Uzaktan Algılama Uygulama Alanları

Biyolojik çeşitlilik ya da kısaca “biyo çeşitlilik”, bir bölgedeki genlerin, türlerin,
eko-sistemlerin ve ekolojik olayların oluşturduğu bir bütündür. Günümüzde
biyo çeşitlilik azalmakta ve bu amaca yönelik genetik çeşitliliği, canlı türlerini,
yaşadıkları habitat ve eko sistemleri korumayı, etkin bir biçimde işletmeyi
ve yönetmeyi hedefleyen “sürdürülebilir kalkınma”programının eksiksiz uygulanabilmesi gerekmektedir.

Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), coğrafi verilerin toplanması, bilgisayar ortamına aktarılması, depolanması, işlenmesi, analiz edilmesi ve sunulması amacıyla bir
araya getirilmiş bilgisayar donanımı, yazılım, insan kaynakları ve coğrafi
bilgilerden oluşan bir bütündür. Uzaktan algılama ile elde edilen veriler CBS
ortamındaki diğer verilerle entegre edilerek veya o sistemdeki diğer verilere altlık olarak kullanılarak birçok çevre uygulaması için gerekli bilgilerin güncelliğini ve buna bağlı olarak da gerçek duruma uygunlu¤unu sağlamaktadır.

Uzaktan alg›lama bilimi birçok çevre uygulamasında aşağıda sıralanan özellikleri nedeniyle başarıyla kullanılmaktadır:
• Daha düşük maliyet,
• Kullanılan algılayıcıların insan gözünün duyarlı olduğu alandan çok daha geniş bölgeleri algılaması,
• Sinoptik görüş imkânı nedeniyle büyük alanların hızlı ve doğruluklu haritalanması,
• Erişilemeyen alanların izlenme olanağı,
• Periyodik gözleme olanağı ve değişim saptama analizi,
• Mevcut haritaların hızlı güncelleştirimi,
• Uzaktan algılama ile elde edilen dijital verilerin Coğrafi Bilgi Sistemlerinde
(CBS) diğer haritalarla entegrasyon olanağı

Tarım
• Bitki örtüsü dağılımı ve sınıflandırması
• Tarımsal amaçlı arazi kullanımı ve toprak haritalarının etüdü
• Ürün tipi ayırma, ürün gelişimi izleme ve rekolte tahmini
• Ürün ekim koşullarının araştırılması
• Toprak nemi ve türünü belirleme ve haritalama
• Tarımsal sigortalama - ürün hasar izleme ve tespiti (hastalık, böceklenme, vb.)
Ormancılık
• Orman kaynaklarının ön envanterlerinin yapımı ve haritalanması
• Orman tür çeşitliliğinin tespiti ve haritalanması
• Ağaç hastalık/böceklenme izleme ve önleme çalışmaları
• Ağaçlandırma araştırma ve izleme çalışmaları
• Orman yangını izleme ve hasar tespiti
• Ormansızlaşma ve çölleşme izleme ve araştırmaları
• Kereste üretimi tahmini ve planlaması
Hidroloji
• Sulak alanların haritalanması
• Drenaj dağılımı incelemesi
• Karlı yüzeylerin miktarının ve dağılımının belirlenmesi
• Kar erime miktarının incelenmesi
• Buzul erime hareketlerin izlenmesi
Jeoloji
• Jeolojik yapı araştırmaları ve haritalaması
• Fay, çizgisellik ve kırıkların tanımlanması
• Delta veya kıyı yüzey şekillerinin analizi
• Jeotermal araştırmalar
• Maden ve mineral kaynak araştırmaları
• Kayaç tiplerinin tespiti
Afet İzleme Çalışmaları
• Volkan araştırmaları ve izleme
• Sel baskını izleme ve haritalaması
• Deprem araştırmaları
Arazi Kullanımı
• Arazi kullanımı araştırması ve haritalaması
• Şehir bölge planlaması
Haritalama
• Planimetre haritaları (uzunluk ve alan)
• Stereo uydu görüntülerinden etüt haritalar› ve 3 boyutlu sayısal arazi modellerinin hazırlanması
• Topoğrafik harita üretimi ve topoğrafyadaki değişimin analizi
• Otoyol, demir yolu ve boru hattı koridor seçimleri, sulama, baraj, vb. ön etüt
çalışmaları

