Topografik Analiz Uygulamaları

Topoğrafik analizler, yükseklik verisinin sayısal ortamda işlenmesi ve arazinin grafik olarak simülasyonunun yapılmasıdır. Sayısal yükseklik verisi ile analizlerin  gerçekleştirilmesi aşamasında, yazılımlar verideki yükseklik (Z) değerlerini kullanarak işlem yaparlar ve bu değerleri tüm x ve y koordinatına göre tekrar kodlarlar. 

SRTM yeryüzünün topoğrafik haritasının çıkarılması amacıyla NASA tarafından yürütülen uluslararası bir projedir. Görüntüler global olarak elde edilmiş ve mekansal çözünürlüğü 76 metredir. Topoğrafik analiz uygulamalarında kullanılır.

Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri tekniklerinin kullanıldığı proje çalışmalarının en önemli özelliği ve avantajı, çalışma alanına üç boyutlu hakim olabilmektir. İki boyutlu analizler, bir çok açıdan hedeflere ulaşılmasını zorlaştırır.

Adım 1: Erdas Image programda yeni bir “Viewer” açılır ve “\uygulama04” dizini altında bulunan “agri_dem.img” verisi görüntülenir.

Adım 2: “Viewer” üzerindeki “Utility” menüsünden “Inquire Cursor” ifadesi seçilir. Ekrana gelen görüntü üzerinde cursor gezdirilir. “Inquire Cursor” komut penceresinde bulunan “File Pixel” alanı altındaki değişen değerler, DEM verisindeki yükseklik değerleridir.

Bu görüntüyü yükledikten sonra “Image Interpreter” modülünde yer alan “Topographic Analysis” altındaki “Slope” (eğim), “Aspect” (bakı) gibi analizler gerçekleştirilebilir.

ERDAS IMAGINE programında eğime yönelik derece ve oran ilişkileri aşağıda belirtildiği gibidir.
• 45˚’lik açı, %100 eğimi,
• 90˚’lik açı, %200 eğimi,
• 45˚’den daha az eğim, %1-100 oranını,
• 45˚ - 90˚ arasındaki eğim, %100-200 oranını ifade eder.

Adım 1: Eğim haritası üretmek için Erdas Imagine ana ikon paneli üzerindeki “Interpreter” düğmesine basılır. Takiben “Topographic Analysis” ve “Slope” ifadeleri seçilerek “Surface Slope” komut penceresine erişilir.

Adım 2: “Surface Slope” komut penceresindeki “Input Dem File” alanı için, “\uygulama04” dizini altında bulunan “agri_dem.img” yükseklik verisi seçilir. “Output File” alanına “agri_egim.img” olarak yeni dosya ismi yazılır. Takiben “Output units” alanındaki seçeneklerden “Degree” (derece), veya “Percent” (yüzde) alanı işaretlenir ve “OK” düğmesine basılır.

Adım 3: Ekrana yeni bir “Viewer” açılır. “Open Layer” ile oluşturulan “agri_
egim.img” dosyası “Viewer” üzerine getirilir.

Adım 4: Oluşturulan eğim haritasını istenilen aralıklarda renklerdirmek için
“Viewer” üzerindeki “Open Layer” düğmesi seçilerek “Select Layer to Add” komut penceresine erişilir. Takiben “Raster Options” düğmesine basılır ve “Display As” alanına “Pseudo Color” ifadesi getirilerek “OK” düğmesine basılır

Adım 5: “Viewer” üzerindeki “Raster” menüsünden “Attributes” ifadesi seçilerek “Raster Attributes Editor” komut penceresi ekrana açılır. Bu komut penceresinde bulunan “Row” sütunundaki değerler, derece cinsinden eğimleri temsil eder

Adım 6: “Raster Attribute Editor” komut penceresindeki “Row” sütununda “0-5” dereceye kadar olan kısım, klavyenin “Shift” tuşuna basılarak fare ile seçilir. Seçili halde iken “color” sütunundaki renklerin üzerine gelerek farenin sol tuşuna basılır ve kırmızı renk tanımlanır

Adım 7: “Row” sütunu altında “6-10” derecelerini içeren sıralar seçilir ve yeşil renk tanımlanır.

Adım 8: “Row” sütunu altında “11-20” derecelerini içeren sıralar seçilir  ve mavi renk tanımlanır

Adım 9: Benzer şekilde “Row” sütunu altında “21-40” derecelerini içeren sıralar seçilir ve mor renk tanımlanır.

Adım 10: Renk seçimi açısından son olarak “Row” sütunu altında “41-89” derecelerini içeren sıralar seçilir ve sarı renk tanımlanır.

