UZAKTAN ALGILAMA
Uzaktan Algılama, bir temas olmaksızın, algılayıcı sistemleri kullanarak yeryüzü hakkında bilgi edinme bilimidir. Uzaktan Algılama teknolojileri yer yüzeyinden yansıyan ve yayılan enerjinin algılanması, kaydedilmesi, elde edilen materyalin bilgi çıkarmak üzere işlenmesi ve analiz edilmesinde kullanılır

Uzaktan Algılama prosesi iki temel aşamadan oluşur. Bunlar "Veri Elde Etme" ve "Veri İşleme" aşamalarıdır.
Verinin Elde Edilmesi:
A. Enerji Kaynağı: Hedefe bir kaynak tarafından enerji gönderilmesi gerekmektedir. Bu kaynak hedefi aydınlatır veya hedefe elektromanyetik enerji gönderir. Optik uydular için enerji kaynağı güneştir, ancak radar uyduları kendi enerji kaynaklarını üzerlerinde taşır ve elektromanyetik enerji üreterek hedefe yollarlar.
B. Işınım ve Atmosfer: Enerji, kaynağından çıkarak hedefe yol alırken atmosfer ortamından geçer ve bu yol boyunca bazı etkileşimlere maruz kalır.
C. Hedef ile Etkileşim: Atmosfer ortamından geçen elektromanyetik dalga, hedefe ulaştığında hem ışınım hem de hedef özelliklerine bağlı olarak farklı etkileşimler oluşur.
D. Enerjinin Algılayıcı Tarafından Kayıt Edilmesi: Algılayıcı hedef tarafından yayılan ve saçılan enerjiyi algılar, ve buna ilişkin veri kayıt edilir.
E. Verinin İletimi, Alınması, ve İşlenmesi: Hedeften toplanan enerji miktarına ait veri algılayıcı tarafından kayıt edildikten sonra, görüntüye dönüştürülmek ve işlenmek üzere bir uydu yer istasyonuna gönderilir.

Verinin İşlenmesi:
A. Yorumlama ve Analiz: Görüntü görsel, dijital ve elektronik işleme teknikleri ile zenginleştirilir, analiz edilir ve nicel sonuçlar elde edilecek veriye sahip olunur.
B.  Uygulama: İşlenmiş veriden bilgi çıkarılır, bazı sonuçlara ulaşılır. Ayrıca elde
 edilen sonuçlar, başka veri kaynakları ile birleştirilerek kullanılabilir.

VERİ ELDE ETME
AKTİF VE PASİF UZAKTAN ALGILAMA
Görüntüleme sistemleri pasif veya aktif sistemler olabilir.

(1) Pasif Sistemler: Pasif sistemler yeryüzünün doğal yayılım enerjisi veya güneş enerjisinin yansıtımını algılayan optik, ısıl ve mikrodalga algılayıcılardır.
(2) Aktif Sistemler: Aktif Sistemler kendi enerji kaynaklarını kullanırlar. Hedefe ürettikleri elektromanyetik dalga sinyallerini yollar ve hedeften saçılan enerjiyi algılarlar.

ALGILAYICI SİSTEMLERİ

Algılayıcı Platformları: Bir yüzeyden yayılan ya da yansıtılan enerjiyi hassas bir şekilde toplamak ve kaydetmek için algılayıcının kararlı bir platformda taşınması gerekmektedir. Uzaktan Algılamada yer, hava, uzay aracı veya uydu platformlarına monte edilen algılayıcılar kullanılır.
Algılayıcı Tipleri: Uzaktan Algılama alanında kullanılan ve geliştirilen algılayıcılar iki ana grupta toplanabilir. Aktif ve Pasif Algılayıcılar. Her iki grup da tarama ve görüntüleme özelliklerine bağlı olarak alt gruplara ayrılırlar.

Pasif Algılayıcılar doğal kaynaklı elektromanyetik enerjinin yayılımı ve yansıtımını, aktif algılayıcılar ise, yapay bir enerji kaynağı tarafından üretilen enerjinin hedeften saçılımını algılarlar. Her iki grup da tarama yapan veya yapmayan sistemler olmak üzere alt gruplara ayrılmaktadır.

UYDU YÖRÜNGELERİ VE TARAMA ALANI
Yörünge: Uydunun izlediği ve tamamladığı dairesel yola yörünge denir. Yörüngeler yüksekliklerine, dönüş yönlerine ve dünyanın dönüşü ile ilişkilerine göre sınıflandırılmaktadır. Aşağıda bazı yörünge çeşitleri hakkında bilgi verilmiş ve tarama alanı tanımlanmıştır.

(1) Yer-Sabit Yörünge: Bu tür yörüngelere sahip olan uydular genellikle çok yüksek irtifaya sahiptirler. Bu tür uydular her zaman dünyanın aynı bölgesini görürler sağlarlar. Meteorolojik ve haberleşme uyduları genellikle bu tür yörüngelere sahip uydulardır.

