uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri

Transkript

UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFİ
BİLGİ SİSTEMİ TEKNİKLERİNİN
JEOLOJİ, MADENCİLİK, ÇEVRE
ARAŞTIRMALARINDA VE İNŞAAT
SEKTÖRÜNDE KULLANILMA
ÖRNEKLERİ
Prof. Dr. Doğan AYDAL
Uzaktan Algılama ve Cografi Bilgi Sistemleri Uygulamaları
ÖNSÖZ
Yıl 1976; Hacettepe Üniversitesinden Maden Jeolojisi Yüksek Mühendisi unvanını
alıp, Yurt dıĢı sınavını da kazanıp Ġngiltere‟ye gittim. Doktoramı yurt dıĢında
yapacaktım ama Doktora arazisi olarak seçeceğim arazi kendi ülkeme hizmet için
mutlaka kendi ülkemden olmalıydı. Öyle de oldu. ÇalıĢma alanı olarak KayseriPınarbaĢı bölgesini seçtim ve 1978 yazında araziye çıkmak için PınarbaĢı ilçesine
geldim. O kadar rahattım ki! Üniversite öğrenimim esnasında dokuz ayrı yerde staj
yapmıĢtım. Olaylı yıllara rağmen Üniversiteyi” ĠYĠ” derece ile bitirecek kadar
hırslıydım. Arazi ne kadar zor olabilirdi ki? Ben iyiydim!
Ġlk birkaç günüm, kalacak yer bulma, jip bulma, arazide ihtiyacım olacak
malzemelerin temini gibi problemleri halletmekle geçti. Nihayet dağlara gidecektim.
En yüksek zirveye araç ile çıkıp etrafa büyük bir gururla bakacak, dağlara diz
çöktürecek ve sonraki günlerde gereken her ne varsa rahatlıkla yapacak, mutlu
mesut bir Ģekilde doktorayı tamamlamak için Ġngiltere‟ye geri dönecektim.
Ama Dağın zirvesindeki halim hiç de ümit ettiğim gibi baĢlamadı. Ben dağlara
baktım, dağlar bana! Ayaklarımın yeni doğmuĢ danalar gibi titrediğini bugün bile
hatırlıyorum. Allah‟ım her Ģey ne kadar da karıĢık görünüyordu gözüme. Tamam!
ĠĢleri yapacaktım ama hangi sırayla? Araziye nereden ve nasıl baĢlamalıydım? Ya
örnekler ne olacaktı? Aldığım örnekler ortamdaki kaya cinslerini gerçekten temsil
edecek miydi? Ve daha birçok soru. Sorular kafamda dizildikçe bacaklarım daha
çok titremeye baĢlamıĢtı. Artık etrafta soru soracağımız ne bir asistan, ne bir kamp
Ģefi, ne de bir hoca vardı. Dağlar, ben ve gökyüzü. Diz çöktüreceğim dağlar
karĢısında daha birinci dakikada ben diz çökmüĢtüm.
Sonra, çok Ģükür ki zor da olsa dağlarla cebelleĢmeyi öğrendim. Doktorayı bitirip
Üniversiteye intisap ettikten sonra bile dağda dizlerimin titreyiĢini hiç unutmadım.
Sadece bu sebeple, genç araĢtırıcılara yardımcı olmak için çeĢitli madenlerin ve
endüstriyel hammaddelerin nasıl ve hangi usul ve sırayla aranması konusunda çeĢitli
Mühendislik Projeleri hazırladım ve WEB sayfama koydum. Genç araĢtırmacıların
www.doganaydal.com adresindeki sitemden bu projeleri indirerek incelemeleri
kendi yararlarına olur.
Yıllar sonra, 2001 yılında Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemi programları ile
tanıĢtım. Bugün geldiğim noktada, arazide tükettiğim gereksiz zamanlara ne kadar
üzüldüğümü kelimeler ile anlatamam. Ġlerleyen sayfalarda da göreceğiniz gibi, her
Ģey ne kadar kolaylıkla yapılabilirmiĢ! Doktora çalıĢmalarım esnasında, 1978 ve
1979 yaz aylarında, altı aya yakın arazide çalıĢmıĢtım. Uzaktan Algılama(UA) ve
Coğrafi Bilgi Sistemi(CBS) kullanarak daha sonra PınarbaĢı‟nda yaptığım araĢtırma
ise sadece on beĢ gün sürmüĢtür. Ġnanması zor ama sadece on beĢ gün! Ġnanılması
belki yine zor olacak ama, on beĢ gün içinde büroda elde ettiğim sonuçlar hem daha
fazla, hem de daha güvenilir bir durumdaydı. Ancak bu çalıĢmalar “arkadaĢlar
araziye hiç çıkmadan bu iĢleri yapabilirsiniz” anlamı da taĢımamalıdır. Bu
çalıĢmalar, kayalardan incekesit çıkarma, jeokimyasal analiz yapma, sıvı kapanım,
izotop çalıĢmaları yapma gibi klasik ek iĢlemleri yapma mecburiyetimizi ortadan
kaldırmamaktadır.
1
Bütün bu gerçekleri ve onlarca farklı arazide yaptığım UA-CBS çalıĢmalarının
olumlu sonuçlarına bakıp bu bilgileri kendime saklayamazdım. Bu dosyanın sizlere
ulaĢma sebebi de budur. Malum olduğu üzere Üniversitemiz, Üniversite-Sanayi
iĢbirliği çerçevesinde sanayi ile çözüm ortağı olabilmekte, bilgilerini belli maddi
usuller çerçevesinde paylaĢabilmektedir.
ġimdi soru Ģu: Hala klasik yollar ile arazi araĢtırmasına devam edip ZAMAN VE
PARA kaybetmek istiyor musunuz? Cevap hayır ise, sonraki sayfalara lütfen
dikkatli bakın. ÇÖZÜM, SANDIĞINIZDAN DA BASĠT VE YAKININIZDA.
