Açık maden ocağının yakın resim fotogrametrisi ile geometrik ve spektral analizi
Geometric and spectral analysis of open-pit mining with close range photogrammetry
Yazar: FURKAN CAN
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜN AKÇAY
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Coğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Açık maden ocakları = Open pit mines ; Fotogrametri = Photogrammetry ; Hacim analizi = Volumetric analysis ; Sınıflandırma = Classification

Özet:
Kazı işi, açık maden ocaklarında büyük miktarlarda olduğundan maliyet bakımından önemli bir kalem olarak değerlendirilmelidir. Bu kalemi üstlenen firmalar, hakediş için çeşitli yoğunluklara sahip toprak katmanlarında kazılar gerçekleştirmektedir. Bu çalışmada, yakın resim fotogrametrisi tekniği ile tespit edilmiş bu katmanların yoğunlukları hesaplanmıştır. Fotoğraf çekimi için farklı dalga boyu aralıklarını algılayabilen (görünür, yakın kızıl ötesi ve termal dalga boyları) üç kamera kullanılmıştır. Elde edilen görüntüler eşleştirilmiş ve üç boyutta nokta bulutları, modeller ve ortofotolar oluşturulmuştur. Lokal koordinat sisteminde oluşturulmuş ortofotolar üst üste bindirilmiş ve aynı boyutlara getirilmiştir. Üç ortofotodan elde edilen yedi adet bant ile farklı indeks uygulamaları ve temel bileşen analizi (TBA) gerçekleştirilmiştir. TBA ile elde edilen ortofoto ile beraber toplam dört ortofoto görüntüsünde, madende yer alan farklı birimlerin tespiti için kontrolsüz ve kontrollü sınıflandırma işlemi gerçekleştirilmiş ve doğrulukları test edilmiştir. Kazı çalışmalarının yapıldığı iki bölgede hacim hesabı için bir kamera ile çekimler gerçekleştirilmiştir. Kayıt altına alınan kamyonların kantar bilgilerinden çekimler arasında kaldırılan hafriyat ağırlığı öğrenilmiştir. Bu ağırlıklar ve alınan numunelerden elde edilen yoğunluklar kullanılarak kazı yapılan birimlerin hacimleri hesaplanmıştır. Bu birimlerin hacimleri, fotoğraf çekiminden elde edilen görüntülerin farklı yazılımlarda işlenmesi ile tekrar hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Hafriyat hakedişi için hesabın hacim üzerinden belirlenmesinin daha doğru olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Diğer taraftan, fotogrametrik yöntemlerin hesaplara dâhil edilmesi daha yüksek doğruluk ortaya koyduğundan ekonomik kaybın azalmasını sağladığı görülmüştür.

Abstract:
Excavation work should be considered as an important item in terms of cost, since it is in large quantities in open pits. Firms undertaking this item carry out excavations in soil layers with various densities for progress payment. In this study, the densities of these layers, which were determined by the close-up photogrammetry technique, were calculated. Three cameras capable of detecting different wavelength ranges (visible, near infrared and thermal wavelengths) were used for photographing. Three-dimensional point clouds, models and orthophotos were created by matching the obtained images. Orthophotos created in the local coordinate system were superimposed and brought to the same dimensions. Different index applications and principal component analysis (PCA) were performed with seven bands obtained from three orthophotos. Uncontrolled and controlled classification process was carried out to determine the different units in the mine in a total of four orthophoto images, together with the orthophoto obtained by PCA, and their accuracy was tested. In the two areas where the excavations were carried out, a camera was used to calculate the volume. The weight of the excavation removed between the shots was learned from the weighbridge information of the registered trucks. Using these weights and the densities obtained from the samples taken, the volumes of the excavated units were calculated. The volumes of these units were recalculated and compared by processing the images obtained from the photo shoot in different software. It has been concluded that it is more accurate to determine the calculation over the volume for the excavation progress payment. On the other hand, it has been seen that the inclusion of photogrammetric methods in the calculations provides higher accuracy, thus reducing the economic loss.