Yersel lazer tarayıcılar ve konum doğruluklarının araştırılması
Terrestrial laser scanners and the investigation of positioning accuracy
Yazar: KUTALMIŞ GÜMÜŞ
Danışman: DOÇ. DR. HALİL ERKAYA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Bölümü / Jeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Lazerler = Lasers

Özet:
Günümüz teknolojisi, lazer tarayıcıların gelişimi ve kullanım alanlarının zenginliği ile birçok farklı uygulama alanı açısından, teknolojiye yeni bir boyut getirdi. Her geçen gün farklı araştırmalar için yeni umutlar vaat eden bu teknoloji jeodezik uygulamalar ve özelinde mühendislik ölçme uygulamaları açısından da ilave bir teknik haline gelmiştir. 3 boyutlu yersel lazer tarama teknolojisi, taranmış bir obje veya alanın yüzeyinden elde edilen nokta kümeleri yardımıyla, taranmış nesnelerin birebir gerçeğe yakın görüntülerinin oluşturulduğu, modellerinin elde edildiği bir tür kopyalama teknolojisi olarak adlandırılmaktadır. Bu teknoloji ile herhangi bir alanda, büyük ölçekte, karmaşık, düzensiz, standart veya standart olmayan nesnelerin 3B verileri doğrudan toplanabilmektedir.Lazer teknolojisinde nesne, yansıma yoğunluğu verisi içeren 3 boyutlu nokta bulutu olarak elde edilmektedir. Elde edilen nokta bulutlarının düzenlenmesi, farklı noktalardan yapılan taramaların birleştirilmesi, kayıt, inceltme, nokta boşluklarının doldurulması, filtrelenmesi, yüzey triyangulasyonu ve 3 boyutlu model oluşturma işlemleri yapılarak çizgi, yüzey, alan ve hacim gibi bilgiler elde edilmektedir.Bu tezin genelinde, yersel lazer tarayıcılar üzerine yapılan araştırmalardan, yersel laser tarama teknolojisinden, yersel lazer taramada ölçme prosedürlerinden, 3 boyutlu verilerin değerlendirilmesi için kullanılan yazılımlardan, yersel lazer teknolojisinde hata kaynaklarından ve yersel lazer tarayıcıların kullanım alanlarından bahsedilmiştir.Bu çalışmada yapılan uygulamalardan birincisi, YTÜ' deki KOSGEB Binasının iki noktadan bindirmeli olarak 3 cephesinin taranması işlemi, ayrı olarak Optech İLRİS 3D ve Mensi GS 100 yersel lazer tarayıcıları ile yapılmıştır. Farklı noktalardan yapılan taramaların birleştirilmesinde kullanılan iki yöntemin karşılaştırılması yapılmış ve nokta bulutu üzerinden detay çizimi gerçekleştirilmiştir. İkinci çalışmada, yine YTÜ'de bulunan Pempe Köşkün 3 cephesinin, taramalar sonucu elde edilen verilerin değerlendirilmesi ile 3B Modeli oluşturulmuştur. Üçüncü çalışmada ise, basit geometrik şekillere sahip objeler taranarak, bu objelerin 3B modeli oluşturularak, model üzerinden yatay ve düşey yönde kesitler alınarak ölçülen uzunlukların, obje üzerinden kumpas ile ölçülen uzunluklarla karşılaştırılması yapılmıştır.

Abstract:
By the development of the laser technology and variety of the usage areas by the aspect of many different application areas, a new technological dimension is supplied. With each passing day, for different investigations, this hopeful technology is to become an additional technic for the geodetic applications especially engineering surveys. The 3D terrestrial laser scanner technology which is called as a type of copying technology is to create nearly one to one of the real object from the scanned one and to model it by the help of the point clouds obtained from the scanned object or any surface. This technology is a solution for 3D model generation, using directly data collected by laser scanner however scanned area or object could be complex, unsystematic, big scale or standard type.In laser scanner technology, in the first stage of the process, the object is obtained by the 3 dimensional point cloud data which have density of reflection data in it. Secondly, this process have been completed by selecting point clouds and creating fitting patches of them, fill the blank of points, mesh generation registration, filtering, smoothing, surface triangulation surface wrapping, editing and visualization and digitization. All of 3D modeling process of the laser scanned object has been done by using different software. Finally from generated 3D model surface, area, volume, dimension of object?s information has known.Throughout of this thesis, firstly a literature review and technological aspects of the terrestrial laser scanner is investigated. Then, the surveying procedure of the terrestrial laser scanning, the procesing softwares of the 3 dimensional data, the error sources of this technology and finally the usage areas are cited. Detailed studies about this topics are given.The first case study in this thesis is to apply the scanning procedure for the KOSGEB building in YTÜ, which is scanned 3 sides of the building from two points with colliding the sides. The application is made with the Optech ILRIS 3D and Mensi GS 100 laser scanners. For joining the scanning parts which is scanned in different located points, the automatic registration and manual registration methods are compared in this case study and the detail drawings are made out of point clouds. In the second case study, Pembe Kösk in YTU is scanned within 3 sides. Obtained data from scanning is processed and the 3 dimensional model is formed. In the third case study, the objects which have simple geometric shapes are scanned and 3 dimensional models are formed. The horizontal and vertical sections are taken out of the model. Measured lenghts out of the model are compared with the lenghts which is measured by the stick tool equipment.