30 Ağustos 2012
ĠLETĠġĠM
Fakülte Tel: 0312 2033364
Cep Tel: 0532 3178181
E. Mail 1: [email protected]
E.Mail 2: [email protected]
WEB: www.doganaydal.com
ADRES: Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Jeoloji Mühendisliği Bölümü
Maden Yataklar ve Jeokimya ABD
06100
BeĢevler-ANKARA
2
ĠÇĠNDEKĠLER
UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ TEKNĠKLERĠNĠN
JEOLOJĠ, MADENCĠLĠK, ÇEVRE ARAġTIRMALARINDA VE ĠNġAAT
SEKTÖRÜNDE KULLANILMA ÖRNEKLERĠ….5
UZAKTAN ALGILAMA(UA) NEDĠR?......5
COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ (CBS)NEDĠR?...6
JEOLOJĠK ARAġTIRMALAR VE MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE CBS VE
UZAKTAN ALGILAMA‟NIN KULLANIMI….8
UA VE CBS ĠLE YAPILACAK BAZI ĠġLEMLERĠN GÖRSEL SUNUMLARINA
ÖRNEKLER..…8
Haritaların Rektifikasyonu….9
SayısallaĢtırma iĢleminin madencilik açısından faydaları Haritaların
sayısallaĢtırılması….9
POTANSĠYEL MADEN ALANLARININ CBS VE UZAKTAN ALGILAMA
YÖNTEMLERĠYLE BELĠRLENMESĠ…10
MEVCUT JEOLOJIK HARITALARININ UYDU GÖRÜNTÜSÜ ILE
KARġILAġTIRILMASI….10
OLUġTURULAN RENKLĠ KOMPOZĠTLERĠN LĠTOLOJĠK BĠRĠMLERĠN
SINIRLARINI NET OLARAK GÖSTERMESĠ…11
YÖNLENDĠRĠLMĠġ VE YÖNLENDĠRĠLMEMĠġ SINIFLANDIRMA….13
ÇALIġILAN ARAZĠNĠN ÜÇ BOYUTLU MODELLEMESĠ VE UYDU
GÖRÜNTÜSÜNÜN GĠYDĠRĠLMESĠ…15
RUHSAT ALANLARININ ÜÇ BOYUTLU GÖRÜNTÜLERĠNĠN ELDE
EDĠLMESĠ…19
MADEN SAHASINA AĠT DEĞĠġĠK KONULU HARĠTALARIN
HAZIRLANMASI…19
Bölge Jeolojik haritasının ve topografik yükseltilerinin uydu verisi üzerine
konumlandırılması…19
EĞĠM(SLOPE) HARĠTASI VE ÖNEMĠ….23
BAKIġ-YÖN (ASPECT) HARITASI VE ÖNEMĠ…24
GÖLGELEME (SHADĠNG) HARITASI VE ÖNEMĠ….25
3
FAYLARIN –ÇATLAK SĠSTEMLERĠNĠN BULUNMASINA YARDIMCI
ĠġLEMLER….25
JEOFĠZĠKSEL VERĠLERĠN CBS ORTAMINDA DEĞERLENDĠRĠLMESĠ….27
UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE TEMEL BĠLEġEN ANALĠZLERĠ (PRINCIPAL
COMPONENT ANALYSIS)….31
UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE DEKORELASYON GERMESĠ (DECORRELATION
STRECHING) ĠġLEMLERĠ…32
CROSTA TEKNĠĞĠ ĠLE KĠLCE VE DEMĠRCE ZENGĠN BÖLGELERĠN
BULUNMASI VE CEVHER YATAKLARI ĠLE ĠLĠġKĠSĠNĠN BULUNMASI….35
UYDU VERĠLERĠNDE KĠL ANALĠZLERĠ….37
UYDU VERĠLERĠNDE DEMĠRLĠ MĠNERAL VE DEMĠROKSĠT
ANALĠZLERĠ….38
HĠPERSPECTRAL UYDU VE RADAR VERĠLERĠ ĠLE ÇALIġMALAR….41
SONDAJ VERĠLERĠNĠN CBS-GIS ORTAMINA AKTARILMASI….43
DENĠZLERDE VE GÖLLERDE UZAKTAN ALGILAMA ÇALIġMALARI….44
AÇIK ĠġLETMELERDE VE YOL YAPIM ÇALIġMALARI ESNASINDA
DEKAPAJ HESAPLARININ CBS ĠLE YAPILMASI……..46
CBS ĠLE BARAJ ÇALIġMALARI….50
4
UZAKTAN ALGILAMA VE COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ TEKNĠKLERĠNĠN
JEOLOJĠ, MADENCĠLĠK, ÇEVRE ARAġTIRMALARINDA VE ĠNġAAT
SEKTÖRÜNDE KULLANILMA ÖRNEKLERĠ
UZAKTAN ALGILAMA (UA) NEDĠR?
Geniş kapsamda, nesnelere dokunmadan dolaylı yöntemler kullanarak, onlardan yansıyan
bilgilerin Dünya etrafına yerleştirilmiş bulunan Uydular tarafından kaydedilmesidir. Genel
(klasik) anlamda ise Uydu‟dan alınan bu sayısal verilerin ve hava fotoğraflarının, işlenerek
analiz edilmesidir.
ġekil 1: Uydu verilerinin elde edilmesinin Ģekilsel anlatımı
5
ġekil 2: Uydu verileri günümüzde bir metre hatta bir metrenin de altında hassasiyetle
görüntü verebilmektedirler. Görüntü, ESKĠġEHĠR_MIHALIÇÇIK‟da Manyezitce
zengin bir alanın IKONOS RGB görüntüsüdür. Ġkinci görüntü ise aynı görüntünün sol
alt köĢesindeki küçük bir kısmını daha detaylı olarak göstermektedir
COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ (CBS) NEDĠR?
