Ünite 8: Sayısal Arazi Modeli ve Eğri İşlemleri

Sayısal Arazi Modeli ve Eğri İşlemleri

Sayısal Arazi Modeli (SAM) Sayısal Yüzey Modeli (SYM) yeryüzünün ve üzerindeki yapay ve doğal objelerin yükseklik bilgisini içeren 3 boyutlu gösterimidir. Sayısal Arazi Modeli (SAM) ise arazideki yapay ve doğal obje detayları çıkarıldıktan sonra 2B planimetrik harita konumlarının arazi yüksekliğini verdiği z=f (x,y) sürekli bir fonksiyonu ile ifade edilebilen çıplak yeryüzü modelidir.

Sayısal arazi modelinin oluşumu için arazi üzerinde konum ve yükseklikleri bilinen veri setine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu veriler arazi ölçümlerinden, uydu ve fotogrametri gibi tekniklerle elde edilebilir. Sayısal arazi modeli çeşitli şekillerde bilgisayar ortamında dijital olarak saklanabilir. Bunlar; Eşyükselti eğrileri, düzensiz aralıklı noktaları bağlayan üçgenler ve eşit aralıklı dikdörtgen grid.

Sayısal arazi modelleri; harita ve görsel projelerde planlama ve tasarım amaçlı, 3 boyutlu animasyon arazi düzenleme ve şehir planlamada, hidrolik similasyonların analizinde, arazi üzerindeki objeler arasında görülebilirlik analizinde, hacim hesaplamada, jeomorfolojik ve toprak erozyonu engellemesinde, uzaktan algılamanın yorumlanması ve görüntülenmesinde, değişik tipten coğrafi analizlerde ve değerlendirmelerde kullanılabilir. Netsurf, her türlü harita üretimi konusunda çözümler üreten, arazi verilerinden sayısal arazi modeli oluşturan, üzerinde hesaplamalar ve kot değerlerine bağlı çok çeşitli analiz işlemlerini gerçekleştiren; üçgen model işlemleri, eğri/münhani işlemleri, enkesit ve boykesit işlemleri, şev taramaları ve kübaj hesapları gibi özel işlemleri kapsayan, kullanımı kolay bir NetCAD modülüdür.

Sayısal Arazi Modeli Oluşturma

Sayısal arazi modeli üretimine ilişkin en çok kullanılan yöntemlerden birisi üçgenleme metodudur. Bu metod doğrusal bir şekilde, bilinen noktalardan bilinmeyen noktaların elde edilmesi işlemine, yani lineer enterpolasyon esasına dayanır. NetCAD programında, sayısal arazi modelinin üçgenleme metoduna göre oluşturulması aşağıdaki adımlar ile gerçekleştirilir.

Adım 1: NetCAD anamodül arayüzünü görüntülemek için ‘Bilgisayar > Windows (C) > NetCAD7 > NC32’ programını fare ile seçiniz.

Adım 2: Bu bölüm için hazırlanan veri setinin açmak için NetCAD programında ‘Hızlı Erişim Çubuğu’nda bulunan, ‘Aç’ işlemine giriniz.

Adım 3: Ekrana gelen ‘Dosya Aç’ penceresinin konum kutucuğunda, ‘C:\Bilgisayar_

Destekli_Tasarım_ve_Haritalama_II\Unite_6’ dizinini fare ile seçiniz ve ‘Unite6_Veri. NCZ’ dosyasını seçtikten sonra ‘Aç’ işlemine giriniz.

Adım 4: Bu bölümde arazi modeli oluşturmada kullanacağımız arazi alımı veri seti, NetCAD arayüzündeki proje çizim ekranında görüntülenecektir.

Adım 5: NetCAD programında, ‘Netsurf > Arazi Model > Üçgen Oluştur’ işlemine giriniz.

