Açık maden sahalarının farklı uçuş yüksekliklerinden elde edilen insansız hava aracı verileri ile izlenmesi
Monitoring of open mine areas using unmanned aerial vehicle data obtained from different flight altitude
Yazar: GÜLSÜM YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. ALİ ULVİ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Bilgi ve Belge Yönetimi = Information and Records Management

Özet:
Teknolojinin gelişmesine paralel olarak ölçme sistemleri gelişmiş ve veri elde etme yöntemlerinde büyük ilerlemeler yaşanmıştır. Günümüzdeki teknolojik gelişmelerden biri olarak modern ölçme sistemleri arasında yer alan İnsansız Hava Araçları (İHA) birçok sektöre yenilikçi yaklaşım sunmuştur. İHA'ların tarım, arkeoloji, ormancılık, afet yönetimi, jeoloji gibi çeşitli alanlarda kullanılmasının yanı sıra madencilikte de kullanımı yaygınlaşmıştır. Son yıllarda İHA madencilik faaliyetlerinde; üretim planlaması, patlatma, cevher üretim ve stok takibi, hacimsel hesaplamalar, pasa miktarının hesaplanması, toz emisyonu, güvenlik gibi alanlarda kullanılmaktadır. Madencilik çalışmaları, jeodezik ölçümlere ve sonrasında üretilen plan, harita ve kesit bilgilerine yoğun ihtiyaç duyan arazi faaliyetlerinin başında gelmektedir. Maden işletmelerinde üretim sırasında ve sonrasında topografik değişimlerin zamana bağlı olarak yeterli doğruluk ve güvenilirlikte harita ve planlara işlenmesi büyük önem arz etmektedir.
Yazılım teknolojisindeki gelişmelerle birlikte çeşitli enterpolasyon yöntemleri kullanılarak arazi yüzeyleri daha iyi tanımlanabilmektedir. Fotogrametrik çalışmalar için geliştirilen ve kullanım alanı bulan birçok görüntü işleme yazılımı bulunmaktadır. İHA ve modern fotogrametrik yöntemleri kullanan görüntü işleme yazılımlarının gelişmesi, açık maden işletme alanlarında harita ve üç boyutlu (3B) model üretimi çalışmalarına hız kazandırmıştır.
Bu tez çalışmasında, İHA ile farklı uçuş yüksekliklerinden veriler elde edilerek açık maden sahasının periyodik olarak izlenmesi ve farklı yazılımlarla oluşturulan yüzey modellerle birlikte hacimsel hesaplamaların yapılarak doğruluklarının incelenmesine yönelik bir araştırma yapılmıştır. Çalışma alanı olarak Balıkesir ili Ayvalık ilçesi sınırları içerisinde bulunan demir ocağı kullanılmıştır. Maden sahasında önceden belirlenen uçuş planı doğrultusunda İHA ile 100 m ve 150 m yükseklikten olmak üzere Ağustos, Eylül ve Ekim aylarında %70 enine %80 boyuna bindirmeli görüntüler alınmıştır. Sahada çalışmanın aktif devam ettiği alanlarda aylık periyotlarla yersel ölçümler de yapılmıştır. İHA ile alınan görüntüler üç farklı fotogrametrik yazılımlarda işlenmiş ve sayısal yükseklik modeli (SYM) ve ortofoto üretilmiştir. Üretilen 3B modellerin doğruluk analizleri yapılmış ve değerlendirilmiştir. Yapılan analizler sonucu her durumda noktaların ortalama konum hatası değerlerinin ilgili yönetmeliğe göre belirlenen hata sınırının (± 7 cm) içerisinde kaldığı görülmüştür. Fotogrametrik verilerle ve yersel ölçümlerle sahada çalışmanın aktif yürütüldüğü alanların kazı-dolgu hesapları yapılmış ve elde edilen hacim değerleri karşılaştırılmıştır. Fotogrametrik ölçümlerden hesaplanan hacim değerlerinin yersel ölçümlere göre farkının en yüksek %2,7 olduğu ve her durumda elde edilen değerlerin birbirine yakın değerler olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Açık Maden Ocağı, İHA Fotogrametrisi, Fotogrametrik Yazılımlar, Hacim Hesabı
Danışman: Doç. Dr. Ali ULVİ, Mersin Üniversitesi, Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Anabilim Dalı, Mersin.

Abstract:
In parallel with the development of technology, measurement systems have developed and great advances have been made in data acquisition methods. Unmanned Aerial Vehicles (UAV), which are among the modern measurement systems as one of today's technological developments, have offered an innovative approach to many sectors. In addition to the use of UAVs in various fields such as agriculture, archaeology, forestry, disaster management and geology, their use in mining has also become widespread. In recent years, UAV mining activities; It is used in areas such as production planning, blasting, ore production and stock tracking, volumetric calculations, waste amount calculation, dust emission and security. Mining activities are one of the field activities that require intense geodetic measurements and subsequent plan, map and section information. It is of great importance that topographic changes during and after production in mining enterprises are recorded on maps and plans with sufficient accuracy and reliability over time.
With the developments in software technology, land surfaces can be better defined using various interpolation methods. There are many image processing software developed and used for photogrammetric studies. The development of image processing software using UAV and modern photogrammetric methods has accelerated the production of maps and three-dimensional (3D) models in open-pit mining areas.
In this thesis study, a research was conducted to periodically monitor the open mine area by obtaining data from different flight altitudes with a UAV and to examine their accuracy by making volumetric calculations with surface models created with different software. The iron furnace located within the borders of Ayvalık district of Balıkesir province was used as the study area. In line with the pre-determined flight plan in the mine area, 70% transverse and 80% longitudinal images were taken from 100 m and 150 m heights in August, September and October with a UAV. Local measurements were also made at monthly intervals in areas where field work continues actively. Images taken with the UAV were processed in three different photogrammetric software and a digital elevation model (DEM) and orthophoto were produced. The accuracy of the 3D models produced was analyzed and evaluated. As a result of the analysis, it was seen that in all cases, the average position error values of the points remained within the error limit (± 7 cm) determined according to the relevant regulation. With photogrammetric data and ground measurements, excavation and filling calculations of the areas where work was actively carried out in the field were made and the obtained volume values were compared. It has been determined that the difference between the volume values calculated from photogrammetric measurements and the ground measurements is at most %2,7 and that the values obtained in all cases are close to each other.
Keywords: Open-pit Mine, UAV Photogrammetry, Photogrammetric Software, Volume Calculation.
Advisor: Assoc. Prof. Dr. Ali ULVİ, Department of Remote Sensing and Geographic Information Systems, Mersin University, Mersin.