Coğrafi Bilgi Sistemi, grafik ve grafik-olmayan bilgilerin coğrafi esaslara göre toplanması,
saklanması, işlenmesi ve kullanıcıya sunulması işlevlerini bir bütünlük içerisinde
gerçekleştiren bir bilgi sistemidir. CBS bünyesinde, coğrafi veri tabanı, yazılım, donanım,
personel, standartlar ve yöntemler gibi bileşenleri kapsar. Bu özelliklerinden dolayı CBS, tüm
dünyada çok geniş kullanım alanlarına sahiptir.
Coğrafi Bilgi Sistemi, sadece haritaları üreten bir program sistemi değildir. Farklı ölçeklerde,
farklı projeksiyonlardaki haritaların üretiminin yanı sıra, bu haritaların kullanımına yönelik
bir analiz sistemidir. En büyük avantajı, harita üzerindeki grafik bilgilerin, birbirleri ile veya
kriterler bazında, mekansal ve mantıksal ilişkilerini vermesidir.
6
ġEKĠL 3: Coğrafi Bilgi Sistemlerini oluĢturan unsurlar
CBS‟nin Yararları
CBS teknolojisi, mühendislik ve bilimsel sorunların kendi içerisinde çözümünün çok
ötesinde, kamu ve özel kullanıcılara ait hizmetlerin dağıtımının optimizasyonu, istatistiksel
verilerin değerlendirilmesi, toplumsal ve doğal kaynakların yönetimi konularında çok etkin
çözümler sunmaktadır.
CBS‟in sağladığı katkılar Ģöyle sıralanabilir:
1. İş verimliliğini ve başarısını arttırır;
2. İşlem yapabilme etkinliğini arttırır;
3. Bilgi akışını hızlandırır;
4. Mevcut veriye ulaşımı çabuklaştırır;
5. Mevcut kaynak ve verilerle etkili ve doğru analiz yapılabilir;
6. Veri güncelleştirme kolaylıkla yapılabilir;
7. İşletmenin iş performansını arttırır;
8. Çalışmayı daha kolay ve zevkli hale getirir;
9. Bürokrasiden kaynaklanan iş gücü ve zaman kaybını önler.
7
Uzaktan Algılama Teknolojisi ve CBS Ġçinde Kullanımı
Uydu görüntüleri işlenerek analizlerinin yapılmasını konu alan uzaktan algılama tekniklerinin
son yıllarda çok hızlı bir şekilde gelişmesini takiben, CBS ve UA birbirini destekleyen ve
birçok sektörde mükemmel çözümler sunan iki ana dal haline gelmiştir.
JEOLOJĠK ARAġTIRMALAR VE MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE CBS VE
UZAKTAN ALGILAMA‟NIN KULLANIMI
Öncelikle çok geniş sahalarda araştırma yaparak, potansiyel maden sahalarının bulunmasını
amaçlayan madencilik faaliyetleri, bir bakıma, „‟geniş bir balık ağının daraltılarak son
aşamada ağ içinde kalan balıkların toplanmasına‟‟ benzetilebilir; Arama ruhsatı almış
olduğunuz binlerce hektarlık alanlarda “acaba hangi lokasyonlarda cevherleşme vardır?”
sorusu geçmişten günümüze tüm madencilerin aklını kurcalar. Jeoloji biliminin gelişmesi ile
sistematik kazanan bu alan daraltma çalışmaları, uzaktan algılama yöntemlerinin kullanımı ile
büyük bir ivme kazanmış ve özellikle erişilmesi zor bölgelerde madenlere ait yansıma, drenaj
ve renk farklılıklarının uydular tarafından görüntülenmesi sonucu başta demir, bakır, kalay,
çinko gibi metalik maden yatakları olmak üzere, manyezit, fosfat, dolomit, kil yatakları gibi
birçok yeni endüstriyel hammadde yatağı keşfedilmiştir. Günümüzde, uydu görüntülerinin
eriştiği hassasiyet (çözünürlük) 1 m. „nin altına inmiş durumdadır.
Öte yandan, bir ruhsat sahasında ön araştırma yaparken kullanılan verilerin çeşitliliği ve
miktarı, CBS kullanımı için ideal bir ortam oluşturmaktadır. Maden sahasına ait jeoloji,
tektonik, toprak sınıfı haritaları, topoğrafik haritalar gibi sayısal nitelikte olan veriler ile
sondaj, yarma raporları, jeolojik formasyonlara ait raporlar gibi tablo (öznitelik) verileri,
bölgeye ait resim ve videolar bu sistem içinde birlikte rahatlıkla kullanılabilmektedir. Bütün
bu verilerin birlikte değerlendirilmesi ise cevher oluşumu ile ilgili doğru modelleme
yapılmasını sağlar. CBS, bu aşamada klasik yöntemlerle kıyaslandığında eşsiz çözümler
üretmektedir; çünkü grafik veriler sözel veriler ile ilişkilendirilmekte ve bu işlem sonucunda
oluşan CBS, her türlü verinin sorgulanmasında, analizinde, cevher modellenmesinde, üretim
şekline karar verilmesinde ve sunumunda tam bir bilgisayar otomasyonu sağlamaktadır.
Coğrafi Bilgi sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri büyük ve küçük ölçekli
madencilik faaliyetlerinde maden arama, iĢletme ve rehabilitasyon çalıĢmalarının her
aĢmasında kullanılır.