Adım 6: Hâlihazır harita yapımında genelde araziden çeşitli yöntemlerle ölçülen kotlu noktalardan yararlanılarak üçgen model oluşturulur. Ancak başka yazılımlardan, herhangi bir yolla noktaları olmayan fakat kotlu bilgisi olan doğru veya çoklu doğrular kullanılabilir. Sadece kotu olmak şartıyla doğru veya çoklu doğrulardan da üçgen modelleri elde edilebilir. Bu uygulamada arazi kotlu olarak alınan noktalardan model üretilecektir. Bu sebeple üçgenlemede kullanılacak obje türü olarak ‘Seçim Süzgeci’ penceresinde ‘Nokta’ seçeneğini aktif hâle getiriniz.

Adım 7: Üçgenlemede kullanılacak obje türünün seçiminden sonra ‘Seçim Süzgeci’ penceresinde bulunan ‘Tümünü Seç’ butonuna veya klavyeden ‘T’ tuşuna basınız ve fare sağ tuş ile işleme devam ediniz.

Adım 8: NetCAD programında, ekrana gelen ‘Üçgen Oluştur’ penceresinde NetCAD programı tarafından verilen veya kullanıcı tarafından belirlenen parametreler ile üçgenleme işlemi yapılabilir.

En Küçük Z Değeri: Üçgenleme için seçilen noktalar arasındaki en küçük kot değerini gösterir. Üçgenleme işlemini bu kot değerinden itibaren yapmaya başlar. İsteğe göre bu değer değiştirilerek istenilen kottan itibaren üçgenleme yaptırılabilir.

En Büyük Z Değeri: Üçgenleme için seçilen noktalar arasındaki en büyük kot değerini gösterir. Üçgenleme işlemini burada yazılan değere kadar yapar. İsteğe göre bu değer değiştirilerek istenilen kota kadar üçgenleme yaptırılabilir.

En Uzun Üçgen Kenarı: En uzun üçgen kenar uzunluğu girilmelidir. Bu değer için noktaların ölçüm sıklığına bağlı olarak 50-70 metrelik bir uzunluk çoğu proje için yeterli olacaktır. Bu işlemin amacı projenizde varsa kot boşluklarını belirlemek ve gereksiz üçgenlerin oluşmasını engellemektir.

En Kısa Üçgen Kenarı: En kısa üçgen kenar uzunluğu sorulacaktır. Bunun amacı birbirine çok yakın noktaların üçgenleme dışında tutulmasını sağlamaktır. Ekrana gelen, ‘Üçgen Oluştur’ penceresinde ‘En Küçük Z Değeri’ ve ‘En Büyük Z Değeri’ olarak programın verdiği değerleri kabul ediniz. Daha sonra, ‘En Kısa Üçgen Kenarı’ değerine 0.5, ‘En Uzun Üçgen Kenarı’ değerine ise 50 değerini yazınız. İşleme ‘Tamam’ ile devam ediniz.

Adım 9: İşlem sonrasında belirlemiş olduğumuz parametreler dâhilinde, NetCAD katman yöneticinsinde; ‘UCGEN_MODEL’ ve ‘BOZUK_UCGEN’ tabaklarının oluştuğunu gözlemleyiniz.

Adım 10: Bir önceki adımda da görüldüğü üzere, projenizde iki tip üçgen oluşmuştur. Bu üçgenlerin, proje üzerinde görüntülenebilmesi için NetCAD programında ‘Görünüm’ sekmesi altında yer alan ‘Görünüm Ayaları’ kısmında, ‘Alan Taramaları’ ve ‘Alan Sınırları’ seçeneklerini aktif hâle getiriniz. Bu görünüm ayarları sayesinde, oluşan üçgen model projede görüntülenebilecektir.

