SAR görüntülerinden üretilen interferometrik ve stereo sayısal yükseklik modellerinin kalitesinin incelenmesi
Quality assessment of DEMs generated from interferometric SAR and stereo SAR
Yazar: SAYGIN ABDİKAN
Danışman: PROF. DR. AYHAN ALKIŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Radar = Radar ; SAR = Specific absorption rate ; Sayısal yükseklik modelleri = Digital elevation models ; Sentetik açıklık radarı = Synthetic aperture radar ; İnterferometri = Interferometry

Özet:
Uydu teknolojisinin gelismesiyle beraber uzaktan algılama teknigi de hızla gelismektedir.Kullanım alanı çok genis olan uzaktan algılama teknigi temel olarak, toprak ürünlerininsaglıgı, toprak nemliligi, ormancılık, su kirliligi, orman yangınları, osinografi, dalgalar,meteoroloji, yeraltı kaynaklarının incelenmesi, çöllesme, diger gezegenlerin incelenmesi,deprem, volkanik patlamalar, heyelan gibi konuların incelenmesinde kullanılmaktadır.Dogru, hızlı bilgi üretilmesi, gelecege ait kestirim hesaplarının yapılması, çevre ve kentselplanlama ile arazi kullanımının belirlenmesine yardımcı olması bakımından uydu görüntüleriarazi yapısı hakkında genis bilgi saglamaktadır. Aktif ve pasif algılama sistemine sahipuzaktan algılama, genis alanları kapsaması bakımından araziye ait sayısal yükseklik bilgisininüretilmesinde sıkça kullanılmaktadır. Aktif algılama sitemi, kendi ısın kaynagını ürettigi içinpasif algılama sistemine göre avantajları vardır. Tüm hava kosullarında ve gece, gündüzgörüntü alımı en önemli özelligidir.Bu çalısmada interferometrik (InSAR) ve stereo SAR çiftlerinden üretilen sayısal yükseklikmodellerinin (SYM) kalitesinin belirlenmesi amaçlanmıstır. Uygulama için C bandında veyatay (HH) polarizasyonda alınan stereo SAR ve InSAR RADARSAT görüntülerikullanılmıstır. Bu amaçla stereo SAR çiftinden ve InSAR çiftinden üretilen SYM lerkarsılastırılmıstır. Dogruluk analizleri, 1/25.000 ölçekli haritadan üretilen SYM referansalınarak belirlenmistir. SYM üretiminde kullanılan yer kontrol noktalarının (YKN) sayısıarttıkça sonuç ürün degerlerinin de arttıgı belirlenmistir.Analizler üç farklı arazi tipi ele alınarak olusturulmustur; düz, egimli ve daglık bölgeler.Analiz sonuçlarına göre stereo degerlendirmede düz bölgeler için en düsük standart sapma5.58 m., en büyük 12.09 m. bulunmustur. Egimli alanlar için en düsük standart sapma 19.37m, en büyük 27.30 m. dir. Daglık alanlar için ise en düsük ve büyük standart sapma degerleri42.45 m. ve 66.88 m. olarak bulunmustur. nterferometrik analizler, görüntüler arasındakikorelasyonun düsük olmasından dolayı sadece egimli ve daglık bölgeler için yapılmıstır.nterferometrik degerlendirme için egimli alanlarda standart sapma en düsük 20.05 m. ve enbüyük 31.81m, daglık alanlarda ise en düsük 37.81 m. ve en büyük 57.39 m. bulunmustur.Bu sonuçlara göre her iki yöntemde de egim arttıkça dogruluk azalmaktadır. Çalısmada stereoyöntem düz alanlarda daha iyi sonuç verirken interferometrik yöntem yüksek bölgelerde dahaiyi sonuç vermistir.Anahtar Kelimeler: Stereo SAR, nterferometrik SAR, SYM, RADARSAT

Abstract:
Rapidly evolution of the remote sensing technique is increasing by the developments of thesatellite technology. Remote sensing technique has extensive applications that most of knownare determination of health of the crops, soil moisture, forestry, water dirtiness, forest fire,oceanography, sea waves, meteorology, research of underground (subterranean) resources,desertification, investigation of the other planets, earthquakes, volcanic eruptions, landslides.Satellite images give wide information about the land structure that is useful and alsomanageable for generating true, high speed info generation, forecasting on future,environment and urban planning. Remote sensing has two systems that are active and passivesystems. These systems used frequently because of covering large areas that is very handle togenerate digital elevation model (DEM). Active systems which produce their ownelectromagnetic energy have some advantages. Capabilities of collecting data in nearly allatmospheric conditions, by day and/or night are the main properties of active systems.Destination of this research is accuracy assessments of DEMs that are generated from SARInterferometry (InSAR) and Stereo SAR. For this application, horizontal (HH) polarized Cband stereo SAR and InSAR RADARSAT images are used. DEMs that are generated byestereo SAR and InSAR are compared. A DEM, which was generated from 1/25.000-scaledtopographic maps, is used for the accuracy assessments. When generating DEM groundcontrol points (GCP) are used and noticed that GCPs increases the accuracy of generatedDEMs.Analyzes are estimated for three types of terrain, flat, slope and rough. Stereoscopic resultsdenoted a min. standard deviation for flat areas is 5.58 m. and a max. is 12.09 m. Standarddeviations for slope and rough areas are in order of min. 19.37 m., 42.45 m. and max. 27.30m., 66.88 m. Interferometric analyzes mentioned just for slope and rough areas becauseinterferometric DEM is failed due to low coherence. In interferometric results standarddeviations of slope areas are min. 20.05 m., max. 31.81 m. and for rough areas are min. 37.81m., max. 57.39 m.As a conclusion both stereo and interferometric methods showed that accuracy is decreaseddepending on increase of height. For this research it is evaluated that stereo method is better atflat areas and interferometric method is better for high areas.Key Words: Stereo SAR, SAR Interferometry, DEM, RADARSAT