UA VE CBS ĠLE YAPILACAK BAZI ĠġLEMLERĠN GÖRSEL SUNUMLARINA
ÖRNEKLER
Haritaların Rektifikasyonu
Ölçekleri 1:25000, 1:50.000, 1:100.000 gibi olan haritaların sayısallaştırılmış halleri ilgili
kurumlardan satın alınır. Ölçekleri 1:10.000, 1:5000, 1:1000 ve daha büyük ölçekli olan
haritalar sayısal halini bulmak nispeten zordur. İhtiyaç duyduğumuz haritalar ise özel
digitizerlardan (sayısallaştırıcı cihaz = tarayıcı) geçirildikten sonra kullanılan yazılımlara
uygun formatlara(TIFF, JPEG vs.) dönüştürülür. Daha sonra kullanılan CBS yazılımına
uygun olarak haritadaki bazı köşe koordinat değerleri girilerek verilen bir komutla haritalar,
belirlediğimiz projeksiyon sistemini baz alarak dünya koordinat sistemine oturtulur. Böylece
harita üzerinde istenilen her noktanın tam koordinat değerine anında ulaşılabilir.
8
Haritaların sayısallaĢtırılması
Belli ölçekteki haritaların( 1:25000, 1:50000 vs.‟lik topografik veya jeolojik) sayısal halleri
HGK veya MTA gibi ilgili kurumlardan satın alınabilir. Herhangi bir kurum tarafından daha
once üretilmemiş ve satın alınamayan haritalar ise özel olarak sayısallaştırılır. Rektifiye edilen
haritalardaki eşyükselti eğrilerinin herbiri, jeolojik formasyonlar, galeri ve/veya yarmaların
tamamı, eğim,doğrultu gibi vektörel veriler bilgisayar üzerinde tek tek çizilip yükseklik
değerleri girilir. Böylece paftalar sayısal ortama aktarılmış olur. Sayısallaştırılmış bir paftada
kontur değerleri arasına interpolasyonla yükseklik değeri atanmış olur. Böylece harita
üzerinde her noktanın yükseklik değerine ulaşılabilir.
ġekil 4: HATAY bölgesinde sayısallaĢtırılan 1:25.000 ölçekli P36-a4 paftası ve aynı
bölgedeki jeolojik birimlerin sayısallaĢtırılarak gösterilmesi ve aynı bölgede oluĢturulan
50 metre farkli münhalilerin renkli modeli.
SayısallaĢtırma iĢleminin madencilik açısından faydaları
 Açılacak her türlü açıklığın ( kuyu, yarma, galeri vs…) yerinin tam yükseklik
değerine ulaşılabilir
 Sahaya ait yüzlerce bilgi harita üzerinde gösterilebilir

 Harita üzerinde istenildiği gibi çalışılabilir (tekrar tekrar yazılıp silinebilir)
9
POTANSĠYEL MADEN ALANLARININ CBS VE UZAKTAN ALGILAMA
YÖNTEMLERĠYLE BELĠRLENMESĠ
Sahaya ait en uygun uydu görüntüsünün temin edilmesi, rektifikasyonu ve farklı kompozitler
elde ederek bölgede dikkat çeken unsurların araştırılması
ġekil 5: HATAY-KIZILDAĞ bölgesini gösteren Landsat 7 ETM 174-35 görüntüsünün
RGB-542 kompoziti
MEVCUT JEOLOJIK HARITALARININ UYDU GÖRÜNTÜSÜ ILE
KARġILAġTIRILMASI
Daha önce herhangi bir kurum veya kişi tarafından yapılmış jeolojik harita sayısallaştırılarak
uydu görüntüsü ile çakıştırılır. Hazırlanan haritanın sahaya uyup uymadığı mutlaka kontrol
edilmelidir.
10
ġekil 6: HATAY Amanos dağlarında yapılan jeolojik bir haritadaki formasyon
sınırlarının ve fayların gerçekle örtüĢmediğini gösteren çalıĢma. Faylar, orman
sebebiyle rastgele iĢaretlenmiĢ, hatta tepelerin üzerinden, yamacından geçirilmiĢ ve
özellikle gabronun üst sınırı çok daraltılmıĢtır. Ġkinci görüntüye dikkat edildiği takdirde
ormanla örtülmüĢ olsa bile kaya sınırları Uydu verileri ile rahatlıkla ayrılabilmektedir.
OLUġTURULAN RENKLĠ KOMPOZĠTLERĠN LĠTOLOJĠK BĠRĠMLERĠN
SINIRLARINI NET OLARAK GÖSTERMESĠ
Uydu verileri kullanılarak hazırlanan çeşitli RGB kompozitleri (kombinasyonlar) litolojik
birimlerin gerçek renklerinin dışında görünmesine sebep olur. Ancak doğru kombinasyon
seçilebilirse bölgedeki bütün kayalar ve alterasyon alanları farklı renklerde ve keskin sınırlar
ile görülür. Bu da arazide litolojik sınırları ayırtlama, altere olmuş alanları bulmak için
harcadığımız zamanı birkaç günlük bir çalışmaya indirir. Ayrıca alınacak numune sayısını da
en az düzeye düşüreceğinden oldukça büyük bir tasarruf yapılmasını sağlar.
11
ġekil 7: MALATYA-PÖTÜRGE MASĠFĠ ĠLE ELAZIĞ-BASKĠL arasındaki
bölgenin litolojik birimlerinin kolayca ayırt edilebildiği Landsat 7 ETM, RGB531 kompoziti
ġekil 8: KAHRAMANMARAġ-GÖKSUN-BELBAġI Karbonatlı
yataklarının sınırlarını net olarak gösteren RGB 531 Equalize görüntü
Çinko
12
YÖNLENDĠRĠLMĠġ VE YÖNLENDĠRĠLMEMĠġ SINIFLANDIRMA
Bu teknik çalışma alanı içinde birbirine benzer birimlerin aynı renkte gösterilmesini sağlar.Bir
başka deyişle bölgedeki litolojik birimler, hatta alterasyon alanları rahatlıkla ayrılabilir hale
gelir. Özellikle yönlendirilmiş sınıflama kullanarak arazide bildiğimiz bir madeni veya
endüstriyel hammaddeyi kullandığımız uydu programına pikselleri ile tanıtır, benzeri varsa
bulmasını isteyebiliriz. Ancak Uydu aracılığı ile bulunan lokasyonların ve çizilen sınırların
sahada da mutlaka kontrol edilmesi ve denetlenmesi beklenir.
