Hava lidar verilerinden rezervuar alanının otomatik çıkarımı: Kestel barajı örneği
Automatic removal of reservoir field from aircraft lidar data: Example of Kestel dam
Yazar: TOLGA ODABAŞ
Danışman: PROF. DR. FEVZİ KARSLI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Bilgi çıkarımı = Information extraction ; Bulutlanma noktası = Cloud point ; Çaygören baraj rezervuarı = Çaygören dam reservoir

Özet:
Lazer darbeleri kullanılarak bir nesne veya yüzeyin uzaklığını ölçmeye yarayan hava lazer tarama teknolojisi (LiDAR), sağlamış olduğu verilerle harita mühendisliği disiplini açısından büyük önem kazanmıştır. Bu teknoloji sayesinde elde edilen üç boyutlu (3B) nokta bulutundan istenilen sonuçları elde edebilmek ya da harita ürünü olarak değerlendirilebilecek objeleri otomatik olarak çıkarmak için LAStools, FugroViewer ve MATLAB gibi farklı yazılım ve programlama dillerinden yararlanılmaktadır. Bu çalışmada, İzmir ili, Bergama ilçesi yakınında Kestel Çayı üzerine kurulmuş Kestel Barajı rezervuar sınırlarının aynı alanı içeren ve iki farklı LiDAR sensörü ile üretilmiş hava LiDAR verileri kullanılarak çıkarılması amaçlanmıştır. 3B nokta bulutu verilerinin çok yoğun hacimde olması ve işlenmesi noktasında yüksek konfigürasyon gerektirmesi sebebiyle, söz konusu LiDAR verisi yani nokta bulutu içerisinden öncelikle çalışma alanı olan Kestel Barajı bölgesi,  diğer noktalardan ayıklanarak veri yoğunluğu azaltılmıştır. Baraj bölgesini içeren iki farklı sensörle alınmış nokta bulutu içerisinden baraj rezervuar alanı ve sınırları MATLAB programlama dili ortamında üretilen bir yazılımla otomatik olarak çıkarılmıştır. Böylece LiDAR verilerinin üretildiği tarih itibariyle Baraj rezervuar alanı sınırları elde edilmiş, bu sınırlar LiDAR verisinin elde edildiği tarihe yakın bir zamanda üretilmiş bölgeye ait hâlihazır harita üzerinden çıkarılan Kestel Barajı rezervuar alan sınırı referans verisi ile karşılaştırılmıştır. ArcGIS yazılımı ile gerçekleştirilen bu karşılaştırma sonrası LiDAR verilerinden üretilen baraj rezervuar sınırı ile referans veriden (Hâlihazır Harita) alınan sınırların büyük oranda (%95-%99 arasında) çakıştığı tespit edilmiştir. Bu çalışma ile LiDAR verileri kullanılarak baraj rezervuar alanı gibi su ile çevrili sınırların yüksek doğrulukla otomatik olarak hızlı ve güvenilir bir şekilde çıkarılabileceği, ayrıca LiDAR verilerinden yüksek doğrulukta planimetrik harita bilgilerinin de ortaya çıkabileceği sonucu ortaya konmuştur.

Abstract:
Air laser scanning technology (LiDAR), which is used to measure the distance of an object or surface using laser pulses, has gained great importance in terms of discipline in map engineering. Different software and programming languages such as Lastools, FugroViewer and Matlab are used to obtain the desired results from the three-dimensional (3D) point cloud obtained by this technology or to automatically extract objects that can be evaluated as a map product. In this study, Kestel Dam, which is located on the Kestel Stream in the vicinity of Bergama county, Izmir, is intended to be extracted using two different LiDAR sensor generated air LiDAR containing the same area of the reservoir borders. Since the 3D point cloud data is in a very dense volume and requires high configuration at the processing point, the data density is reduced by the LiDAR data, ie the point cloud, by first extracting the working area Kestel Dam region from other points. The dam reservoir area and its boundaries were automatically extracted from the point cloud with two different sensors including the dam area by software produced in the Matlab programming language environment. Thus, as of the date of the production of the LiDAR data, the dam reservoir area boundaries have been obtained, which are compared with the Kestel Dam reservoir area reference datum, which is derived from the current map of the area produced near the time of obtaining the LiDAR data. This comparison with ArcGIS software found that the limit of the dam reservoir generated from the LiDAR data exceeded the boundaries of the reference map (from the current map) in large amounts (between %95 and %99). Using this data, it is shown that water-enclosed boundaries such as dam reservoir area can be automatically extracted quickly and reliably with high accuracy, and also high accuracy planimetric map information can be obtained from LiDAR data.