacak olan uydu görüntüleri ile bir drone yardımıyla çekilen hava fotoğrafları verilerinin karşılaştırılmasıdır. Şimdi bu detaylı çalışmaya gelin hep birlikte göz atalım.

Yüksek çözünürlüklü optik sistemler, düşük yörüngedeki uydulara kurulur. Şu anda, 14 adet uydunun görüntüleri ticari kullanıma açıktır. Uydu görüntülerinin özelliği, pankromatik (mavi, yeşil, kırmızı ve yakın kızıl ötesi bölümünü kapsayan siyah-beyaz görüntü) kanalın çözünürlüğünün her zaman multispektral (çoklu dalga boyu) ölçümün ayrı kanallarının çözünürlüğünden daha yüksek olmasıdır.

Arktik sığ suları ve kıyı bölgelerini incelerken, yüksek çözünürlüklü uydu verileri kıyı şeridinin durumunu analiz edebilir. Bir uydu görüntüsünü işleyerek, farklı spektral kanalların gösteriminin yoğunluğunu değiştirerek veya kanalların farklı kombinasyonlarını oluşturarak nesneleri tanımlamak mümkündür. 

Bu çalışmada, hava fotoğrafları için Quadcopter Geoscan 401 kullanılmaktadır. Geoscan 401 modeli, kızılötesi aralığında da çalışır ve Sony Cyber-shot DSC-RX1 fotoğraf makinesi ile donatılmıştır. 4 cm/pix yüksek çözünürlükte, yüksek kaliteli hava fotoğrafları çekebilir.

Yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ve İHA(insansız hava aracı) hava ölçüm verilerinin karşılaştırılması çeşitli kriterler üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Çözünürlük

Beyaz Deniz’in kıyı şeridinin çalışması sırasında kullanılan uydu pankromatik görüntüsü 46 × 46 cm mekansal çözünürlüğe sahiptir. Kızılötesi kanalın bulunduğu multispektral aralıktaki kanalların kombinasyonu, çeşitli bitki örtüsü topluluklarının belirlenmesini mümkün kılmaktadır.

Geoscan 401 tarafından hava taraması 60 m rakımda gerçekleştirildiğinde ise 1 cm/Pix mekansal çözünürlüğe sahiptir. Yerleşik bir jeodezik alıcı ve yer kontrol istasyonları kullanıldığında, 10 cm‘ye kadar bir hassasiyetin sağlanması mümkündür.

Şekilde WorldView-2‘nin 46 х 46 cm çözünürlüklü pankromatik tarama görüntüsünün (siyah beyaz görüntü) bir parçasının ve Geoscan 401 İHA’nın 1,0 х1,0 cm çözünürlüklü görüntüsünün (renkli görüntü) hizalanması.

Alan Kapsama

Uydu görüntü çerçevesinin alanı, araştırma alanı genişliğine göre belirlenir. Bozukluklar ve mekansal çözünürlük de ölçümün açısına bağlıdır. Drone ile araştırma alanı, Drone tipi, belirlenen çözünürlük, odak uzaklığı ve araştırma sahasının kalkış bölgesinden uzaklığı ile belirlenir. Distorsiyondan kaçınmak için, görüntüler büyük bir oranda bindirmeli çekilir. 60 dakika boyunca tek bir pilin kullanılmasıyla 60 m yükseklikte, Geoscan 401 tek bir uçuş sırasında, yaklaşık 250 fotoğraf çekebilir.

Periyot

Uzaktan algılama için tasarlanan uyduların çoğu güneş eşzamanlı yörüngeye yerleştirilir. Bu, aynı bölgelerin görüntülerinin her zaman aynı saatte alınacağı anlamına gelir. Drone kullanımı ile hava fotoğrafçılığı periyodik olarak herhangi bir zamanda yapılabilir. Çalışma sırasında tek şart: gerekli uçuş izinlerinizi almış olmanızdır.

Zamanlama

Herhangi bir bölge için uydu görüntülerinin elde edilme zamanı, uydunun hedef üzerinden uçuş süresine ve hizmet sağlayıcılarının arasındaki bilgi alışverişi hızına göre belirlenir. İHA hava ölçümünün yapılma hızı, araştırma alanının operatörün konumundan uzaklığı ve ölçüm alanının ulaşıma yakınlığı ile belirlenir.