ġekil 9: Elazığ-Baskil civarındaki altınlı kuvars damarlarının bulunduğu bölgenin
haritası ve uydu verilerinden elde edilen yönlendirilmiĢ sınıflandırma görüntüsü
13
ġekil 10: Adana-Çiftehan bölgesinin Landsat 7TM, RGB 531 kompoziti ve bu
görüntüden üretilen YönlendirilmemiĢ sınıflaması
KIZILTEPE
KIZILTEPE
DELĠKTEPE
DELĠKTEPE
SDD
HADD
HL
KA
KĠSECĠK
0
1 km
KĠSECĠK
ġekil 11: Hatay-Kisecik köyünde, altınlı kuvars ve sülfit damarlarının bulunduğu
Kızıltepe ve Deliktepe cıvarında, yönlendirilmiĢ sınıflama yapmak için oluĢturulan
eğitim setleri, sınıflandırma sonucu oluĢan görüntü ve elde edilen sınıflama sonucunun
gerçeğe uygunluğunu göstermek için, Landsat 7 ETM verisinden elde edilen Birincil
bileĢen Analizi (PC123) kompozitinin karĢılaĢtırılması.
14
ÇALIġILAN ARAZĠNĠN ÜÇ BOYUTLU MODELLEMESĠ VE UYDU
GÖRÜNTÜSÜNÜN GĠYDĠRĠLMESĠ
Üç boyutlu görüntüler farklı sebepler için oluşturulabilir. Üç boyutlu görüntülere gerçek
renkleri ile uydu görüntüsü giydirilebileceği gibi kontrastı arttırmak için yalancı renkler
dediğimiz(false colour) yüklenebir. Hatta bölge daha iyi anlaşılsın diye topografya dikey
boyda 1,5 veya 2 misli abartılabilir. Bu uygulamalara ait çeşitli örnekler aşağıda
görülmektedir.
ġekil 12: ESKĠġEHIR-MĠHALIÇÇIK bölgesinde elde edilen 3 boyutlu bir görüntünün
uydu görüntüsü giydirilmiĢ hali
ġekil 13: ESKĠġEHIR-MĠHALIÇÇIK bölgesindeki bazı kromit ocaklarının
konumlarının uydu görüntüsü giydirilmiĢ üç boyutlu ortamda gösterilmesi. Kromit
merceklerinin tespih tanesi gibi izlenmesi ve kimyasal kalitelerinin yanısıra kotlarının
kontrolu açısından önemli bir çalıĢmadır.
15
ġekil 14: ESKĠġEHĠR-MĠHALIÇÇIK Bölgesine ait bir metre çözünürlüklü- hassasiyetli
IKONOS uydu görüntüsü
ġekil 15: SĠVAS- SARIKAYA bölgesinde tabakaların ve yönlerinin bile rahatlıkla
görülebildiği 60 cm çözünürlüklü-hassasiyetli QUICKBIRD uydu görüntüsü
16
ġekil 16: ELAZIĞ-BASKĠL güneyine ait topografyanın abartılarak gösterilmesi ve
birimlere abartılı renkler atanarak (false colour) litolojik sınırların belirgin hale
getirilmesi
ġekil 17: BOLU‟da Granitoidlerin çevresindeki Demirli mineraller (kırmızı) ve
Demiroksitli (sarı) bölgelerin abartılmıĢ topografya ve kontrastı arttırmak için yalancı
renkler (false colour) ile oluĢturulmuĢ üç boyutlt görüntü üzerinde gösterilmesi.
17
ġekil 18: SĠVAS_KAYSERĠ arası HINZIR dağlarının iki ve üç boyutlu görüntülerinin
birlikte sunumu
18
ġekil 19: Herhangi bir bölgedeki ruhsat alanları üç boyutlu görüntüler üzerine
yerleĢtirilip incelenebilir.
MADEN SAHASINA AĠT DEĞĠġĠK KONULU HARĠTALARIN
HAZIRLANMASI
Bölge Jeolojik haritasının ve topografik yükseltilerinin uydu verisi
üzerine konumlandırılması
CBS ile bir maden sahasına ait; eğim haritası, bakı haritası, drenaj ağı, arazi kullanım haritası,
bitki örtüsü haritası, kil, demir analizleri, jeokimyasal veri haritası, yol ağı haritası vb…
haritalar oluşturulur. Kağıt ortamda mevcut olan haritalar sayısal ortama aktarılarak, coğrafi
veri tabanı oluşturulur. Çalışmalar esnasında da bu haritalardan sadece ihtiyaç duyduklarımız
görüntü alanine getirilerek çeşitli yorumlar yapılır. Program bütün verileri şeffaf hale
getirebilmektedir. Bu önemli bir özelliktir. Önemli gördüğümüz her alanine uydu verisi veya
harita üzerinde nereye düştüğünü kolaylıkla sorgulayabiliriz.
19
ġekil 20: NIĞDE-BOR-ÇĠFTEHAN arası bölgenin 1:100.000 ölçekli jeolojik
haritasının uydu verisi üzerindeki konumu ve Niğde-Bor çevresinin topoğrafik
konturlarının sorgulanması.