Adım 11: Böylece eğim haritası istenilen renk aralıklarında görüntülenmiş olur

Örneğin %10 eğim ifadesinde vurgulanmak istenen, yatayda 100 m gidildikten sonra, düşeyde 10m yükselince elde edilen çizginin yatayla yaptığı eğimdir. Derece seçeneğinde ise ilgili bölgenin modeldeki alt alanlarının yatay ile yaptığı açının derecesi dikkate alınır.

Örneğin, çalışma alanında bulunan farklı yönlerdeki bölgeler, örneğin erozyon ekoloji gibi çalışmalarda önem kazanır. Kuzeye bakan yamaçların belirlenerek değerlendirilmesi, bu aşamada haritalanması ve diğer katmanlarla etkileştirilmesi öncelikli proje adımlarını oluşturur.

Bakı haritası, sayısal yükseklik modelindeki her bir pikselin, eğimin hakim olduğu yöne göre düzenlenmesi ile üretilir.

Bakı, kuzeyden başlamak üzere saat istikametinde 0°-360°’leri içerecek şekilde ve derece cinsinden ifade edilir.

Adım 1: Bakı haritası üretmek için Erdas Imagine ana ikon paneli üzerindeki
“Interpreter” düğmesine basılır. Takiben “Topographic Analysis” ve “Aspect”
ifadeleri seçilerek “Surface Aspect” komut penceresine erişilir

Adım 2: “Surface Aspect” komut penceresinin “Input Dem File” alanındaki  “\uygulama04” dizininin altında bulunan “agri_dem.img” yükseklik verisi seçilir. “Output File” alanına “agri_baki.img” yeni dosya ismi yazılır ve “OK” düğmesine basılır.

Adım 3: Ekrana yeni bir “Viewer” açılır. “Open Layer” ile oluşturulan “agri_
baki.img” dosyası “Viewer” üzerine getirilir

Adım 4: Oluşturulan bakı haritasını, istikamet yönlerine uygun renklerdirmek için “Viewer” üzerindeki “Open Layer” düğmesi seçilerek “Select Layer to Add” komut penceresine erişilir. Takiben “Raster Options” düğmesine basılır ve “Display As” alanına “Pseudo Color” ifadesi getirilerek “OK” düğmesine basılır

Adım 5: “Viewer” üzerindeki “Raster” menüsünden “Attributes” ifadesi seçilerek “Raster” düğmesinde “Attributes Editor” komut penceresi görüntülenir. Bu komut penceresinin “Value” sütunundaki değerler istikamet derecelerini belirtir

Adım 6: “Value” sütunu altında “1°-90°” (Row sütunu için 1-64 arası) aralığı
seçilir ve kırmızı renk tanımlanır

Adım 7: “Value” sütunu altında 91°-180° (Row sütunu için 65-128 arası) aralığı seçilir ve aynı yöntem ile mavi renk tanımlanır.

Adım 8: Benzer şekilde “Value” sütunu altında 181°-270° (Row sütunu için
129-192 arası) aralığı seçilir ve yeşil renk tanımlanır.

Adım 9: Aynı yöntem ile “Value” sütunu altında 271°-358° (Row sütunu için
193-254 arası) aralığı seçilir ve sarı renk tanımlanır.

Adım 10: Böylece bakı haritası belirlenen renk aralıklarında ve istikametlerine
göre görüntülenmiş olur

Gölgeli kabartma haritaları

Arazinin gölgeli kabartması, güneşin tanımlanan “Azimuth” (0°-360°) istikametine ve “Elevation” (0°-90°) yükseklik açısına bağlı olarak değişmektedir. Bu görüntüler, ya DEM verisinden veya DEM verisi üzerine çakıştırılmış (Drape) bir görüntü kombinasyonundan oluşturulur

Adım 1: Gölgeli kabartma haritası üretmek için Erdas Imagine ana ikon paneli üzerindeki “Interpreter” ikonuna basılır. Takiben “Topographic Analysis” ve “Shaded Relief ” ifadeleri seçilerek “Shaded Relief ” komut penceresine erişilir.

Adım 2: “Shaded Relief ” komut penceresi üzerinde “Input DEM” alanında “\uygulama04” dizini altında bulunan “agri_dem.img” yükseklik verisi seçilir. “Output File” alanına “agri_kabarti.img” olarak yeni dosya ismi yazılır. “Ignore Zero in Output Stats” alanı işaretlenir. “Solar Azimuth” alanına “45” ve “Solar Elevation” alanına “30” değerleri girilir. “DEM Scale” alanına “3” değeri girilir ve “OK” düğmesine basılır

Adım 3: Sonucun ekranda görüntülenmesi aşamasında, ekrana yeni bir “Viewer” açılır. “Open Layer” ile oluşturulan “agri_kabarti.img” dosyası “Viewer” üzerine getirilir

Haritanın renkli olması, arazinin daha kolay anlaşılmasına olanak tanır. Ayrıca detayların farklı renkler ile ifade edilmesi, eğim ve yükseklik değişimlerinin daha kolay algılanmasını sağlar.