Hava Durumu Etkileri

Yüksek kaliteli uydu görüntülerinin bulutlara denk gelmesi bazı istenmeyen sonuçlar doğurabilir. Ancak drone ile hem açık hem de bulutlu havalarda çalışmak mümkündür.

Spektral Özellikler

Ana ölçüm kanalları, tüm yüksek çözünürlüklü uydular için ortaktır: mavi, yeşil, kırmızı ve yakın kızıl ötesi olan 4 spektral ve bir pankromatik kanal vardır. Standart kameralarla donatılmış Drone’ların yardımıyla elde edilen hava fotoğrafları renklidir ve görünür spektrumdadır. Ayrıca, Drone’lar multispektral kameralarla donatılmış olabilir, görüntülerin kalitesi daha yüksek çözünürlük ve atmosferik çarpıklıkların olmaması nedeniyle uydudan daha iyi olacaktır.

Sığ Suların Derinliğinin Görüntülenmesi

Arktik denizlerde, yüksek çözünürlüklü multispektral uydu görüntüleri, deniz bitki örtüsünün büyük kümelerini 1 metreye kadar olan derinliklerde tespit edebilir. Uyduların aksine, drone, dünyanın yüzeyinden uzaklaşmadığı için, atmosferik etkilerin görüntü kalitesi üzerindeki etkisi yoktur. Suyun altındaki görünürlük 7-10m‘ye kadar mümkün olur. Bu sayede nesnelerin 5-6 m‘ye kadar derinlikte güvenilir bir şekilde ayırt edilebilir.

Şekilde Geoscan 401 İHA‘nın düşük gelgit boyunca 50 m yükseklikte elde ettiği görüntü üzerinde açıkça görülen bazı sualtı objeleri.

Değişiklikleri İzleme

Yüksek çözünürlüklü uyduların yardımıyla çözülen görevlerde, görüntülerin 31 cm‘lik bir çözünürlükle yorumlama olanakları yeterlidir. Drone yardımıyla izleme çok detaylı bir seviyede gerçekleştirilebilir. Ancak, Drone’un menzili ve uçuş süresi operasyonu kısıtlar.

Mekansal Veri ve CBS’de Uygulama İmkanı

Multispectral uydu görüntüleri, kullanıcıya GEOTIFF formatında bir dosya seti olarak sağlanır. Her dosya, spektral kanallardan birinde bir coğrafi referans görüntü içerir. Geoscan 401 UAV kullanımı ile çekilen hava fotoğraflarından elde edilen görüntüler, WGS-84 koordinat sisteminde 10 cm doğrulukta kamera merkezlerinin coğrafi referansı ile RAW format dosyaları biçiminde sunulur.

Yazılım ve Donanım

Uydu görüntülerinin işlenmesi için en popüler yazılım paketleri şu anda ERDAS IMAGINE ve ScanEx IMAGE olarak sayılabilir. Görüntülerin hacmi sebebiyle, uydu görüntülerinin işlenmesi için büyük RAM ve yüksek işlemci hızına sahip modern bilgisayarlar gereklidir. Geoscan İHA, içeriğindeki kameralar ile isteğe bağlı olarak hem dik hem de eğik olarak kurulabilir. Hava fotoğrafı verilerinin işlenmesi Agisoft Photoscan‘ın özel yazılımında gerçekleştirilir ve yüksek bir işlemci hızı ve büyük bir RAM gerektirir, çünkü geniş bir hava fotoğrafları kümesi eşzamanlı olarak işlenir.

Sonuçlar

Modern yöntemlerle denizlerin kıyı şeridinin bütünleşik çalışmalarını yaparken, her iki yönteminde kendine göre olumlu tarafları vardır. Ancak drone kullanımının bir çok konuda öne çıktığını görüyoruz.

Geoscan 401 UAV hakkında daha fazla bilgi almak için buraya tıklayınız.

BİR CEVAP BIRAK

Leave the field below empty!