Normal üçgen: Verilen model tabakasında ve maksimum, minimum değerlerine uygun olarak oluşturulmuş üçgenlerdir, gerekli model düzeltmeleri sonucunda eğri geçirme, enkesit oluşturma ve arazi modeli üzerinden kübaj işleminde kullanılırlar. Bozuk üçgen: Proje sınırlarında ve seyrek alım yapılmasından dolayı model içerisinde oluşan kırmızı renkteki üçgenlerdir. Bozuk üçgenler oluşturulan arazi modelinin doğruluğunu etkilendiğinden dolayı düzeltilmeleri gerekmektedir. Bunun için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir:

• Üçgen oluşturma parametrelerinden, maksimum üçgen kenarı değeri artırılarak proje içerisindeki bozuk üçgenler giderilebilir.
• Proje sınırları içerisindeki bozuk üçgenler için Maksimum üçgen kenarını değiştirerek yeniden üçgenleme yapmanın mümkün olmadığı durumlarda, kullanıcı için bu üçgenle ‘Tabaka Değiştir’ işlemi ile normal üçgenlerin olduğu tabakaya alınabilir.
• Bozuk üçgenlerin çoğunluğu proje sınırlarındakiler ise tabakası kapatılarak veya silinerek (tabaka sil ve obje sil) eşyükselti eğrilerine müdahalesi engellenebilir.
• Üçgen model üzerinde; nokta ekle, nokta sil, kot düzenle, üçgen ekle gibi bir takım düzenlemelerin yapılması ile bozuk üçgenler düzeltilebilir.

Sayısal Arazi Modeli Düzenleme

Oluşturulan sayısal arazi modeli üzerinde; hatalı kotlar, kotu bilinen özel noktaların kot değerlerinin manuel değiştirilmesi, projeye sonradan eklenen ve modelin bu eklenen detaylara göre düzenlenmesi istenen hatlar, seyrek alım yapılmış bölgelerdeki boşluklara eklenmesi istenen üçgenler gibi projeyi olumsuz yönde etkileyecek durumlar varsa sayısal arazi modelinin düzenlenmesi gerekmektedir.

Adım 11: Sayısal arazi modeli üzerinde oluşan hataların izlenebilmesi için hızlı eğri geçişleri rahatlıkla gözlemlenebilir. Hızlı eğri geçişlerini; ‘Görünüm > Varsayılan Değerler > Hızlı Eğri Çiz’ butonu aktif hâle getirilebilir. Üçgen model oluşturma işlemi sonrasında otomatik olarak oluşturulan hızlı eğri geçiş aralıkları dinamik olarak ayarlanabilmektedir. Bu ayarlamayı ‘Görünüm > Varsayılan Değerler’ yanındaki küçük pencere yardımı ile değiştirebilirsiniz.

Adım 12: Projede üçgenleme sırasında ortaya çıkan kot boşlukları ve hatalı kotlar, proje ekranı ile etkileşimli olarak düzeltilebilirler. Kot boşlukları üçgen modelde yer almaz iken hatalı nokta kotları o bölgedeki hızlı eğrilerin geçişinden kolayca anlaşılır. Görüleceği üzere, oluşturulan üçgen modelde iki adet kot boşluğu ve hatalı kot değeri vardır. Bu kot boşlukları ve hatalı kotlar ‘Netsurf’ sekmesindeki ‘Model Düzelt’ sekmesi ile düzeltilebilir.

Kot Düzelt İşlemi ile Sayısal Arazi Modelinin Düzenlenmesi

Genelde tek nokta etrafında oluşmuş, hızlı eğrilerin daireler çizdiği, tepecik veya çukurluklar hatalı kotun göstergesidir.

Adım 13: İlgili örnekte, iki nokta arasında yaklaşık olarak sadece 4 metre mesafe varken kot farkı yaklaşık 23 metredir. Noktanın kotunun düzeltilmesi gerekir.

Adım 14: Noktanın kotunu düzeltmek için ‘Netsurf > Arazi Model > Kot Düzelt’ işlemine giriniz.

Adım 15: NetCAD proje ekranında, hatalı kot değerine sahip nokta, nokta yakalama modu kullanılarak seçilir. Ekrana açılan ‘Kot Düzelt’ penceresinde nokta eski ve yeni kot değerlerini gözlemleyiniz. Bu noktaya ait kot değeri istenirse manuel olarak kullanıcı tarafından girilebilir. ‘Yeni Kot Değeri’ olarak 298.632 giriniz.

Adım 16: İşlem sonrasında yeni kot değeri atanan noktanın bulunduğu bölgedeki hızlı eğriler, dinamik olarak güncellenecektir.