ġekil 21: Balıkesir-Bigadiç „de bir bölgeye ait jeolojik haritanın CBS ortamında
sorgulanması
20
ġekil 22: Balıkesir-Bigadiç „de bir bölgeye ait jeokimyasal verilerin sorgulanması
ġekil 23: Balıkesir-Bigadiç „de bir bölgeye ait jeolojik haritanın topoğrafik konturlar ile
birlikte sunumu
21
ġekil 24: Balıkesir-Bigadiç „de bir bölgeye ait numunelerdeki Bakır değerlerinden
oluĢturulan TIN (Triangulated Irregular Network) görüntüsü. Bu çalıĢma ideal sondaj
yerlerinin belirlenmesinde çok önemlidir.
ġekil 25: Yüzde elli Ģeffaf hale getirilen jeolojik haritanın arkasında 1:25000 ölçekli
topografik harita bulunmaktadır. Bu Ģekilde formasyonların gerçek alanda nereleri
kapsadığını, demirli mineraller ile demiroksitce zengin alanların nerede bulunduğunu
rahatlıkla görebiliriz. Yazılar okunamıyorsa Ģeffaflık yüzdesi artırılabilir.
22
EĞİM(SLOPE) HARİTASI VE ÖNEMİ
Bir maden sahasına ait eğim bilgilerinin haritalanması ve veritabanın oluşturulması CBS ile
oldukça kolaydır. Eğim haritasında her eğim değeri farklı renkle temsil edildiğinden görsel
olarak kolaylıkla eğim değerleri görülebilir.
Bir maden sahasında eğim haritasının hazırlanmasının önemi;
 Pasa sahası ve stok sahası için en uygun yerin seçimi
 Suların akış yönlerinin belirlenmesi
 Kurulacak tesisler için eğim faktörü göz önüne alınarak en uygun yer seçimi
gibi bir çok konuda faydalar sağlar.
ġekil 26: Niğde-Bor-Kemerhisar arası bölgenin eğim haritasının CBS ortamında
gösterilmesi
23
BAKIŞ-YÖN (ASPECT) HARİTASI VE ÖNEMİ
Bir maden sahasındaki şev yüzeylerinin baktığı yönler farklı renklerle temsil edilerek araziye
ait bakı haritası oluşturulur.
Bir maden sahasında bakı-yön haritasının hazırlanmasının önemi;





Açılacak galeri, kuyu,yarma gibi açıklıkların yerlerinin belirlenmesinde,
Şev yönlerinin tespitinde
Hakim rüzgar yönünün belirlenmesinde
Pasa sahası için en uygun yer seçiminde
Kurulacak bina ve şantiyelerin yerlerinin belirlenmesi
gibi birçok problemin çözümünde büyük kolaylıklar sağlar.
ġekil 27: Niğde-Bor-Kemerhisar arası bölgenin Bakı-Yön haritasının CBS ortamında
gösterilmesi
24
GÖLGELEME (SHADĠNG) HARĠTASI VE ÖNEMĠ
Bu görüntüler çalıĢılan bölgedeki drenaj sistemlerini ve varsa fay hatlarını çok belirgin
olarak gösterir. Drenaj sistemlerinin farklılığından kayaçların ayırımı öteden beri
bilinmektedir.
ġekil 28: KAYSERĠ_PINARBAġI çevresi Gölgeleme görüntüsü
FAYLARIN –ÇATLAK SĠSTEMLERĠNĠN BULUNMASINA YARDIMCI ĠġLEMLER
Fayları en kolay bulacağımız teknik UYDU programlarındaki Filitreleme tekniğidir. Ancak
Filitreler sadece Fay bulmakta yardımcı olmaz. Filtreleme işlemleri; Görüntüyü netleştirmek,
bulanık hale getirmek, seçili olan yerlerde görüntü kirliliklerini ortadan kaldırmak, kenarları
belirginleştirmek veya görüntü kontrastını değiştirmek için de kullanılırlar. SRTM( shuttle
Radar Tematic Mapper) verileri de kırık hatlarının rahatlıkla görünmesini sağlayabilir.
Yukarıda da gösterildiği gibi Gölgeleme haritaları da bu konuda oldukça yardımcı verilerdir.
ġekil 29: Yönlü Filitlere kullanarak belli yönlerdeki Fay hatlarının abartılarak öne
çıkması sağlanır.
25
ġekil 30: ESKĠġEHĠR-Mihalıççık Manyezit bölgesindeki çatlak sistemlerinin SRTM
( Shuttle Radar Tematic Mapper) üç boyutlu görüntüsü üzerinde gösterilmesi
26
JEOFĠZĠKSEL VERĠLERĠN CBS ORTAMINDA DEĞERLENDĠRĠLMESĠ
Her türlü jeofiziksel veriler CBS ortamına kullanılabilir. SİVAS-AKKIŞLA HINZIR dağında
yaptığımız çalışmaların CBS ortamında Türkiye Manyetik haritası ve Gravite haritaları ile
örtüştürülmesi bölge hakkındaki tezlerimizi destekler birçok veri sunmuştur. Bu konu
hakkındaki makaleler MISIR‟da uluslararası sempozyumda sunulmuş ve sempozyum
kitabında yayımlanmıştır. Ayrıca MERSİN‟de yaptığımız çalışmada, Proton
Manyetometre‟den elde edilen veriler CBS ortamına yüklenerek TIN (Triangulated Irregular
Network-Üçkenlenmiş Düzensiz Ağlar) işlemi yapılmış ve ideal sondaj ve/ veya kazma alanı
belirlenmiştir. Bölgede yapılan kazıda demir cevheri bulunmuştur. Bu konu TJK‟da tebliğ
olarak sunulmuştur.
ġekil 31: SĠVAS-AKKIġLA bölgesindeki HINZIR dağına ait uydu görüntüsü ile
Bölgedeki gravite haritasının CBS ortamında örtüĢmesi sağlanmıĢtır. Gravitenin arttığı
görülen yerde hem mostra vermeyen bir plütonun varlığı belirlenmiĢ, hem de demir
yatağı bulunmuĢtur.
