Buzul alanlarda insansız hava aracı verileri ile üretilen fotogrametrik ürünlerin konumsal doğruluğunun incelenmesi
Investigation of positional accuracy of photogrammetric products produced with unmanned aerial vehicle data in glacial areas
Yazar: ESRA GÜNAYDIN
Danışman: PROF. DR. BURAK AKPINAR ; PROF. DR. MUSTAFA YANALAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
İklim değişikliğinin etkileri Dünya'nın tüm bölgelerinde aynı şekilde gözlenmemektedir. Kutup bölgelerinde diğer bölgelere kıyasla daha hızlı bir ısınma yaşanmaktadır. Bu bölgelerdeki iklim değişiklikleri bölgesel ve küresel ölçekte riskleri beraberinde getirmektedir. Bu riskleri tahmin etmek ve azaltmak için kutup ekosistemlerinin işleyişini anlamak bir gereksinimdir. Zengin bir bilimsel veri kaynağı sunan buzulların yüzey topoğrafyasını inceleme, kar ve buzul alanlarının gözlemlenmesi, buz kalınlığının belirlenmesi ve bu verilerle deniz seviyesindeki değişikliklerin izlenmesi çalışmaları küresel iklim değişikliklerinin izlenmesi açısından oldukça önemlidir. Günümüzde uzaktan algılama platformları ve hava fotogrametrisindeki son gelişmeler ışığında kar ve buzul alanların takibi ile küresel iklim değişikliğinin etkilerini izlemek kolaylaşmaktadır. İklim değişikliği etkilerinin yoğun görüldüğü bölgelerin başında Antarktika Kıtası gelmektedir. Bu tez çalışması kapsamında Antarktika Kıtası'nda Türk Bilimsel Araştırma Kampı'na ev sahipliği yapan Horseshoe Adası'nda buzul alanları gözlemlemek için insansız hava aracı fotogrametrisinin zorlu çevresel koşullarda uygulanabilirliği test edilmiştir. Çalışmada kinematik ölçme sonrası değerlendirme yöntemi ile arazide yer kontrol noktalarının tesisine olan ihtiyacı azaltmak, bölgenin yüksek mekansal çözünürlükte ortofoto ve sayısal yükseklik modelini elde etmek hedeflenmiştir. 6. Ulusal Antarktika Bilim seferi kapsamında Horseshoe Adası'nda bir test alanında gerçekleştirilen fotogrametrik saha çalışmaları sonrasında elde edilen hava fotoğraflarının değerlendirilmesi sürecinde kinematik ölçme sonrası değerlendirme yöntemi kullanılmıştır. Structure from Motion tabanlı yazılım kullanılarak işlenen görüntü verilerinden üretilen ortofotonun doğruluğu yer kontrol noktaları koordinatlarıyla karşılaştırılmış ve yatay X, Y ve düşey Z koordinatları için karesel ortalama hata değerleri sırasıyla 1.05 cm, 0.52 cm ve 11.33 cm olarak elde edilmiştir. Kutup bölgelerindeki zorlu çevresel koşullar düşünüldüğünde bu alanlarda insansız hava aracı verilerinden oldukça iyi performans alınabileceğini gösteren bu tez çalışmasının buzul bilime ve yapılacak benzer çalışmalara katkıda bulunacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The effects of climate change are not observed in the same way for all regions of the World. In the polar regions, there is more rapid warming compared to other regions. Climate change in these regions poses risks at regional and global scales. To predict and mitigate these risks, it is essential to understand the functioning of polar ecosystems. Studies on the surface topography of glaciers, which provide a rich source of scientific data, observation of snow and glacial areas, determination of ice thickness, and monitoring of sea level changes with these data are very important for monitoring global climate changes. Today, in the light of recent developments in remote sensing platforms and aerial photogrammetry, it is easier to monitor the effects of global climate change by monitoring snow and glacial areas. Antarctica is one of the regions where the effects of climate change are seen intensely. Within the scope of this thesis, the applicability of unmanned aerial vehicle photogrammetry to observe glacial areas on Horseshoe Island, which hosts the Turkish Scientific Research Camp in the Antarctic Peninsula, was tested in harsh environmental conditions. The study aims to reduce the need for ground control points in the field with the post processing kinematic positioning method and to obtain orthophotos and digital elevation models of the region with high spatial resolution. The post processing kinematic method was used in the evaluation of the aerial photographs obtained after the photogrammetric field studies carried out in a test area on Horseshoe Island within the scope of the 6th National Antarctic Science Expedition. The accuracy of the orthophoto generated from the image data processed using Structure from Motion-based software was compared with the coordinates of the ground control points and root mean square error values for horizontal X, Y, and vertical Z coordinates were obtained as 1.05 cm, 0.52 cm, and 11.33 cm, respectively. Considering the harsh environmental conditions in the polar regions, it is thought that this thesis will contribute to glaciology and similar studies to be carried out in these areas and indicates that unmanned aerial vehicle data can perform quite well in these areas.