Uzaktan algılama ve CBS ile kıyı çizgisi değişiminin belirlenmesi: İzmit Körfezi örneği
Coastline change detection with remote sensing and GIS: Izmit Gulf case study
Yazar: MUSTAFA CEYLAN
Danışman: PROF. DR. DERYA MAKTAV
Hava Harp Okulu Komutanlığı / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü / Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Görüntü sınıflandırma = Image classification ; Uzaktan algılama = Remote sensing

Özet:
Gelişen teknoloji ve sanayileşme ile birlikte insanoğlunun doğaya müdahalesi ve yarattığı olumsuz etki daha da artmaktadır. Hammaddenin taşınması ve işlenmesi için birçok sanayi kuruluşunun suya ihtiyaç duyması, turizm alanlarını genişletme arayışı ve çarpık kentleşme gibi nedenlerle kıyı bölgeleri yoğun insan müdahalesine maruz kalmaktadır. Sürdürülebilir kalkınma ve çevrenin korunması için kıyı bölgelerinin gözlemlenmesi oldukça önem arz etmektedir. Birçok alanda olduğu gibi kıyı bölgelerinin gözlemlenmesinde ve meydana gelen değişimlerin belirlenmesinde Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ve uzaktan algılama yöntemleri günümüzde yaygın ve etkin olarak kullanılmaktadır.Bu tez çalışmasında İzmit Körfezi doğu kesimi kıyı çizgisinde meydana gelen değişimler Uzaktan Algılama ve Coğrafik Bilgi Sistem Teknikleri kullanılarak araştırılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen veriler değerlendirilerek kıyı değişimine sebep olan doğa ve insan kaynaklı faktörler ortaya konulmuştur. Çalışmada farklı zamanlarda elde edilmiş IKONOS ve Landsat uydu görüntüleri, hava fotoğrafları ve sayısal haritalardan faydalanılmıştır. Görüntüler çözünürlüklerine göre farklı yöntemler kullanılarak işlenmiştir.Landsat görüntülerindeki çok spektrumlu bantların mekansal çözünürlüğünün 30 metre olması su ve kara arasındaki geçiş bölgelerinde karışık piksellerin oluşmasına sebep olmaktadır. Geleneksel sınıflandırma yöntemleri her bir pikseli tek bir sınıfa atayarak karışık piksellerin yanlış sınıflandırılmasına sebep olmakta ve buda sınıflandırma doğruluğunu düşürmektedir. Bu sebepten dolay Landsat görüntülerinden kıyı çizgisi çıkarılmasında Matched Filter alt piksel analizi uygulanmış ve bu analizden elde edilen görüntüler uzman sınıflandırma yöntemi kullanılarak sınıflandırılmıştır. Bunun öncesinde gürültüyü azaltmak için görüntülere minimum noise fraction dönüşümü uygulanmıştır.Uzaktan algılama uydularının sağladığı görüntülerin çözünürlüğünün artması görüntülerden bilgi çıkarmak için yeni yöntemlerin geliştirilme ihtiyacını ortaya çıkarmış ve bu kapsamda birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu çalışmada yüksek çözünürlüklü IKONOS görüntülerinden kıyı çizgisi elde etmek için yarı otomatik doğrusal özellik çıkarma yöntemi kullanılmıştır.Sınıflandırma sonrası yapılan doğruluk analizlerinde IKONOS görüntüleri için ortalama %99, Landsat görüntüleri için ortalama % 92 gibi yüksek bir doğruluk oranı sağlanmıştır.Çalışma sonucunda, İzmit Körfezi kıyı çizgisinde sudan karaya ve karadan suya olmak üzere çift yönlü değişimler meydana geldiği tespit edilmiştir

Abstract:
Negative impact on the environment caused by human interference is increasing with the developing technology and industrialisation. Coastal areas are exposed to intensive human intervention due to reasons such as industrial companies requiring water for transportation and processing of raw materials, seeking to broaden tourism areas and unplanned urbanization. Coastal zone monitoring is very important for sustainable development and environmental protection. As in many fields, Geographical Information System (GIS) and remote sensing methods are used widely and effectively for monitoring coastal regions and detecting changes that occur.In this thesis, coastline changes which have occured in the Eastern side of Izmit Gulf are investigated by using Remote Sensing and GIS techniques. High resolution IKONOS satellite images and moderate resolution Landsat satellite images from different dates were utilized in the analysis, in addition to air photos and digital maps. Images were processed using different methods according to their resolutions. Results have put forth the changes in the coastline due to causes of both natural and human origin.30-m resolution multispectral bands of Lansat images cause mixed pixels on transition regions between water and land. Traditional classification methods assign each pixel to a certain class and cause misclassification of mixed pixels, therefore reducing the accuracy of the classification. To remedy this problem, and extract the coastline from Landsat images, Matched Filter subpixel analysis method were applied and then, images were classified by using expert classification methods. Before these processes, minimum noise fraction transformation was applied on the images to reduce noise.Increased resolution of images provided by high resolution remote sensing satellites revealed the need for development of new methods for extracting information from images. Many methods have reported in literature in this context. In this study, semi automatic linear feature extraction method was used to obtain coastline from high resolution IKONOS images.Average classification accuracy achieved for Landsat images was 92%. This figure is 99% for IKONOS images.As a result of the study, bi-directional changes in the coastline, that is, from land to water and from water to land, were determined for the Gulf of Izmit.