27
ġekil 32: HINZIR dağlarındaki Manyetik alan haritasında Tipitutan Tepe ve
Karcaömer düzlüğündeki manyetik artıĢlar Demir cevheri bulduğumuz yer ile
örtüĢmektedir.
ġekil 33: Mersin- Samadın bölgesinde yapılan Proton Manyetometre ölçümleri
sonrasında belirlenen kazma alanları
28
ġekil 34: Demir bulmak ümidiyle kiralanan kepçenin araziye getirilmesi
29
ġekil 35: Kazı çalıĢmaları
ġekil 36: SONUÇ; Açılan yarmada %78 Fe2O3 tenörlü cevherin bulunması
30
UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE TEMEL BĠLEġEN ANALĠZLERĠ
(PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)
Bu ÇalıĢmalar ile normal uydu görüntüsünde dikkat çekmeyen birçok unsur
abartılarak ön plana çıkarılır. Özellikle endüstriyel hammaddelerin bulunmasında çok
etkilidir.
ġekil 37: Mihalıççık bölgesindeki manyezilerin bulunması için yapılan PCA321 analizi.
Bu çalıĢma ile manyezitler beyaz renkli olarak gözükmüĢ ve kolaylıkla bulunmuĢlardır.
31
UYDU GÖRÜNTÜLERĠNDE DEKORELASYON GERMESĠ (DECORRELATION
STRECHING) ĠġLEMLERĠ
Uydu verileri üzerinde yapılan bu iĢlem ile original uydu görüntüsünde dikkat
çekmeyen unsurlar ortaya çıkar. ġekildeki örnekte görüldüğü gibi bir kireçtaĢı kütlesi
içinde dıĢarıdan gelen solusyonlar ile etkilenmiĢ bölgeyi rahatlıkla buluruz.
ġekil 38: KAYSERI–PINARBAġI‟NDA bulunan kireçtaĢı bloku içinde çinko
zenginleĢmesine uğrayarak Çinkokarbonat oluĢan bölgenin görünümü. Aynı bölgede
Ultramafik ve mafik kayaçlar da çok kolaylıkla ayırtlanabilmiĢtir.
32
ġekil 39: SĠVAS_AKKIġLA HINZIR dağlarındaki karbonatlı birimler içine enjekte
olmuĢ hidrotermal solüsyonların QUICKBIRD UYDU verisinde yapılan PCA ve DS
teknikleri ile görüntülenmesi.
ġekil 40: Karbonatlı kayalar içinde Çinko bakımından zengin Zebra dolomitlerin
Dekorelasyon germesi( Decorrelation Streching) tekniği ile bulunması
33
ġekil 41: AltmıĢ santim cözünürlüklü QUICKBIRD uydusu görüntüsü üzerinde Zebra
dolomitlerin sayısallaĢtırılması
34
CROSTA TEKNĠĞĠ ĠLE KĠLCE VE DEMĠRCE ZENGĠN BÖLGELERĠN
BULUNMASI VE CEVHER YATAKLARI ĠLE ĠLĠġKĠSĠNĠN BULUNMASI
Özellikle demir ve kilce zengin bölgelerin bulunmasında kullanılan özel bir tekniktir. Bu
teknik ile daha önce denenmemiĢ bir usul tarafımdan uygulanarak birbirini kesen
plütonların da bu teknikle bulunabileceği gösterilmiĢtir. Bu konudaki makalem
International Journal of Remote Sensing adlı dergide yayımlanmıĢtır. WEB sayfamdan
indirilebilir.
ġekil 42: ÇalıĢma alanındaki tektonik hatların ve numune yerlerinin, Crosta tekniğinin
Landsat 7 ETM+ uydu verisi, dört band için (1, 4, 5 ve 7) uygulanması ile elde edilen
hidroksil (PC4) görüntüsü üzerinde, numunelerden elde edilen Bakır değerleri ile
oluĢturulan TIN görüntüsünün konumu.
35
ġekil 43: ELAZIĞ-BASKĠL bölgesinin güneyinde, hemen alt kısmında bulunan
kayaçların tek bir plutona ait olmayıp, birbirini kesen iki plutonun ürünü olduğunu
gösteren çalıĢma.
36
UYDU VERĠLERĠNDE KĠL ANALĠZLERĠ
Uydu verilerinde yapılan en etkili çalışmalardan biri de kil analizleridir. Eğer taşınmamış ve
original yerlerinde kalmışlar ise Kil mineralleri bir alterasyon ürünü olarak çok şey anlatabilir.
Yamaçlarda ve/veya tepe kısımlarında görülen kil minerallerinin kaynağı mutlaka kontrol
edilmelidir. Özellikle Porfiri tip yataklarda ve hidrotermal yataklarda kullandığımız bu teknik
ile cevher bölgesini bulmak çok kolaylaşmaktadır.Taşınarak dere yataklarında görülen killerin
iseistisnai hallerin dışında çok bir önemi yoktur.
ġekil 44: KAHRAMANMARAġ‟da bir bölgede LANDSAT uydu verisi üzerinden
yapılan kil analiz sonuçları.
37
UYDU VERĠLERĠNDE DEMĠRLĠ MĠNERAL VE DEMĠROKSĠT ANALĠZLERĠ
Herhangi bir bölgede Demir ve Demiroksitce zengin mineral analizleri de uydu üzerinden
yapılabilir. Mersin, Sivas ve Bolu‟da yapılan çalışmalarda saha verileri ile örtüşen oldukça
güzel sonuçlar elde edilmiştir.
ġekil 45: SĠVAS-KAYSERĠ arasındaki Hınzır Dağlarında eni yirmi metreyi geçen ve
2500 metrelerde bulunan hematit yatağı LANDSAT Uydu verilerinde Demiroksit analizi
yapılarak bulunmuĢtur. Konuyla ilgili tebliğ MISIR‟da sunulmuĢ ve makalesi
Sempozyum kitabında yayımlanmıĢtır. WEB sayfamdaki “Makaleler” sekmesine
girilerek indirilebilir.