Nokta Sil İşlemi ile Sayısal Arazi Modelinin Düzenlenmesi

Adım 17: Örnekte, iki nokta birbirine çok yakın olmasına rağmen aralarındaki kot farkı çok yüksektir. Hatalı kot değerine sahip bu nokta üçgen modelden silinerek, arazi model düzeltilebilir.

Adım 18: Hatalı noktanın silinmesi ‘Netsurf > Arazi Model > Nokta Sil’ işlemine giriniz.

Adım 19: NetCAD proje ekranında, hatalı kot değerine sahip noktayı fare yardımıyla seçiniz.

Adım 20: İşlem sonrasında, hatalı noktanın silindiğini ve noktanın bulunduğu bölgedeki arazi model ve hızlı eğriler dinamik olarak güncellenecektir.

Üçgen Döndür İşlemi ile Sayısal Arazi Modelinin Düzenlenmesi

Bu işlem özellikle eğrilerin normal geçmesi gereken bir yapıda göze çarpan ani dönüşleri düzeltmek amacıyla kullanılabilir. İki noktanın üçgen kenarı olarak birleştirilmesi, eğri geçirilmesi amacı ile iki nokta arasında enterpolasyon yapılacağı anlamını taşır. Daha iyi sonuç için üçgen kenarları üzerindeki kot değişimlerinin düzgün olması gereklidir. NetCAD programınca oluşturulan ideal üçgenler, o bölgedeki arazi yapısına uygun olmayabilir. Bu yüzden arazi modelini etkileşimli olarak düzeltmek ve onu iyileştirmek gerekecektir. Şekilde görüleceği üzere, kırmızı renkteki eşyükselti eğrileri normal (yumuşak) kot değişimleri görülürken açık mavilerde ise ani dönüşler bulunmaktadır.

Adım 21: NetCAD programında, ‘Netsurf > Arazi Model > Üçgen Döndür’ işlemine giriniz.

Adım 22: Hızlı eğri özelliği aktif hâlde iken döndürülecek üçgenleri takip etmemiz daha kolay olacaktır. NetCAD ekranında döndürmek istediğimiz üçgenleri fare sol tuşu ile seçiniz.

Adım 23: İşlem sonrasında, hızlı eğrilerin de dinamik olarak doğru üçgenlere göre model üzerinden geçirildiği görülecektir.

Üçgen Ekle İşlemi ile Sayısal Arazi Modelinin Düzenlenmesi

Projedeki seyrek alım yapılmış bölgelerde maksimum üçgen kenarını artırarak üçgenlerin oluşturulması yerine, oluşan boşlukların ‘Üçgen Ekle’ işlemi ile tamamlanması sayısal arazi modelinin sürekliliğini sağlar.

Adım 24: NetCAD programında, ‘Netsurf > Arazi Modeli Araçları > Üçgen Ekle’ işlemine giriniz.

Adım 25: NetCAD proje ekranında, aşağıdaki gibi boşluk alanlara nokta yakalama modu kullanılarak eklenecek üçgenleri oluşturan 3 adet noktayı seçiniz.

Adım 26: Eklenmek istenilen üçgene ait nokta girişi tamamlandığında, NetCAD proje ekranında ‘UCGEN_MODEL’ tabakasında bir üçgenin eklendiğini ve ekrandaki hızlı eğri geçişlerinin değişimini gözlemleyiniz.

Adım 27: NetCAD proje ekranında, aşağıdaki gibi boşluk alanlara nokta yakalama modu kullanılarak eklenecek üçgenleri oluşturan 3 adet noktayı seçiniz.

Adım 28: Eklenmek istenilen üçgene ait nokta girişi tamamlandığında, NetCAD proje ekranında ‘UCGEN_MODEL’ tabakasında bir üçgenin eklendiğini ve ekrandaki hızlı eğri geçişlerinin değişimi gözlemleyiniz

Adım 29: NetCAD proje ekranında, aşağıdaki gibi boşluk alanlara nokta yakalama modu kullanılarak eklenecek üçgenleri oluşturan 3 adet noktayı seçiniz.

