Yüksek yoğunluklu kentsel alanlarda çok yüksek çözünürlüklü gerçek ortofotolardan kural tabanlı sınıflandırma yöntemi ile bina çıkarımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Geomatik Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YUSUF ÜZÜMLÜ
Danışman: Mustafa Türker
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Kentlerin plansız bir şekilde büyüdüğü günümüzde mevcut durumun değerlendirilmesi, yapılaşmanın takibi ve karar vericilerin kentlerin gelişim yönünü tayin etmeleri açısından hava görüntülerinin önemi her geçen gün artmaktadır. Kentsel dönüşüm projelerine de önemli bir altlık olan bu görüntülerdeki binalar hakkında güncel, hızlı ulaşılabilir ve güvenilir bilgilere ihtiyaç duyulmaktadır. Teknolojinin ilerlemesiyle kullanım alanları daha da genişleyen hava görüntülerinden özellikle nüfus yoğunluğunun fazla olduğu kentsel alanlardaki binaların çıkarılması işleminde, kentsel gelişimin planlanmasında, kaçak yapılaşmaların önüne geçilmesinde, bina değişimlerinin izlenmesinde, belediyecilik hizmetlerinin düzgün bir şekilde yürütülmesinde ve büyük projelerin uygulanmasında yoğun olarak faydalanılmaktadır.
Bu tez çalışmasında Ankara ili, Altındağ, Keçiören ve Etimesgut ilçelerinde kentsel yoğunluğun fazla olduğu ve farklı yapısal karakteristiklere sahip dört test alanına ait 10 cm çözünürlükteki Ortofoto Görüntüsü ve Sayısal Yüzey Modeli (SYM) kullanılarak kural tabanlı otomatik bina çıkarımı amaçlanmaktadır. Bina çıkarımı işlemi birbirini tamamlayan çeşitli kural setlerinin belirlenmesi suretiyle alansal gözlemlere dayalı olarak yapılmıştır. Kullanılan kural tabanlı yaklaşımın temel adımları şu şekildedir:
Öncelikle SYM verisine yer
filtrelemesi işlemi uygulanmıştır ve Sayısal Yüzey Modeli (SAM) verisi üretilmiştir.
Yer filtrelemesi işlemiyle üretilen çıplak arazi yüzeyi(SAM), SYM’den çıkarılmak
suretiyle Normalize Edilmiş Sayısal Yüzey Modeli (nSYM) elde edilmiştir.
Ortofoto görüntülerinde lokal varyasyonu azaltmak, gürültüyü gidermek ve
nesnelerin kenarlarını belirginleştirmek amacıyla 5x5 boyutlu bir medyan filtre
uygulanmıştır. Daha sonra filtrelenmiş ortofoto görüntüsü üzerinde çoklu
çözünürlük segmentasyonu işlemine geçilmiş, ESP-2 yazılımı kullanılarak en
uygun ölçek parametresi belirlenmiş ve homojen görüntü nesneleri oluşturulmuştur.
Bundan sonra otomatik bina çıkarımı amacıyla, elde edilen görüntü nesnelerine
ait spektral ve yapısal özelliklere uygun olarak çeşitli kural setleri
tanımlanmıştır. Önerilen kural tabanlı yöntemle tespit edilen binalar referans
verilerle karşılaştırılarak doğruluk analizleri yapılmıştır. Elde edilen
bulgulara göre, Test Alanı-1’de % 89.65 doğruluk, %87.81 bütünlük, Test
Alanı-2’de %91.47 doğruluk, %94.67 bütünlük, Test Alanı-3’de %94.37 doğruluk,
%91.70 bütünlük, Test Alanı-4’de ise %88.41 doğruluk, %90.56 bütünlük değerlerine
ulaşılmıştır. Elde edilen bulgular, önerilen kural tabanlı yöntemin yüksek konumsal
çözünürlüğe sahip renkli gerçek ortofotolardan otomatik bina çıkarımında
oldukça başarılı olduğunu göstermektedir.