Karacasu (Aydın) civarındaki demir oksit oluşumlarının uydu görüntüleri ile incelenmesi
Investigation of iron oxide formations in Karacasu (Aydin) by satellite images
Yazar: BURÇİN KURT
Danışman: PROF. DR. HULUSİ KARGI
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Demir oksit = Iron oxide ; Hedef tespiti = Target detection ; Temel bileşenler analizi = Principal components analysis ; Uzaktan algılama = Remote sensing

Özet:
Ege bölgesi temel kayaçlarını oluşturan Menderes Masifi Metamorfikleri, Denizli ve Aydın illerinde geniş yüzlekler vermektedir. Bu birim mineralleri esas olarak manyetit ve hematitten oluşan nadir demir cevherleşmelerine ev sahipliği yapmaktadır. Birincil demir oksitlerin alterasyonu, bölgede yoğun bir demir oksit boyamasına neden olmuştur. Bu çalışmada, ikincil demir oksit oluşumları Landsat 7 ETM+ ve ASTER görüntüleri ile belirlenmiştir. Görüntüler üzerinde yaygın iki demir oksit haritalama yöntemi kullanılmıştır: Bant oranlama ve seçmeli bantlar üzerinde ana bileşenler analizi (Crosta yöntemi). Hem Landsat 7 ETM+ nin 3/1 bant oranı ve ASTER'in 2/1 oranı hem de Landsat 7 ETM+ üzerinde Crosta yöntemi, demir oksit oluşumlarını başarılı bir şekilde haritalamıştır.
Bant oranlamaları ve Crosta yöntemi ile belirlenen anomali alanlarından bazı pikseller seçilerek, görüntülere Spektral Açı Haritalayıcısı (SAM), Uyarlanabilen Tutarlılık/Kosinüs Tahmin Edici (ACE), Eşleştirilmiş Filtreleme (MF) ve Kısıtlandırılmış Enerji Minimizasyonu (CEM) hedef tespit algoritmaları uygulanmıştır.
XRF analizi için hem anomali alanlarından hem de anomali olmayan alanlardan 21 adet toprak örneği toplanmıştır. Ferrik ve ferrus demir oksit ayrımı için ayrıca analiz yapılmamıştır. Örneklerin Fe2O3 içerikleri, %4.3 ile %9 arasında değişmektedir. Örneklerin Fe2O3 içerikleri ile Landsat ETM+ görüntüsünden elde edilen 3/1 bant oranı, Crosta Fe görüntüsü, SAM görüntülerinin sayısal değerleri arasında iyi bir korelasyon olmasa da sistematik bir değişim vardır. Ama toprak örneklerinin Fe2O3 içerikleri ile en iyi ilişki ACE ve MF görüntülerinin piksel sayısal değerleri arasında gözlenmiştir.
Ayrıca anomali bölgelerinde el örneği ve kum boyutunda demir oksit oluşumları gözlenmiştir. Bölgede muhtemel demir ve ilişkili cevherleşmeleri belirlemek için daha ayrıntılı çalışmalar gerekmektedir.
ANAHTAR KELİMELER: Uzaktan Algılama, Demir Oksit, Bant Oranlama, Landsat, ASTER, Ana Bileşenler Analizi, Hedef Tespiti

Abstract:
Menderes metamorphic forming basement rocks of Aegean region is widely outcropped in the Denizli and Aydin Provinces. This unit hosts spare iron mineralization mainly consisting of either magnetite or hematite minerals. Weathering of primary iron minerals caused intensive iron oxide staining in the region. Distribution of this secondary iron oxide formation has been determined in this study using Landsat 7 ETM+ and ASTER images. Two common iron oxide mapping methods were used on the images: Band rationing and principal components analysis (PCA) on the selective bands (Crosta method). Both band ratios of 3 to 1 on Landsat 7 ETM+ and 2 to 1 ASTER images and principal component 4 (PC4) image of Crosta method on Landsat 7 ETM+ images successfully have mapped iron oxide formations.
Spectral Angle Mapper (SAM), Adaptive Coherence/Cosine Estimator (ACE), Matched Filtering (MF) and Constrained Energy Minimization (CEM) target detection algorithms were applied to images using some pixel digital numbers of anomaly fields obtained by band ratios and Crosta tecniques.
Twenty one soil samples were collected in both anomaly fields and non-anomaly fields for XRF analysis. No further chemical analysis was carried out for ferric and ferrous iron discrimination. Iron oxide concentration of samples expressed as Fe2O3 range from 4.3% to 9%. Although there isn't a good correlation, there is a systematic variation between Fe2O3 contents of samples with digital numbers of 3/1, Crosta Fe and SAM images of Landsat ETM+. But best relationship was observed between Fe2O3 contents of soil samples with digital numbers ACE and MF images.
In addition, hand-size and sand-size iron minerals have been observed in the anomaly fields. The region needs further work to determine a possible iron and associated mineralizations.
KEYWORDS: Remote Sensing, Iron Oxide, Band Rationing, Landsat, ASTER, Principal Component Analysis, Target Detection