Su kaynakları yönetimi
• Su kalitesi (deniz, göl ve gölet) kirliliği izleme ve analizleri
• Plankton ve gelgit araştırması
• Yağ tabakası kirliliği araştırmaları

Deniz yüzeyi, rüzgâr ve dalga araştırmaları
• Deniz yüzeyi sıcaklık dağılımı belirleme
• Deniz yüzey suyu akıntısı izleme
• Okyanus ve kıyı bilimleri araştırmaları

• Atmosferik parçacık türü ve dağılımının izlenimi
• Atmosferik geçirimlilik
• Yüzey ve atmosfer sıcaklığı
• iklim değişimi araştırması
• Ozon tabakası konsantrasyonu ve dağılımının izlenmesi
• Bulut ve su buharı içeriğinin izlenmesi
• Bulutlardaki yağış ve su içeriğinin analizi
• Meteorolojik araştırma, hava analizi ve tahmini
• Hava kirliliği araştırması ve izlenmesi

• Problemin ve/veya uygulaman›n aç›k ve net tan›m›,
• Uygulama türünün uzaktan alg›lama teknikleri ile çözümündeki potansiyelin
değerlendirilmesi,
• Uygun veri elde etme prosedürünün belirlenmesi,
• Kullanılacak veri işleme ve/veya yorumlama prosedürlerinin ve gerekli olan
referans verisinin saptanması,
• Elde edilen çıktı ürününün/bilgisinin doğruluğunun irdeleneceği ölçütlerin
belirlenmesi gerekmektedir.

Radyometrik düzeltme:

Radyometrik düzeltme işlemi görüntüde aydınlanma ve bakış geometrisindeki farklılıklar, atmosferik etkiler ve algılayıcı kaynaklı gürültü hatalarının giderilmesi için yapılır. Söz konusu bu etkenler, seçilen algılayıcı türü ve platform ile veri alımı boyunca atmosferin durumuna göre değişmektedir. Radyometrik düzeltme aynı zamanda farklı algılayıcı ve/veya farklı mevsimlerde/tarihlerde algılanmış verilerin karşılaştırılmasına yönelik bu verilerin bilinen (mutlak) ışınım veya yansıtma birimlerine dönüştürülmesi/kalibre edilmesi için de gerekli bir işlem adımıdır. Optik algılayıcılarda aydınlanma ve bakış geometrisindeki farklılıklar, görüntülenen yeryüzü yüzeyi, Güneş ve algılayıcı arasındaki geometrik ilişkileri ve uzaklığı  göz önüne alan farklı modeller ile düzeltilmektedir. Özellikle farklı algılayıcılardan farklı tarihlerde veya mevsimlerde alınmış uydu görüntülerini karşılaştırmak veya bölgenin mozaiğinin oluşturulmasına yönelik aynı algılayıcıdan alınan birçok görüntü arasında homojen aydınlanma (uniform kontrast) sağlamak amacıyla radyometrik düzeltme işlemi yapılmalıdır.

Geometrik Düzeltme:

Uydu görüntüleri, genelde geometrik distorsiyonları (sistematik veya sistematik olmayan) içerdiğinden, harita amaçlı kullanılmazlar. Bu distorsiyonlar yükseklikteki, konumdaki ve algılayıcı platformunun hızındaki değişimlerden,yeryüzü eğriliği ve atmosferik kırılma gibi birçok etmenden kaynaklanmaktadır. Geometrik düzeltmenin amacı, bu faktörler nedeniyle oluşan distorsiyonları gidererek, düzeltilmiş dijital uydu görüntüsünün haritanın geometrik entegrasyonuna sahip olmasını sağlamaktır. Geometrik düzeltme işleminde 2 temel yaklaşım söz konusudur. İlk yaklaşımda, sistematik olan distorsiyonların hata kaynakları matematiksel olarak modellenerek
düzeltme işlemi uygulanır. Sistematik olmayan (gelişigüzel) distorsiyonlar ile
bilinmeyen (artık) sistematik distorsiyonların giderilmesini amaçlayan ve “rektifikasyon” olarak adlandırılan ikinci yaklaşımda ise, görüntüde homojen dağılmış, konumu belirgin yer kontrol noktaları (YKN) ile bu noktaların harita karşılıkları arasındaki matematiksel bağıntı kurularak düzeltme işlemi tamamlanır. 

