Yüzey Analizleri

TIN (Düzensiz Üçgenler Ağı) veya DEM (Sayısal Yükseklik Modeli) yüzey verisi kullanarak çeşitli konumsal analizler yardımıyla farklı veri setleri elde edilebilmektedir. Bu analizler sayesinde orijinal yüzeyde fark edilemeyen bazı özellikler ortaya çıkartılabilmektedir. Elde edilen yeni veri setleri tek olarak kullanılabilirken, aynı zamanda farklı analizler için de girdi verisi olabilir.

Eğim fonksiyonu, her hücreyi komşuları ile kıyaslayarak maksimum değişim miktarının değerini hesaplar.

Eğim değeri, TIN veya DEM verisinden iki farklı türde hesaplanabilmektedir. Bunlardan ilki yüzde (%) cinsinden, diğeri ise derece (o) cinsinden raster verisi olarak üretilebilir.

Yüzde cinsinden eğim, düşey mesafenin (a) yatay mesafeye (b) oranının yüzde olarak ifadesidir. Derece cinsinden eğim ise düşey mesafenin (a) yatay mesafeye (b) oranının tanjant açısıyla ifade edilmesi anlamına gelir.

Çıktı eğim rasterı iki birim üzerinden hesaplanabilir, derece veya yüzde (yükselme yüzdesi). Yükselme yüzdesi, eğer yükselmenin, yer değişimine bölümünün yüz ile çarpımı şeklinde tanımlanırsa, daha rahat anlaşılabilir. Yükselme değeri mantıksal olarak 90 dereceye yaklaşırsa yükselme yüzdesi değeri sonsuza gider.

Eğim, genellikle yükseklik verisi üzerinde kullanılmaktadır. Çok eğimli yerler kırmızı renkle, az eğimli yerler ise yeşil renkle gösterilmektedir. Ayrıca bu fonksiyon diğer sürekli veri tipleri üzerinde de kullanılabilir, mesela nüfus verileri vb. Bu değerlerdeki keskin değişimler saptanabilir.

Bakı, yamaç aşağı değişimin en fazla olduğu hücrenin değişiminin baktığı yönü tanımlar. Yani eğimin yönü olarak düşünülebilir. Çıktı rasterında her hücrenin değeri o hücrenin o konumda baktığı pusula yönünü verir. Saat yönünde derece cinsinden ölçülür, örneğin 0 derece kuzey ve 180 derece güney ve 360 derece yine kuzey olmak üzere. Yamaç eğimi barındırmayan düz yüzeylere ise “-1” değeri verilir.

Bakı aracı ile şunlar yapılabilir;
• En iyi kayak yapılabilecek yamaç bölgelerini seçmek için bir dağın kuzeye bakan tüm yamaçları bulunabilir.
• Bir bölgede yaşam çeşitliliğini araştırma amacı ile her konum için güneş aydınlanması miktarı hesaplanabilir.
• Bir dağın tüm güney yamaçları saptanabilir ve bu bilgi karların ilk eriyeceği yamaçların seçimi ve bu yamaçların altında kalan bölgelerde oluşabilecek sel tehlikeleri hakkında bilgi verebilir.
• Düzlük olan arazi bölgeleri daha sonraları uçakların veya helikopterlerin acil durumda inebilmesi için saptanabilir.

Konturlar aynı değerdeki sürekli verileri birbirine bağlayan çizgilere veya eğrilere verilen isimdir. Yükseklik, sıcaklık, nem, kirlilik veya atmosferik basınç için oluşturulabilirler. Çizgiler girdi olarak verilen sabit değerdeki hücreleri birbirine bağlar. Kontur çizgileri sıklıkla izo-çizgileri olarak isimlendirilirler ama aynı zamanda genellikle gösterdikleri değerin ismine göre isimlendirilirler.

Eş yükseklik eğrilerinin sıklığının çok olduğu yerler eğimin hızla değiştiğini, sıklığın az olduğu yerler ise daha yavaş eğim değişikliğini ifade etmektedir. Elde edilen her bir eş eğri için öznitelik bilgisi ortaya çıkmaktadır.

Kontur çizgilerinin dağılımı o yüzeydeki verilerinin nasıl değiştiği hakkında bilgi verir. Değerlerde çok az bir değişim var ise çizgiler birbirinden daha uzak olacaklardır. Eğer değişim fazla ise çizgiler daha sık ve birbirlerine yakın olurlar. Kontur yaratma araçları olan; Contour, Contour List ve Contour with Barriers, raster girdisi üzerinden polyline shapefile yaratmak için kullanılmaktadır.

