Açık maden işletmelerinde yer kontrol noktalarının insansız hava aracı fotogrametrisi ile üretilen ürünlere etkisinin araştırılması
Investigating the effect of ground control points on the products produced by unmanned aerial vevicle photogrammetry in open cast mines
Yazar: MEHMET FATİH GÖKÇEN
Danışman: DOÇ. DR. ANİME MELİS UZAR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Açık maden ocakları = Open pit mines ; Karesel atama problemi = Quadratic assignment problem ; Kontrol noktaları = Control points ; Ortofoto = Orthophoto

Özet:
Günümüzde İnsansız Hava Aracı (İHA) teknolojisinin gelişimi ile ülkemizde ve dünyada askeri, sivil ve bilimsel çalışmalarda İHA'ların kullanımı birçok disiplinde farklı amaç ve uygulamalar için hızla artmaktadır. Harita Mühendisliği çalışmalarında ise zaman, maliyet ve işgücü açısından optimal çözüm sağlamaktadır. Ayrıca, İHA sistemleri ile elde edilen fotogrametrik ürünlerin yüksek çözünürlük ve doğruluğa sahip olma avantajı maden işletmelerinde yürütülen faaliyetlerde de kullanılmaya başlanmasına sebep olmaktadır. Böylece, açık maden işletmelerinde halihazır harita üretimi, jeolojik haritalama, dik ve erişilemeyen bölgelerdeki yüzeylere ait konumsal bilgilerin elde edilmesi, üç boyutlu (3B) modelleme, kazı planlaması, üretim ve dekapaj miktarının belirlenmesi, stok ve döküm sahası kübaj hesapları gibi faaliyetlerin hızlı ve yüksek doğrulukta yürütülmesi sağlanabilmektedir. Bu çalışmada, çalışma alanı 1 için İsviçre, Vaud Kanton'u Eclepence bölgesine ait 90 hektar alana sahip bir taş ocağı ve çalışma alanı 2 için ise Bursa, Gürsu bölgesine ait 15 hektar alana sahip mermer madeni işletmesinin sırayla RTK (Real Time Kinematic)'sız ve RTK modülüne sahip İHA'lar kullanılmıştır. Bu platformlar kullanılarak elde edilen hava fotoğraflarının fotogrametrik kıymetlendirme ile işlenmesi sonucunda ortofoto ve sayısal yüzey modeli (SYM) sonuç ürünleri elde edilmiştir. Bu kapsamda yersel ölçüm teknikleriyle elde edilen Yer Kontrol Noktaları (YKN) kullanılarak fotogrametrik işlem sürecinde sayısına ve dağılımına göre her iki çalışma sahasında koşul ve senaryolar belirlenmiştir. Çalışma alanı 1 için iki koşul altında toplam 14 senaryo, çalışma alanı 2 için ise bir koşul altında 8 farklı senaryoya göre sonuç ürünler elde edilmiştir. Oluşturulan stratejide fotogrametrik ürünlerin doğruluk analizleri karesel ortalama hata (KOH) değerleri ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, uygulanan koşul ve senaryolara bağlı olarak bu tip çalışma alanlarında en elverişli ve elverişsiz durumlarda elde edilen konum doğruluğu sonuçlarının karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, açık maden işletmeleri gibi arazi koşullarının homojen YKN dağılımına elverişli olmadığı alanlarda, İHA-Fotogrametrisi tekniği ile elde edilen ürünlerin yüksek doğruluk 
sağladığı ve bu bağlamda etkin kullanımının mevcut olduğu değerlendirilmiştir.

Abstract:
With the development of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) technology today, the use of UAVs for different purposes and applications in many disciplines in the military, civilian and scientific fields in Turkey and around the world is increasing rapidly. In Geomatics Engineering studies, UAVs provide optimal solutions in terms of time, cost and labor. 
Additionally, the advantage of photogrammetric products obtained with UAV systems brought by their high resolution and accuracy has also allowed them to be utilized in operations carried out in mining facilities. This way, in open-cast mining areas, it becomes possible to achieve operations, such as current map production, geological mapping, obtaining positional data for surfaces in steep and inaccessible locations, three-dimensional modeling, excavation planning, determining the quantity of production and stripping and making cubage calculations for inventory and dump sites, with high speed and accuracy. In this study, for a 90-hectare stone quarry in the Éclépens municipality in the Vaud 
Canton of Switzerland as Study Area 1 and a 15-hectare marble quarry in the Gürsu district of the Province of Bursa in Turkey as Study Area 2, UAVs, respectively with and without an RTK (Real Time Kinematic) module, were used. As a result of processing the aerial photographs obtained by using these platforms via photogrammetric evaluation, orthophoto and digital surface model end products were obtained. In this process, using Ground Control Points (GCP) obtained by terrestrial measurement techniques, conditions and scenarios were determined for both study areas based on their numbers and distributions in the photogrammetric process. End products were obtained based on 14 scenarios under two conditions for Study Area 1 and 8 scenarios under one condition for Study Area 2. In the strategy that was formed the accuracy analyses of the photogrammetric products were carried out by testing root-mean-square error (RMSE) values. As a result of the process, comparative analyses of the position accuracy results obtained with the most favorable and most unfavorable conditions in such study areas based on the implemented conditions and scenarios were carried out. Consequently, it was concluded that in cases where the terrain conditions are not suitable for a homogeneous GCP distribution like open-cast mining areas, products obtained with the UAV-Photogrammetry technique provide high accuracy, and they have an effective use in this context.