Görüntü mozaiği, bir bölgeyi oluşturan farklı algılayıcılardan farklı
tarihlerde veya mevsimlerde alınmış uydu görüntülerinin bir bütün olacak şekilde birleştirilmesi işlemidir. Bu amaçla mozaiği oluşturan görüntüler birbirine kayıt edilmeli (registerasyon) ve görüntüler arasında üniform kontrast (aynı renk tonu) sağlanmalıdır.

Sınıflandırma:

Sınıflandırma yöntemleri cisimlerin elektromanyetik spektrumun değişik dalga boyu bölgelerinde farklı yansıtım özellikleri göstermesine dayanır ve algılanan cisimlerin otomatik olarak tanınmasına ve birbirleri ile sınırlandırılmasına olanak verir. Sınıflandırma sonucu oluşturulan tematik bir harita, tanımlanabilir
yeryüzü özelliklerinin mekânsal dağılımını gösterir. Gösterilecek olan temalar,
toprak, bitki örtüsü türleri ve su gibi genel arazi örtüsü sınıflarına ek olarak
yerleşim, sanayi ve park alanları gibi arazi kullanımı sınıflarını içermektedir.
İki temel sınıflandırma yöntemi söz konusudur; (i) Kontrolsüz sınıflandırma, (ii) Kontrollü sınıflandırma. Kontrollü sınıflandırmada, önceden belirlenen sınıfları temsil eden örnek kontrol bölgeleri (örüntüler) görüntü üzerinden seçilerek sınıflar arası ayırt edilebilirlik, kontrolsüz sınıflandırmada ise herhangi bir temsil edici kontrol bölgeleri olmaksızın görüntü verisinin kendi doğal spektral gruplara ayrılması amaçlanmaktadır. Kontrolsüz sınıflandırmada oluşan sınıfların özellikleri daha sonra yersel çalışmalar, bölgeye ait hava fotoğrafları ve topoğrafik haritalarla karşılaştırılarak belirlenir.

Rektifikasyon işleminde uygulanan adımlar, farklı tarihlerde aynı ve/veya farklı
algılayıcılardan alınan uydu görüntülerinden bilgi çıkartımına yönelik diğer
prosesler (örn. değişim saptama, vb.) için birbirine kayıt edilmesini diğer bir
deyişle analizde kullanılan görüntülerden seçilen bir baz/referans görüntüsü ile
diğer görüntülerin koordinat sistemleri arasında afin dönüşümün uygulanmasını
gerektirir. Bu işlem görüntülerin birbirine kayıtedilmesi veya “registerasyon”olarak bilinmektedir.

Birleşmiş Milletler’in tanımına göre “Çölleşme”, toprağın biyolojik potansiyelinin, sonrasında çöl koşullarına sürükleyecek şekilde azalımı veya yok edilmesidir. Çölleşme veya toprak kaybı, zamansal ve mekansal olarak oldukça değişken ve kompleks bir prosesdir.

• Yağış rejimi,
• Toprak özellikleri,
• Bitki örtüsü özellikleri,
• Arazi kullanımı,
• Topoğrafik karakteristiklerdir.
Yukarıda belirtilen faktörlerin içinde bitki örtüsü;
1. çölleşmenin etkilerini tahmin etme ve azaltmayı hedefleyen modellere girdi
olarak kullanılabilmesi,
2. bitki örtüsündeki zamansal değişimlerin gözlenmesi ile çölleşme açısından en fazla riske sahip olan bölgelerin saptanabilmesi nedeniyle büyük öneme sahiptir.

Çok-spektrumlu uydu verisi
Elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinden elde edilmiş verilerdir. Örneğin
Landsat-5 TM verisi 7 farklı banda sahiptir, diğer bir ifade ile elektromanyetik
spektrumun 7 farklı bölgesinden algılanmış verileri içermektedir.

