Göktürk-2 uydusunun radyometrik kalibrasyonu ve toplam belirsizlik bütçesinin belirlenmesi
Radiometric calibration and total uncertainty budget determination of Göktürk-2 satellite
Yazar: HÜSNE SEDA DEVECİ
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR AVDAN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Uydu görüntüleme = Satellite imaging ; Uzaktan algılama = Remote sensing

Özet:
Optik uzaktan algılama verilerinin radyometrik kalibrasyon parametrelerinin izlenmesi, verilerin daha fazla nicel olarak incelenmesini, devamlığını ve güvenirliliği sağlayan önemli bir ihtiyaçtır. Uydu verisi üreten kurumlar, algılayıcıya ait her bandın kalibrasyon katsayısını ölçüm belirsizliği yüzdesi ile birlikte son kullanıcıya sağlamalıdır. Radyometrik kalibrasyon çalışmalarında yüksek mekânsal homojenliğe sahip ve atmosferik koşullar olarak da kararlı olan test sahalarına ihtiyaç vardır. Ülkemizin en büyük ikinci gölü olan Tuz Gölü, kalibrasyon çalışmaları için dünyada uygun görülen sekiz kalibrasyon sahasından biridir. Ancak 1. Derece Doğal Sit Alanı olan Tuz Gölü'ndeki çalışmaların en kısa sürede ve optimum kaynak kullanımı ile tamamlanabilmesi için, uygun bir metodoloji ile ölçümlerin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, bahse konu kısıtlar dikkate alınarak, ilk yüksek çözünürlüklü uydumuz Göktürk-2'nin, 2017 ve 2018 yıllarında Tuz Gölü'nden toplanan yersel ve atmosferik veriler kullanılarak radyometrik kalibrasyonu ve belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Her bandın kalibrasyon katsayıları hesaplanmış ve kalibrasyon katsayısı kestiriminde belirsizliğe neden olan parametreler belirlenerek, her bant için belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Mutlak ve çapraz radyometrik kalibrasyon yöntemlerinin her ikisi için de belirsizlik kaynaklarının toplam belirsizlik bütçesine olan etkileri tartışılmıştır. Çalışmalar sonucunda mutlak radyometrik kalibrasyon yöntemi ile hesaplanan kalibrasyon katsayılarının ölçüm belirsizliği %4'ün altındadır. Çapraz radyometrik kalibrasyon ile kalibrasyon katsayılarının elde edilmesindeki ölçüm belirsizliği ise tüm bantlar için %2 civarındadır. Bu çalışma ile ilk kez Göktürk-2'nin kalibrasyon katsayılarının kestirimindeki ölçüm belirsizliği hesaplanmıştır.

Abstract:
Monitoring radiometric calibration parameters of optical remote sensing data is a necessary requirement that provides a further quantitative examination of the data, continuity and reliability. Organizations producing satellite data should provide the end-user with the calibration coefficient of each sensor band along with the measurement uncertainty percentage. In radiometric calibration studies, test sites with high spatial homogeneity and stable atmospheric conditions are needed. Salt Lake, the second largest lake in Turkey, is one of the eight calibration fields in the world for calibration studies. However, to complete the site studies in Salt Lake, which is a 1st Degree Natural Protected Area, in the shortest time and with optimum resource use, measurements should be carried out with an appropriate methodology. In this study, considering the constraints mentioned above, radiometric calibration and uncertainty analysis of Turkey's first high-resolution satellite Göktürk-2 was carried out using terrestrial and atmospheric data collected from Salt Lake in 2017 and 2018. Calibration coefficients of each band were calculated and uncertainty analysis was performed for each band by determining the parameters that cause uncertainty in estimating of the calibration coefficient. Both for absolute and cross-radiometric calibration methods, the effects of uncertainty sources on the total uncertainty budget are discussed. As a result of the studies, the calibration coefficients' measurement uncertainty calculated with the absolute radiometric calibration method is below 4%. The measurement uncertainty in obtaining the calibration coefficients with cross-radiometric calibration method is around 2%. In this study, for the first time, the measurement uncertainty in estimating the calibration coefficients of Göktürk-2 was calculated.