Adım 1: Renkli kabartma haritası üretmek için, Erdas Imagine ana ikon paneli üzerindeki “Interpreter” düğmesine basılır. Takiben “Topographic Analysis” ve “Painted Shaded Relief ” ifadeleri seçilerek “Painted Shaded Relief ” komut satırına erişilir

Adım 2: “Painted Relief” komut penceresinde “Input DEM” alanındaki “\uygulama04” dizini altında bulunan “agri_dem.img” seçilir. “Output File” alanına  “agri_renkli.img” yeni dosya ismi yazılır. “Ignore Zero in Output Stats” alanı işaretlenir. “Solar Azimuth” alanına “45” ve “Solar Elevation” alanına “30” değerleri girilir. “DEM Scale” alanına “3” değeri girilir ve “OK” düğmesine basılır

Adım 3: Ekrana yeni bir “Viewer” açılır. “Open Layer” ile oluşturulan “agri_
renkli.img” dosyası “Viewer” üzerine getirilir

“Görülebilirlik Analizi” bir çok fen ve mühendislik projesinin önemli işlem basamakları arasındadır. Arkeolojik araştırmalarda hakim tepelerin belirlenmesi, baraj daha kurulmadan, sular altında kalacak arazilerin belirlenmesi ve varsa yerleşim alanlarının tespiti, arazide belirli bir koordinattaki ve yükseklikteki nokta baz alınarak kör alanların tespiti, belirli bir yükseklik baz alınarak kapsama alanlarının belirlenmesi ve yansıtıcı yerlerinin tespiti gibi bir çok uygulama örnek olarak verilebilir.

Görünürlük analizi; Sayısal Yükseklik Modeli (DEM) üzerine, gözlemci olarak adlandırılan insan, GSM anteni, radar vb. nesnelerin yerleştirilmesine ve bunların arazide görebileceği veya göremeyeceği yerlerin ortaya çıkarılmasına olanak sağlar. Gözlemcinin araziden olan yüksekliği (AGL) veya deniz seviyesinden olan yüksekliği (ASL) ve görüş mesafesi ayarlanabilir. Görünürlük analizi ile; radyo frekanslarının ulaşabileceği veya radarların kapsama alanları belirlenebilir.

Adım 1: Eşyükselti Eğrisi haritası üretmek için Erdas Imagine ana ikon paneli üzerindeki “Interpreter” düğmesine basılır. Takiben “Topographic Analysis” ve “Raster Contour” ifadeleri seçilerek “Raster Contour” komut penceresine erişilir

Adım 2: “Raster Contour” komut penceresi üzerinde “Input DEM” alanına “\uygulama04” dizini altında bulunan “agri_dem.img” yüksekik verisi seçilir. “Output File” alanına “agri_munhani.img” yeni dosya ismi yazılır. İsteğe göre münhani aralıkları “Contour Interval” alanına girilecek yeni değerle değiştirilebilir. “OK” düğmesine basılarak işlem başlatılır.

Adım 3: Bu aşamada sonuç verinin ekranda görüntülenebilmesi için ekrana yeni bir “Viewer” açılır. “Open Layer” ile oluşturulan “agri_munhani.img” dosyası “Viewer” üzerine getirilir

Adım 4: “Viewer” üzerindeki “Raster” menüsünden “Attributes” ifadesi  seçilerek “Raster Attributes Editor” komut penceresi ekrana açılır. Bu komut penceresinde “Elevation” sütunu altındaki değerler, münhanilerin deniz seviyesinden olan yüksekliklerini belirler. İstenmesi halinde münhani yüksekliklerini içeren renkler seçilerek değiştirilebilir

2 boyuttaki harita üzerinde, sadece beyaz çizgi ile görülen hat üzerinde hesaplamalar yapılabilir fakat doğru sonuçlara ulaşılamaz. Ölçülecek mesafeler gerçek değerlerinden kısa olacağından ulaşılan sonuçlar gerçekçi olamaz.

Topografik özelliklerin ihmal edildiği 2 boyutlu haritalarda hesaplanan mesafe ve buna bağlı olarak belirlenen zaman ve harcanacak para, yanlış maliyet ve zaman hesaplarına götürecek ve projelerin hatalı sonuçlanmasına neden olacaktır.