Zenit açısı, yeryüzünün normali ile Güneş ışınları arasında oluşan açıdır.
Zenit açısı ve bu açıyı 90 dereceye tamamlayan Güneşin açısal yüksekliği
enleme, mevsime ve zamana bağlıdır. Örneğin, Güneş ışınları en yüksek değerlere dik Güneş açılarında ulaşmaktadır, diğer bir deyişle Güneş ışınları daha kısa atmosferik yol almaktadır.

1. Konvansiyonel yersel ölçümlerin uzak ve büyük alanlarda uygulanabilme
zorluğuna karşılık uydu görüntülerinin sağladığı  sinoptik görüş ve erişebilme kolaylığı,
2. Yersel ölçümlere kıyasla uydu verilerinin maliyet açısından daha ekonomik olması,
3. Bitki örtüsü tipi ve miktarı hakkında sağladığı bilgi potansiyeli,
4. Farklı tarihlerde alınmış görüntülerle mevsimsel ve/veya zamansal değişimlerin izlenmesi
5. Farklı tarihlerde yapılan sınıflandırma sonuçları karşılaştırılarak arazi kullanımı değişimine ait bilgi potansiyeli.

İlk kez, Dünya Doğayı Koruma Birliği (IUCN) tarafından 1982 yılında kabul edilen Dünya Doğa Şartı belgesinde yer alan “sürdürülebilirlilik”kavramı,
ekonomik ve teknolojik gelişmelere paralel olarak ortaya çıkan çevre sorunlarının önüne geçebilme ve eko sistemin korunması ile ilişkilidir.
Sürdürülebilir kentsel gelişme yaklaşımı ise, kentsel gelişmenin etkilediği ve kentsel gelişmeyi etkileyen tüm çevresel (yapılı çevre/doğal çevre), sosyal,
ekonomik unsurları birbiriyle ilişkilendiren; ekonomik ve sosyal gelişimin çevre koruma ve iyileştirme amaçlı birleştirilmesini öngören; gelişimin biçiminin katılımlı süreçlerle kararlaştıran bir yaklaşımdır.

Şehir ısı adaları terimi,
Şehirleşme nedeniyle etrafındaki kırsal alanlara nazaran daha yüksek atmosferik ve yüzey sıcaklıklarına sahip kentsel alanlar için kullanılmaktadır. Şehir ısı adalarının etkileri trafik, endüstri ve konutsal yapılar nedeniyle üretilen antropojenik ısı ile artmaktadır. Bu durum klima ihtiyacının artması, kirlilik
düzeyinin artması, lokal yağış örüntülerinin modifiye edilmesi, vb. nedenlerle lokal iklim koşullarına da etki etmektedir.

Arazi örtüsü ile arazi kullanımı terimleri arasında fark vardır. Arazi örtüsü
arazide doğal olarak bulunan alanlardır (örn. göl). Arazi kullanımı ise arazide doğal olarak var olan alanların nas›l kullanıldığıdır; örneğin yerleşim ve/veya endüstri alanları insanoğlunun yeryüzü ile etkileşimden oluşan arazi kullanımı
sınıflarıdır.

Zonlama; kentsel planlamada kullanılan ve planlayıcılara ilgilenilen bölgede belirli değişkenler için gelişme sınırlarının belirlenmesinde yardımcı  olan bir araçtır.

Regresyon analizi bir bağımlı değişken ile bir veya daha çok bağımsız değişken
arasındaki ilişkiyi incelemek amacıyla kullanılan bir analiz yöntemidir. Tek
değişkenli regresyon analizinde bir tek bağımsız değişken, çoklu regresyon
analizinde ise birden fazla bağımsız değişken kullanılmaktadır. Tek değişkenli regresyon analizinde bağımlı ve bağımsız değişkenler arasındaki doğrusal ilişkiyi temsil eden bir doğru denklemi (y = ax + b; a burada y’ yi kesen sabit, b
eğim, x ise bağımsız değiskenin aldığı değerdir) elde edilir.

Geçirimsiz yüzeyler genelde inşaa edilmiş yüzeylerdir ,örneğin asfalt, beton, taş ve kiremit gibi geçirimsiz materyallerle kaplı olan yol, park alanları, çatı alanları, vb. yüzeylerdir. Bu materyaller yüzeyi sızdırmaz, suyu geçirmez ve topraktan sızan yağışı/eriyen suyu önler.