(2) Yakın-Kutupsal Yörünge: Pek çok uzaktan algılama platformu kısa sürede dünyanın pek çok yerini görüntülemeyi sağlayacak yörüngelere oturtulmuştur. ’Yakın-kutupsal yörünge’ ismi, bu tür uyduların kuzey ve güney kutupları arasında uzanan bir yolu takip etmeleri nedeni ile kullanılmaktadır.

(3) Güneş-Eşzamanlı Yörünge: Pek çok yakın kutupsal uzaktan algılama uydusunun yörüngesi aynı zamanda güneş-eşzamanlıdır. Bu sayede, uydu dünyada görüntülediği her bölgeyi aynı yerel saatte görüntüler

(4) Tarama Alanı: Uydu dünya etrafında dönerken, algılayıcı yeryüzeyinin belli bir kısmını taramaktadır. Yörünge boyunca ilerlerken taranan bu bölgeye "tarama alanı" denilmektedir.

VERİ İŞLEME VE GÖRSEL YORUMLAMA
ELEKTROMANYETIK ENERJİ

Elektromanyetik enerji iki bileşenden oluşmaktadır. Elektrik alan ve manyetik alan.
Elektromanyetik enerjinin belirli özellikleri vardır. Tüm elektromanyetik enerji ışık hızında hareket etmektedir, (c = 299,793 km/saniye veya c = 3 * 108 m/saniye (vakum ortamında)), ve hem tanecik hem de dalga modeli ile açıklanmaktadır.

Elektromanyetik enerjinin hareketi hız, dalga boyu ve frekans cinsinden ifade edilebilir: Hız (c), dalga boyu (L), ve frekans (f) olmak üzere, ilişki L = c/f eşitliği ile ifade edilmektedir.



ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM
Elektromanyetik spektrumda dalga boyları bina mertebesinde uzunluğa sahip radyo dalgalarından, bir atom çekirdeği mertebesindeki kısa dalga boylarına kadar uzanır. İnsan gözünün algılayabildiği dalga boyları, sadece görünür bölgedekilerdir.

KAYNAĞI VE HEDEFLE ETKİLEŞİM
Bir yüzeye enerji gönderildiğinde, gerçekleşebilecek 3 tür etkileşim vardır. Bunlar: Yutulma (Yu); İletim (İ); ve Yansıtım (Ys)’dır. Hedefe gelen toplam enerji (E) için bu etkileşimlerden biri veya birden fazlası gerçekleşebilir. Bu etkileşimlerin oranı gelen enerji ve hedef malzemesi ile ilişkili olarak değişim gösterir.

Yutulma: Hedefe gelen toplam enerjiden bir kısmı ortamdaki elektron ve moleküler reaksiyonlar nedeniyle yutulur, bu enerjinin bir kısmı genellikle uzun dalga boylarında geri yayılır, diğer bir kısmı da yutularak hedefin ısısını arttırır. Yansıtım: Toplam enerjinin bir kısmı hedeften geri yansıtılır ve ışının geliş açısı ve yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak farklı açılarda saçılır.
İletim: Toplam ışınımın bir kısmı su gibi bazı maddelere nüfuz edebilir, madde saydam ve bir boyutu ince ise bir kısmı maddeden geçerek diğer ortama iletilir.
Yayılım: Bir enerji kaynağından ışınım veya iletim yolu ile elektromanyetik enerjinin yayılmasıdır.
Saçılım: Enerji dalgasının bir ortamda, enerjinin geliş açısı, polarizasyonu veya frekansı değişerek saçılması veya malzeme ile atomik veya moleküler seviyede etkileşerek eski durumunu muhafaza etmeden saçılmasıdır.

SPEKTRAL İMZA
Bir malzeme için yansıyan, yutulan, veya iletilen ışınım miktarları dalgaboyuna bağlı olarak değişir. Bu önemli özellik sayesinde farklı nesneleri ya da sınıfları ayırt etmek olanaklıdır. Aşağıdaki görüntüde yeryüzündeki bazı maddelerin spektral yansımaları gösterilmektedir. Çalışmanın amacına göre, bir görüntüde ayırt edilmek istenen maddeler değişecektir. Analistler, daha iyi bir analiz yapmak için, spektral imzalardan yararlanarak kullanılması gereken spektral bantları belirlemektedirler.

DİJİTAL GÖRÜNTÜ
Uzaktan Algılama görüntüleri dijital formlarda kayıt edilir ve bilgisayarlar tarafından görüntüye dönüştürülmek üzere işlenir. Bir uzaktan algılama sisteminde algılayıcı enerjiyi (ışığı) algılar, ölçer ve miktarını bilgisayarın okuyabileceği bir sayıya çevirir. Yörüngedeki uzay aracı bu kodları sinyaller ile yeryüzündeki uydu yer istasyonuna gönderir.

