Radargrametrik köşe-yansıtıcı istasyon ağı kurulması ve köşe-yansıtıcı geometrisinin radar sinyal şiddeti, kesit alanı ve dijital yüzey modeli performansı üzerindeki etkilerinin analizi
Radargrammetric corner-reflector station network and analysis of the effects of corner-reflector geometry on radar signal intensity, cross section and digital surface model performance
Yazar: CAN ATALAY
Danışman: PROF. DR. UMUT GÜNEŞ SEFERCİK ; DOÇ. DR. HAKAN AKÇIN
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
İnterferometri ve radargrametri, modern sentetik açıklıklı radar (SAR) teknolojisinde önemli dijital yüzey modeli (DYM) oluşturma teknikleridir. İnterferometri, saha çalışması gerektirmeyen yapısı nedeniyle sıklıkla tercih edilse de, temel zorluk uygun görüntü çiftlerinin temin edilmesinde yatmaktadır. Öte yandan, yer kontrol noktaları (YKN) ile saha çalışması gerektiren radargrametri, çok yönlülük sunmakta ancak köşe yansıtıcı geometrisinin titizlikle değerlendirilmesini gerektirmektedir.
Bu çalışma, hem yansıtıcı tasarımını hem de uydu konumlandırma geometrisini kapsayan radargrametrik yönlendirme ve DYM üretimi için en uygun köşe yansıtıcı geometrisini belirlemeye çalışmaktadır. Köşe yansıtıcıların etkinliği, doğru spektral değerler ve piksel aydınlatması sağlayan hassas konumlandırmaya dayanır. Genel amaç, değişen SAR çözünürlükleri için uygun köşe yansıtıcı tiplerini belirlemek ve böylece üstün geometrik doğruluğa sahip yüksek kaliteli DYM'lerin üretimini kolaylaştırmaktır.
Köşe yansıtıcılarının yerleşimi ve yöneltimi sonucunda, elipsoidal bakış açısı ile hesaplanan taban plakası eğim açısına göre üretilmiş DYM'nin 3B konum doğruluğu ve topoğrafya tasviri radargrametrik modeller içerisinde 8,585 m standart sapma değeri ile en başarılısıdır. Lokal bakış açılarının ortalamasıyla hesaplanan taban plakası eğim açısına göre üretilen DYM standart sapma 14,645 m ile başarımı en düşük model olmuştur.
Bu araştırmanın önemi, ulusal radar uydu misyonları için bilimsel hazırlığa katkısında yatmaktadır. Radargrametrinin yoğun olarak çalışıldığı diğer ülkelerin aksine, bu alan Türkiye'de kapsamlı olarak araştırılmamıştır.

Abstract:
Interferometry and radargrammetry are pivotal digital surface model (DSM) generation techniques in contemporary synthetic aperture radar (SAR) technology. While interferometry is often preferred for its fieldwork-free nature, the primary challenge lies in sourcing suitable image pairs. On the other hand, radargrammetry, necessitating fieldwork with ground control points (GCPs), offers versatility but demands meticulous consideration of corner-reflector geometry.
This study endeavors to establish the optimal corner-reflector geometry for radargrammetric orientation and DSM generation, encompassing both internal reflector design and satellite positioning geometry. The efficacy of corner-reflectors relies on precise positioning, ensuring accurate spectral values and pixel illumination. The overarching goal is to identify corner-reflector types suitable for varying SAR resolutions, thereby facilitating the production of high-quality DSMs with superior geometric accuracy.
As a result of the location and orientation of the corner reflectors, the 3D position accuracy and topography depiction of the DSM produced according to the base plate tilt angle calculated with the ellipsoidal viewpoint is the most successful among the radargrammetric models with a standard deviation value of 8.585 m. The DSM produced according to the baseplate tilt angle calculated by averaging the local viewpoints was the least successful model with a standard deviation of 14.645 m.
The significance of this research lies in its contribution to scientific preparedness for national radar satellite missions. This field has not been extensively explored in Turkey, unlike other nations where radargrammetry has been extensively studied. Consequently, this project represents the inaugural comprehensive examination of corner-reflector geometry in radargrammetry within the Turkish context. The findings are poised to enrich the SAR literature and catalyze advancements in radar remote sensing capabilities on a national scale.