Farklı uçuş parametrelerinin iha fotogrametrisi ile üretilen Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) üzerindeki etkileri
Investigation of the effects of different flight parameters on the accuracy of dem generated using UAV systems
Yazar: ELİF BULUT
Danışman: PROF. DR. FERRUH YILMAZTÜRK
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Fotogrametri = Photogrammetry ; Ortofoto = Orthophoto ; Sayısal yükseklik modelleri = Digital elevation models ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
İnsansız Hava Araçlarının (İHA) kullanımı, yüksek mekânsal çözünürlüklü görüntü tabanlı ürünlerin üretimini kolaylaştırmasına ek olarak veri toplama için de etkili ve ucuz bir yaklaşımdır. Bu sistemlerle elde edilen bindirmeli görüntülerden 3 boyutlu (3B) modeller elde etmek için Structure-fromMotion (SfM) algoritmasına dayalı yazılımlar ise uzun zamandır kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, farklı uçuş parametrelerinin İHA sistemleri kullanılarak üretilen ortomozaik, Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) ve nokta bulutunun doğruluğuna etkisi araştırılmıştır. Buna ek olarak, rolling shutter etkisi ile otomatik ve önceden kalibre edilmiş kamera kalibrasyon parametrelerinin nokta bulutu ve SYM gibi fotogrametrik ürünler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla Aksaray ili sınırları içerisinde yer alan bir maden sahasında farklı yükseklik, bindirme oranı ve uçuş açıları ile tek ve çift grid olmak üzere toplam yedi İHA uçuşu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen İHA görüntülerinin değerlendirilmesinde günümüzde yaygın olarak kullanılan ticari yazılımlardan Agisoft MetaShape ve Pix4D Mapper kullanılmıştır. Çalışma kapsamında tesis edilen 27 yer kontrol noktasına (YKN) ait 3B'li koordinatlar Küresel Konum Belirleme Sistemi (GNSS) tekniği kullanılarak çift okuma ile ölçülmüş ve bu noktalardan 15'i referans noktası, kalan 12'si ise denetleme noktası olarak kullanılmıştır. Nokta bulutunun geometrik doğruluğunu test etmek amacıyla çalışma alanında Ağ-RTK tekniği ile 1300 detay noktası ölçülmüştür. Değerlendirme sonucunda elde edilen fotogrametrik ürünlerin geometrik doğruluklarının test edilmesi için CloudCompare ve ArcGIS yazılımları kullanılmıştır.

Abstract:
The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) is an effective and inexpensive approach for data collection in addition to facilitating the production of high spatial resolution image-based products. Software based on Structure-from Motion (SfM) algorithm has been used for a long time to obtain 3 dimension (3D) models from overlay images obtained using these systems. In this study, it is aimed to investigate the effects of different flight parameters on the accuracy of orthomosaic, Digital Elevation Model (DEM) and point clouds produced with UAV Systems. In addition, the impact of rolling shutter effect and automatic and pre-calibrated camera calibration parameters on photogrammetric products such as point cloud and DEM was investigated. Within this context, a total of seven UAV flights with different heights, overlapping ratio, flight angles and single/double grid were carried out at an open-mine area located within the borders of Aksaray province. Agisoft MetaShape and Pix4D Mapper, that are widely used commercial software today, were used to evaluate the obtained UAV images. The 3D coordinates of 27 GCPs established within the scope of the study were measured twice at one hour intervals using the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) technique, and 15 of these points were used as reference points and the remaining 12 as control points. In order to test the geometric accuracy of the point cloud, 1300 detail points were measured in the study area with the Network-RTK method. CloudCompare and ArcGIS software were used to test the geometric accuracy of the photogrammetric products obtained as a result of the evaluation.