Bir konturun polyline çizgisini takip ederek hangi bölgenin o değerde veri içerdiği saptanabilir. Konturlar aynı zamanda yüzey gösterimleri için de kullanılabilir, çünkü eş zamanlı olarak düz ve dik alanları (konturlar arası mesafe), vadi ve uçurumları (konturlardaki iç ve dışbükeylik) gösterebilirler.

Kabartma, varsayımsal bir ışık kaynağının konumunu ayarlayarak yüzeydeki her hücrenin o ışığa olan oryantasyonu üzerine aydınlanma değerini hesaplar. Işık, hücrenin eğim ve bakı değerlerine göre şekillenir. Gölgeli kabartma 0’dan 255’e kadar olan gri ölçeğin değerleriyle temsil edilir. Şeffaflığı ayarlanarak üzerine başka katmanlar yerleştirilir, böylece 2 boyutlu bir haritada kabarıklık sağlanarak 3.boyut hissi verilir. Sonuç olarak daha gerçekçi bir yüzey görünümü oluşturulmuş olur. Genel olarak gölgeli kabartmalar görselliğe hitap eden haritalar üretmek için kullanılmaktadırlar.

Kabartma aracı bir yüzey üzerindeki her hücrenin aydınlanma değerini saptayıp o yüzeyin hipotetik aydınlanmasını elde eder. Bunu, hipotetik bir ışık kaynağı ve bu kaynağın pozisyonu tanımlandıktan sonra hücrelerin aldıkları ışık miktarını ve bunların komşu hücreler ile ilişkisini hesaplayarak yapar. Bu, bir yüzeyin analiz veya grafik gösterimi için görselleştirilmesini ciddi derecede zenginleştirir, özellikle şeffaflık kullanılması planlanıyor ise.

Güney açışı, güneşin bulunduğu konumun açısal yönüne verilen isimdir, kuzeyden başlayarak saat yönünde ölçülür. 0’dan 360 dereceye kadar değer alır. 90 derece güney açısı doğuyu gösterir. Varsayılan güney açısı değeri 315 derecedir (Kuzeybatı).

İrtifa, ışık kaynağının ufuk çizgisi üzerindeki eğimi veya açısı olarak tanımlanabilir. Birimi derecedir, 0’dan (tam ufuk çizgisi üzerinde) 90’a (tam dik olarak üzerinde) değerler alabilir. Varsayılan değeri ise 45 derecedir.

TIN veya DEM verisi üzerinde işaretlenmiş bir veya birden fazla noktadan/çizgiden görülebilen alanlar bu analizde çıkartılabilmektedir. Gözlem noktasından görülemeyen alanlar “0” değerinde kırmızı renkle, görülebilen alanlar ise “1” değerinde yeşil renkle gösterilir.

Hacim analizi, iki yüzey arasındaki değişen hacimleri hesaplamak için kullanılmaktadır. Aynı lokasyonda, farklı zamanlarda alınan iki yükseklik verisinin arasındaki fark, kazı veya dolgu olarak değişen hacimsel malzeme miktarını vermektedir. Hacim analizi, genel olarak yol çalışmalarında kazı ve dolgu hesaplamaları amacıyla kullanılmaktadır.

Görünürlük aracı bir objenin nereden ne kadar görünür olacağını saptamak için kullanışlıdır. Mesela su kulelerini belirli bir yere inşa edersek hangi konumlardan görünürler veya yol üzerinden çevrenin görünümü nasıl olacak gibi sorulara cevap bulmanıza yardımcı olur.

Hücre ve sekiz komşusu arasındaki yükseklik olarak en büyük değişimi, o hücrenin yamaç aşağı eğim değerini verir. Merkez hücre etrafındaki 3x3 komşu hücrelerin z-değerleri arasında bir düzlem oturtur. Bu düzlemin değerlerinin eğim değeri ortalama maksimum tekniği ile hesaplanır. Düzlemin baktığı yön ise üzerine çalışılan hücrenin bakısını verir. Eğim değeri küçük çıktıkça arazi daha düz, eğim değeri yüksek çıktıkça da arazi daha yamaçlıdır diyebiliriz. Komşularında hiç z-değeri barındırmayan bir hücre konumu bulunuyorsa, içerisinde z-değeri bulunan hücrenin değeri, tüm konuma uygulanır. Rasterın kenarlarında en azından üç hücre daha (rasterın uzanımının dışında) z değeri barındırmayacaktır. Bu hücreler merkez hücrenin z-değerini alacaklardır. Bu durum kenar hücrelerinin çevresine düşen 3x3 alanında düzleşmeye ve eğimde düşüşe sebep olacaktır.