İnsansız hava aracı verilerinden üç boyutlu model oluşturma: Aksaray Üniversitesi Kampüs Camii
Generating to three dimensional models of unmanned aerial vehicles data: Aksaray University Campus Mosque
Yazar: ALI ABDULWAHED MAHMOD
Danışman: PROF. DR. HACI MURAT YILMAZ
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
20. Yüzyılın başlarından itibaren objelerinüç boyutlu modellerini oluşturmak için farklı yöntemlerin ortaya çıktığı ve geliştiği gözlemlenmektedir. Google harita sağlayıcılar bunların en bilindik sistemlerdir. Bu dönemlerde haritaların güncellenmesi maaliyet fazlalığı ve yoğun çalışma gerektirdiğinden çok seyrek olarak yapılmakta ve sanki bir kural gibi güncellemenin çok gerekli olmadığı düşünülmekteydi. Günümüzde teknolojinin gelişmesi ile birlikte hem bu güncellemeler hemde farklı özelliklere sahip objelerin ölçülmesi yoğun arazi çalışmasına gerek kalmadan insansız hava araçları (İHA) ile mümkün hale gelmiştir. 
İnsansız hava araçları arkeoloji, mühendislik çalışmaları, tarım havza ve orman yönetimi gibi çok geniş uygulama alanına sahiptir. Günümüzde İHA'ların haritalama, üç boyutlu modelleme, hassas tarım çalışmaları, altyapı bakım ve onarım (yol çalışmaları, baraj gözlemleme) gibi çok daha farklı uygulamalarda da kullanımının mümkün olduğıu görülmektedir. İHA'ların klasik insanlı fotogrametrik çalışmalardan daha düşük maliyetli olduğu gerçeği göz önünde bulundurulduğunda, farklı boyutlardaki ve rsikli alanlarda kullanılabilirliğigiderek artmaktadır. Farklı özelliklere sahip fotoğraf makineleri ile fotogrametrik veri toplama yapabilen İHA 'lar manuel, yarı-otomatik ve otomatik uçuş yapabilmeözelliğine sahiptir. İHA'lar ile standart bir fotogrametrik çalışmada sayısal yükseklik modeli (SYM), sayısal arazi modeli (SAM), hâlihazır haritalar, üç boyutlu obje modelleri gibi çok geniş alanlarda ürün üretilebilmektedir. 
Bu çalışmada İHA verileri ile Aksaray Üniversitesi kampüs camiinin üç boyutlu modeli oluşturuldu. 50 ve 100 m yükseklikten iki farklı çözünürlükteki kamera ile % 80 ve % 60 bindirme oranlarıyla İHA verileri elde edildi. PhotoScan yazılımı kullanılarak Camiinin dört faklı üç boyutlu modeli oluşturuldu. Tüm İHA görüntülerinden iki farklı alanda düşük ve orta doğrulukta 3B model üretilmiş ve hangi uçuş yüksekliğinin 3B model oluşturmak için daha iyi olduğunu belirlemek için tüm analizlerde toplam hata miktarı hesapanlanmış, karşılaşılan problemler tartışılmış ve binaya ait yatay ve düşey cephe ölçmeleri yapılarak oluşturulan model üzerinden alınan değerlerle karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırma sonrasında farkların 2-50 cm arasında değişiklik gösterdiği gözlemlenmiştir.  Toplam ortalama hata 50 m uçuş yüksekliği için 4.85 cm, 100 m uçuş yüksekliği için ise 5.16 cm bulunmuştur.Kullanılan İnsansız Hava Aracının eğik resim çekememesi nedeniyle Camii tam olarak modellenememiştir. Yerden çekilen resimlerle üç boyutlu modeldeki boşluklar giderilmiştir.İnsansız hava araçları ile bu tür yapıların uygun resim çekimi olması durumunda uygun doğrulukta üç boyutlu modellemelerinin yapılabileceği görülmrktrdir.

Abstract:
Beginning 20th century has seen a considerable growth in number of methods to create three dimensional (3D) models for structures. Google maps are one of the most well-known of these maps systems. In this period the maps were infrequently updated because the process was costly and labor-consuming, and, as a rule, the update was not necessary. Nowadays, an unmanned aerial vehicle (UAV) is being used to survey buildings of various heights without interlacing with public transport.
Unmanned aerial vehicles (UAVs) applications included archaeology, construction engineering, agricultural catchment and forestry. Currently, Unmanned Aerial Vehicle (UAV) systems have become suitable for more applications, like precision farming and infrastructure maintenance, (such as road maintenance and dam surveillance), mapping and 3D modeling emanation. In view of the fact that UAVs can be considered as a low cost alternative to the classical manned aerial photogrammetry, new applications in the short-range and close-range field are introduced. Unmanned aerial vehicle UAVs (Rotary or fixed wing), capable of performing the photogrammetric data acquisition with amateur or digital cameras, can fly in manual, semi-automated and autonomous techniques. Following a typical photogrammetric workflow, three dimensional results like Digital Surface Models or Digital Terrain Models (DSM/DTM), contours, textured 3D models, vector information, etc. can be produced, even on large areas.
In this study, a three dimensional model of the campus mosque of Aksaray University was formed with the data of UAV. Two different resolution cameras at 50 and 100 m altitude were obtained with 80% and 60% overlap rates for both altitudes. Using the PhotoScan software, a four-faced three-dimensional model of the mosque was created. 3D model generated for both data in lowest and medium accuracy for two different areas, and then total errors for all assessments were compared to know which altitude is the best to generat 3D model, problems in the model were discussed andthe edges and elevations measured by the geodesic model were compared with those measured by the obtained model. The difference was found to vary between 2-50 cm after the comparison. The average error of the flight was found to be 4.85 cm for 50 m flight height and 5.16 cm for 100 m flight height. Because the Unmanned Aerial Vehicle used cannot take an oblique picture, the Mosinin could not be fully modeled. The three-dimensional modeling gaps have been supplied with pictures taken from the ground. In the case of unmanned aerial vehicles, it is seen that three dimensional models can be made with appropriate accuracy in case that such structures are suitable picture taking.