38
ġekil 46: SĠVAS-SARIKAYA‟da yapılan ve QUICKBIRD uydu verisi kullanılarak
yapılan DEMĠROKSĠT‟ce zengin bölgelerin uydu analizleri. Konuyla ilgili tebliğ 2006
yılında ĠTÜ sempozyumunda sunulmuĢ ve Makale sempozyum digital kitabında
yayımlanmıĢtır.
39
ġekil 47: MERSĠN (Ovacık-Dedeler-Pelitpınarı) bölgelerinde yapılan demirli mineral,
demiroksit ve kil analizlerinin Landsat uydu görüntüsü üzerinde ve bölge jeolojik
haritası üzerinde gösterilmesi.
40
HYPERION UYDU VERĠSĠ VE RADAR VERĠLERĠ ĠLE
ÇALIġMALAR
Bugün gelinen noktada HYPERION gibi bazı uydular yüzlerce band‟a sahiptirler. Bu çok
bantlı özellikleri yer yüzeyini daha hassas olarak, hatta mineral bazında incelememize
yardımcı olmaktadır. Ayrıca Envisat ASAR ve ALOS PALSAR gibi uydular ile RADAR
çalışmaları yapılmaktadır. Henüz yayımlamadığımız için detay görüntüler veremeyeceğimiz
bu çalışmaların Gümüşhane‟deki altere alanlarda uygulanması ile oldukça güzel ve anlamlı
sonuçlar elde edilmiştir.
ġekil 48: GÜMÜġHANE‟de hyperspectral çalıĢma yapılan alandan bir
görüntü
41
ġekil 49:Alterasyona uğramıĢ alanda Hyperion uydu verisi kullanılarak
belirlenen farklı minerallerin lokasyonları
42
SONDAJ VERĠLERĠNĠN CBS-GIS ORTAMINA
AKTARILMASI
ġekil 50: Bir maden yatağındaki sondajların cevhere girip çıktığı yerlerin, topoğrafik
konumunun ve elde edilen jeokimyasal değerlerden elde edilen izokimyasal tenor
haritasının CBS ortamında gösterilmesi
ġekil 51: Galerilerin üç boyutlu topografya üzerinde gösterilmesi
43
DENĠZLERDE VE GÖLLERDE UZAKTAN ALGILAMA ÇALIġMALARI
Uydu verileri ile denizlerde çalışılması beklenmez. Ancak yaptığımız özel işlemlerde Deniz
altındaki fayların da bir şekilde göründüğünü ortaya koyduk. Deniz içinde belirlenen fayların
karada da devamlılığının olması, traverten sınırlarının rahatlıkla ve ölçülebilir olması bu
çalışmaların denizde de rahatlıkla yapılabileceğinin delilleri olarak görülmektedir. Ayrıca
denizlerde veya göllerde meydana gelen çevre kişrliliği ve kaynakları da bu çalışmalar ile çok
kolaylıkla bulunabilmektedir.
44
ġekil 52: ANTALYA-FĠNĠKE bölgesinde denizdeki fayları belirlemeye yönelik yapılan
çalıĢma
45
AÇIK ĠġLETMELERDE VE YOL YAPIM ÇALIġMALARI ESNASINDA DEKAPAJ
HESAPLARININ CBS ĠLE YAPILMASI
Bir bölgede yol yapılacak ise o bölge hakkında CBS-teorik hacım kaybı hesaplarının
yapılması müteahit tarafından verilecek teklifin daha sağlıklı olmasını sağlar.
BALIKESĠR YOL PROJESĠ
Balıkesirde 600 metre kot alınarak yapılması planlanan bir yolun CBS ortamında yapılması
ġekil 53: Yol yapılacak alanın sayısallaĢtırılmıĢ üç boyutlu modeli- görüntüsü
ġekil 54: Kotu 600 m olan yolun iĢlenmiĢ ham hali
46
ġekil 55: Kot hesaba katılarak hesaplanan ve ilk üç boyutlu hacim ile yol açıldıktan
sonra bulunan hacim arasındaki miktarın alansal ve hacimsal değerlerinin bulunması
47
ġIRNAK YOL PROJESĠ
Şırnak‟da yapılan 63Km‟lik bir yolun ilk iki kilometresine ait YARMA-DOLMA
(CUT_FILL) hesaplarının CBS ortamında yapılması.
48
ġekil 56: ġIRNAK ilinde yapılan bu çalıĢmaya ait tebliğ verilmiĢ ve 2007 yılında makale
yayımlanmıĢtır. Makale, WEB sayfamdan indirilebilir.
49
CBS ĠLEBARAJ ÇALIġMALARI
Baraj yapımı için ideal bölgelerin seçimi de CBS programları ile rahatlıkla yapılabilmektedir.
Hatta Baraj bölgeleri su ile doldurulduğunda hangi metrelerde hangi bölgelerin sular altında
kalacağı ve boşaltılması gereken köylerin belirlenmesine kadar bütün ön işlemler CBS ile
yapılabilmektedir.
1
50
ġekil 57: Bir Baraj bölgesinde su seviyeleri 1693 metre, 1803 metre, 2003 metre
seviyelerine çıktığı zaman kapsayacağı alana ait görüntülerin simülasyonu.Bu çalıĢma
ile sular altında kalacak olan yerleĢim alanları kolaylıkla bulunabilmektedir.
51

uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri

Transkript

Benzer belgeler

Uzaktan Algılama Teknolojisi

Biyoloji Deneyleri

Bosphocom, Birçok Uluslararası Şirkete Türkiye`den Hizmet Sağlıyor

SEASON 2 INTERFACE.pub

şarjlı ampul