Yaya navigasyonuna yardımcı referans binaların mekânsal ölçülerle web tabanlı haritalardan otomatik olarak belirlenmesi
Automatic identification of landmark buildings for pedestrian navigation from web based maps with spatial measures
Yazar: BEKİR KAPUKAYA
Danışman: PROF. DR. ALİ MELİH BAŞARANER
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:
Referans nesneler (yer işaretleri) zihinsel mekânsal temsillerde referans noktası olarak işlev gören, yönlendirme ve yön bulma gibi herhangi bir mekânsal akıl yürütme sürecine rehberlik eden belirgin ve dikkat çekici nesnelerdir. Bölgesel veya ulusal simgeler haline gelen önemli yapılar veya nesneler global referans nesneler olarak bilinir. Öte yandan daha küçük bir alan söz konusu olduğunda etrafındakilere göre daha belirgin ve göze çarpan yapılar ve nesneler lokal referans nesneler olarak ifade edilir. Referans nesneler yaya navigasyonunda kullanıcının bir yerden başka bir yere giderken karar alma noktalarında rotasını belirlemesinde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada yayanın yönlendirilmesi ve yön bulmasına katkı sağlayacak lokal yer işareti niteliğindeki binaların geometri, şekil ve görülebilirlik özellikleri ve topolojik ilişkileriyle otomatik olarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda binaların geometrilerine ilişkin alan, çevre ve yükseklik, şekillerine ilişkin dışbükeylik, uzanım, dikdörtgensellik, eşdeğer dikdörtgensellik ve dairesellik, görülebilirliklerine ilişkin bir noktadan görünen kenar uzunluğu ve topolojik ilişkilerine ilişkin komşu bina sayısı ölçüleri kullanılmıştır. Daha sonra çeşitli ön testler yapılarak bu ölçülerin ağırlıkları deneysel olarak belirlenmiş ve ölçüler normalize edildikten sonra ağırlıklı doğrusal kombinasyon (WLC) yöntemiyle binaların bağıl önem derecesi (skoru) hesaplanmıştır. Dolayısıyla skoru en yüksek olan bina, ilgili karar noktasında lokal referans bina olarak kabul edilmiştir. Çalışma bütünüyle bir web tabanlı CBS uygulaması biçiminde gerçekleştirilmiştir. OpenStreetMap verileri altlık olarak kullanılarak çeşitli JavaScript kütüphaneleri ve PostgreSQL/PostGIS bulut veri tabanı aracılığıyla yukarıda belirtilen mekânsal ölçüler hesaplanmış ve bina skorları üretilmiştir. Ek olarak, bir kullanıcı çalışması gerçekleştirilmiş ve kullanıcıların harita üzerinden görsel algı temelinde belirlediği referans binaların, otomatik olarak belirlenenlerle büyük oranda uyuştuğu görülmüştür.

Abstract:
Landmarks are distinctive and salient objects that serve as reference points in mental spatial representations and guide any spatial reasoning process such as orientation and wayfinding. Significant structures or objects that become regional or national symbols are known as global landmarks. On the other hand, in the case of a smaller area, structures and objects that are more prominent and conspicuous than those around them are referred to as local landmarks. Landmarks play an important role in pedestrian navigation in determining the route of the user at decision-making points while going from one place to another. In this study, it is aimed to automatically determine the buildings, which are local landmarks that will contribute to the pedestrian's orientation and wayfinding, with their geometric, shape and visibility characteristics and topological relations. In this context, measures of area, perimeter and height regarding the geometries of the buildings, convexity, elongation, rectangularity, equivalent rectangularity and circularity regarding their shapes, the length of the sides visible from a point regarding their visibility and the number of neighboring buildings regarding their topological relations were used. Afterwards, the weights of these measures were determined experimentally by making various preliminary tests, and after the measure values were normalized, the relative importance (score) of the buildings was computed using the weighted linear combination (WLC) method. Therefore, the building with the highest score was considered as the most suitable building to be selected as a local landmark building at the relevant decision point. The study was carried out entirely in the form of a web-based GIS application. Using the OpenStreetMap data as a base, the above-mentioned spatial measurements were calculated and building scores were produced through various JavaScript libraries and PostgreSQL/PostGIS cloud database. In addition, a user study was conducted and it was observed that the landmark buildings determined by the users on the basis of visual perception on the map largely matched the automatically determined ones.