Kaya kütlesi süreksizlik yöneliminin incelemesinde hareket ile nesne oluşturma (SFM) fotogrametrisinin kullanımına yönelik bir değerlendirme
An assessment on the use of structure from motion (SFM) photogrammetry in the investigation of rock mass discontinuity orientation
Yazar: MEHMET ALİ TEMUR
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN AHMET NEFESLİOĞLU ; DOÇ. DR. SULTAN KOCAMAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry ; Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Fotogrametrik paftalar = Photometric pafta ; Hat etüdü = Line study ; Nokta kümeleri = Point clusters ; Süreksizlik = Discontinuity

Özet:
Bu tez çalışmasının temel amacı Hareket İle Nesne Oluşturma (SfM) fotogrametrisinin süreksizliklere ait geometrik özelliklerin tespitindeki performansının farklı kaya kütleleri ve farklı süreksizlik koşulları için incelenerek, yöntemin olası sınırlamalarının belirlenmesidir. Bu kapsamda, farklı yapısal özelliklere sahip farklı kaya kütleleri üzerinde çalışılmıştır. İlk aşamada hat etütleri gerçekleştirilerek süreksizliklere ait yönelim, aralık, devamlılık, pürüzlülük, ayrışma, açıklık, dolgu ve dalgalılık özellikleri ölçülmüştür. Devamında oluşturulan fotogrametrik modeller üzerinde yapılan yönelim ölçümleri, hat etüdünde ölçülen süreksizlik yönelimleri ile karşılaştırılarak sonuçların farklı kayaç türü ve farklı süreksizlik özelliklerine göre değişimleri belirlenmiştir. Sonuç itibariyle, akıllı telefon ile elde edilen görüntüler ve prizmatik bir kutu ile kısmi şekilde yapılan mutlak yöneltmenin, saha koşullarını temsil edecek hassasiyette nokta bulutu üretebilmek için yeterli olduğu saptanmıştır. Bununla birlikte çalışma kapsamında kısmi kapalı süreksizlik koşullarındaki yönelim ölçümleri için LCP+LSPF (Least Cost Path + Least Square Plane Fitting) yöntemi önerilmiştir. Özellikle sedimanter birimlerde hakim olan tabakalanma tipindeki süreksizlikler için bu yöntem önem taşımaktadır. GSI (Geological Strength Index) bazlı yapılan değerlendirmeler sonucunda, süreksizlik yapısı koşullarındaki bloklanma seviyesi arttıkça, bir diğer deyişle kaya parçalarının kenetlenme seviyesi azaldıkça LCP+LSPF kullanımı kaya kütlesinin temsil edilebilirliği için fark edilebilir şekilde ön plana çıkmaktadır.

Abstract:
The main purpose of this study is to investigate the potential restrictions of the Structure from Motion (SfM) photogrammetry method in determining the geometric properties of discontinuities for different rock masses and discontinuity conditions. For this purpose, different rock masses having different structural properties were examined through site investigations. The rock mass discontinuity properties such as orientation, persistence, weathering, aperture, filling, roughness, and waviness were measured by applying traditional scan-line surveys at first. Subsequently, photogrammetric surveys were carried out. Both traditionally measured orientations and the values obtained from the point cloud data were compared with respect to different rock masses and different discontinuity conditions. As a result, it was revealed that the use of a smartphone for image acquisition and a prismatic scale box for partial absolute orientation is sufficient to produce point cloud data with reliable precisions for the rock mass discontinuity characterizations. A new procedure namely LCP+LSPF (Least Cost Path + Least Square Plane Fitting) was suggested for the measurements of the partially closed-trace discontinuities in particular. Since the dominant discontinuity type in the sedimentary formations is the bedding plane, it was concluded that LCP+LSPF method is essential for such types of rock masses. Considering the convenience evaluations based on the GSI (Geological Strength Index) values, it was revealed that as the level of blocking in the structure increases, so as the interlocking of rock fragments decreases, the use of the LCP+LSPF method becomes essential for the representation of the rock masses.