Kırsal Alanlarda SYM Üretiminde Filtreleme Yöntemlerinin Performans Analizi: Hava LiDAR Uygulaması; İstanbul Örneği


Doğruluk M., Yanalak M., Aydın C. C.

GEOMATIK, cilt.3, sa.3, ss.242-253, 2018 (Hakemli Dergi)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 3 Sayı: 3
  • Basım Tarihi: 2018
  • Doi Numarası: 10.29128/geomatik.414412
  • Dergi Adı: GEOMATIK
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.242-253
  • Hacettepe Üniversitesi Adresli: Evet

Özet


Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) yeryüzünün fiziksel yapısını üç boyutlu olarak temsil etmek amacıyla kullanılan matematiksel bir modeldir. SYM üretimi için kullanılacak verilerin toplanma yöntemleri, çalışma alanını büyüklüğüne ve üretilecek yüzey modelin kullanım amacına göre değişebilmektedir. Son yıllarda uzaktan algılama teknikleri ile yüzey verilerinin toplanması sağladıkları zaman ve maliyet avantajları nedeniyle tercih edilmeye başlamıştır. Özellikle ulaşılması zor bölgeler ve yüzölçümü bakımından büyük alanlar söz konusu olduğunda 3B konum verilerinin uzaktan algılama teknikleri ile belirlenmesi tercih edilmektedir. Hava LiDAR (Light Detection and Ranging)  tekniği kırsal, kentsel ve ormanlık alanlarda 3B konum verisini üretmede hızlı ve güvenilir bir uzaktan algılama teknolojisidir. Ayrıca klasik fotogrametrik yöntemlerle karşılaştırıldığında veri toplama aşamasında hava durumuna, mevsimlere ve zamana daha az bağımlıdır. Dahası, yoğun ormanlarla kaplı yüzeylerde bitki örtüsüne nüfuz ederek zemin noktalarına ulaşmada ve dolayısıyla SYM oluşturmada diğer yöntemlere göre daha iyi sonuçlar alınabilmektedir.

Bu çalışmada LiDAR verileri kullanılarak bir sayısal yüzey modeli oluşturulmuş ve yüzey üzerinde bulunan zemin dışı objelerin filtreleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Farklı filtreleme algoritmaları kullanılarak yapılan bu işlem sonucunda, elde edilen SYM’nin düşey doğruluğu referans olarak kabul edilen bir veri seti ile kıyaslanmış ve sonuçlar istatistik olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, filtreleme algoritmalarının üretilen SYM doğruluğunu etkilediğini göstermektedir. Ayrıca filtreleme yöntemlerinin ani yükseklik değişimi olan bölgelere duyarlı olduğu ve bu bölgelerde filtreleme kaynaklı hata büyüklüklerinin arttığı gözlemlenmiştir.


The Digital Elevation Model (DEM) is an important topographical product that is used in many engineering applications as the basis. The methods of data collection for DEM production can be varied in parallel with technological developments. Remote sensing techniques have used for gathering surface data because of the time and cost advantages in recent years. In particularly, it is preferable to determine 3D position data by remote sensing techniques for large surface areas and the areas that are difficult to reach. Air LiDAR (Light Detection and Ranging) technology is a fast and reliable technique for generating 3D position data in rural, urban, and forested areas. Also when it compared with classical photogrammetric methods, it has advantages to be less dependent on weather, season and time during the data collection phase. Moreover, the technique has
better results than the other methods creating DEM by penetrating into the vegetation cover on dense forested surfaces and reaching the ground spots.

I

n this study, a digital surface model (DSM) was produced by using LiDAR data and filtering process was performed for the objects on the surface outside the ground. As a result, different filtering algorithms were used and at the end of the process, the vertical accuracy of the obtained DEM was compared with a dataset considered as a reference and the results were evaluated statistically. It has been concluded that the filtering
algorithms affected the accuracy of the generated SYM directly. Furthermore, it has been observed that the filtering methods are sensitive to regions with sudden change in height, and that the filtering error sizes increase in these regions.