Bu sinyaller alınarak sayı dizilerine çevrilir, sıra ve sütunlar bir gri değerine denk gelen sayı ile ifade edilir ve bir dijital görüntü oluştururlar. Kısaca, sayılar küçük resim elemanlarına çevrilirler ve bir araya geldiklerinde görüntünün tamamını oluştururlar. Dijital görüntüyü oluşturan resim elemanlarına piksel adı verilir. Her piksele ait olan ve temsil edilen alandan gelen ortalama ışınımı veren değer DN ile gösterilir. DN değerleri genellikle 0-255 arasındadır.

GÖRÜNTÜ ELDE ETME
Renkler, üç ana rengin (kırmızı, yeşil, mavi) farklı oranlarda karıştırılması ile elde edilir. İnsan gözü sadece görünür bölgedeki dalga boylarını algılamaktadır. Optik görüntüler oluşturulurken, sırasıyla kırmızı yeşil ve mavi bantlara ait görüntüler bilgisayar ekranında görüntülendiğinde doğal renkli görüntü, diğer tüm bant kombinasyonlarının görüntülenmesi durumunda ise yapay renkli görüntü elde edilir. Yapay görüntüler, özellikle insan gözünün duyarlı olmadığı bir spektral bölgedeki yansımaya ilişkin bilgi sağlayarak gözün algılamadığının görünür hale getirildiği görüntüler olup bazı uygulama alanları için büyük öneme sahiptirler

ÖNİŞLEME: DÜZELTMELER
RADYOMETRİK DÜZELTME
Radyometrik düzeltmeye 3 tür hata nedeni ile ihtiyaç duyulabilir:
Görüntü işlemeden önce bu hata ve etkilerin giderilmesi gerekmektedir.

Yukarıdaki şekilde,
(1) Algılayıcı kaynaklı radyometrik hata
(2) Bulut etkisi 
(3) Sis etkisi görülmektedir.

GEOMETRİK DÜZELTME
Geometrik düzeltme, ham görüntüdeki geometrik bozulma etkilerinin giderilmesi, ve görüntünün yer kontrol noktaları kullanılarak tanımlı bir coğrafi koordinat sistemine oturtulması işlemidir. Aşağıda İstanbul görüntüsünün geometrik düzeltmesi yapılmadan önceki ve sonraki görüntüleri görülmektedir.

Histogram: Histogram bir görüntüdeki yansıma değerlerinin grafik gösterimidir.
Bir görüntünün belli dağılıma sahip yansıma değerleri üzerinde işlemler yapılarak görüntüde istenen özellikler daha belirgin hale getirilebilir.
Filtre kullanılarak görüntü zenginleştirilmesi de görüntü işleme fonksiyonlarının bir diğer çeşididir. Uzaysal filtreler bir görüntüdeki bazı nesneleri belirginleştirmek ya da bastırmak amacıyla kullanılırlar.

GÖRÜNTÜ DÖNÜŞÜMLERİ
Görüntü dönüşümleri, genellikle iki veya daha fazla görüntüden yararlanılarak ilgilenilen özelliklerin daha fazla ortaya çıktığı yeni bir görüntünün oluşturulması işlemidir. Temel görüntü dönüşümleri görüntüye uygulanan basit aritmetik işlemlerdir. Örneğin, görüntü çıkarma işlemi genellikle farklı tarihlerde alınmış olan görüntülerin arasındaki farklılıkları bulmak için yapılan bir uygulamadır. Görüntü bölme veya orantılama işlemleri de sıkça kullanılan dönüşümlerdir.

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS)
CBS, konumsal veri ve ilişkili bilgilerin toplandığı, depolandığı, görselleştirildiği, yönetildiği, analiz edildiği ve sorgulandığı, veri, bilgisayar donanım ve yazılımından oluşan bir sistemdir. Yeryüzünü modellemek üzere kullanılan bu sistemde belirli veri grupları (örn. yollar, binalar) farklı katmanlarda tutulur. Bu katmanlarda tutulan her grafik gösterim gerçek dünyada o objenin konum, koordinat ve şekil özelliklerini taşır ve veri tabanında da temsil ettiği nesneye ait bilgiler ile ilişkili olarak saklanır. Bir CBS farklı çalışmalar için sadece gerekli katman ve veri tablolarının kullanılmasına uygundur. Aynı zamanda hızlı sonuçlara ve daha gerçekçi yaklaşımlara ulaşılmasını sağlayan bir teknolojidir.

UYGULAMA ALANLARI
 ORMANCILIK UYGULAMALARI
 HİDROLOJİK UYGULAMALAR VE OKYANUS BİLİMLERİ
 JEOLOJİK UYGULAMALAR
 METEOROLOJİK UYGULAMALAR
 TARIM UYGULAMALARI
 ASKERİ UYGULAMALAR


Saygılarımla //Oktay OLGUN