Adım 30: Eklenmek istenilen üçgene ait nokta girişi tamamlandığında, NetCAD proje ekranında ‘UCGEN_MODEL’ tabakasında bir üçgenin eklendiğini ve ekrandaki hızlı eğri geçişlerinin değişimini gözlemleyiniz.

Adım 31: Adım 11-30 arasındaki sayısal arazi modeli düzenleme işlemlerini, Şekilde gösterilen bölgelere uyguladıktan sonra düzeltilmiş sayısal arazi modeli, eğri geçirme işlemleri için hazırlanmış olacaktır.

Eğrilerin Oluşturulması

Eğri geçir işlemi ile üçgen model üzerinden eşyükselti eğrileri (münhani=izohips) oluşturulur.

Adım 32: NetCAD yazılımında ‘Netsurf > Eğri Araçları > Eğri Geçir’ işlemine giriniz.

Adım 33: NetCAD komut penceresinde ‘Eğri Geçirilecek Üçgenleri Seç’ göründüğünde, ‘Tümünü Seç’ butonuna tıklayınız ve fare sağ tuş ile seçim işlemini onaylayınız.

Adım 34: Ekrana gelen ‘Eğri Değerleri’ penceresinde, ilgili parametre girişleri yapılır ve pencere ‘Tamam’ butonu ile geçilir.

Zmin: Üçgen model üzerindeki minimum kot bilgisini gösterir. İstenirse kullanıcı tarafından değiştirilerek istenilen minimum kot bilgisinden itibaren eğri oluşturulması sağlanır.

Zmax: Üçgen model üzerindeki maksimum kot bilgisini gösterir. İstenirse kullanıcı tarafından değiştirilerek istenilen maksimum kot bilgisine kadar eğrinin oluşturulması sağlanır.

Zartış: Eşyükselti eğrilerinin kaç metrede bir oluşturulacağı belirlenir. Proje ölçeğine bağlı olarak değişkendir. Örneğin: 1/1000 ölçeğinde 1 metre kullanılmalıdır.

Eğrileri Basitleştir: Eğrilerin verilen değer kapsamında basitleştirilmesi sağlanır. Dikkate alınması için seçeneğin işaretlenerek aktif hâle gelmesi sağlanmalıdır.

Noktaların Hatlara Olan Uzaklığı: Eğri basitleştirme işleminde dikkate alınacak noktalar arası uzaklık değeri girilir.

Tabaka Adı: Eğri geçir işlem sonrasında oluşacak eşyükselti eğrilerinin kaydedileceği ana tabaka adı girilir.

25 Metreleri Ayır: Eşyükselti eğrilerinin artış katlarına göre farklı tabakalarda kaydedilmesi sağlanır. Seçeneğin aktif hâle getirilmesi durumunda tabakalar otomatik oluşacaktır.

Kota Göre Renklendir: Seçenek aktif hâle getirilir ise eğrilerin kot bilgilerine göre tematik özelliği kullanılarak oluşturulması sağlanır.

Adım 35: İşlem sonrasında eşyükselti eğrileri otomatik olarak çizdirildiğini ve katman yöneticisinde 1, 2, 5, 10, 25 ve 100 metre şeklinde eğri tabakalarının eklendiğini gözlemleyiniz.

Eğrilerin Düzenlenmesi ve Temizlenmesi

“Eğri Temizle” işlemi şevler, binalar, yollar, kayalıklar gibi alanlardan geçen eğrilerin temizlenmesi amacına yöneliktir. Bir alanın eğrilerden temizlenebilmesi için mutlaka kapalı alan olmasına gerek yoktur. Kullanılacak yöntem ile alan tanımlamaları yapılabilir.

Adım 36: NetCAD proje ekranında, temizlenmek istenilen eğrilere ‘Pencere Büyüt’ ya da fare tekerleğini kullanarak haritayı ekranda büyültünüz.

Adım 37: NetCAD programnda ‘Netsurf > Eğri Araçlar > Eğri Temizle’ işlemine giriniz.

Adım 38: İşleme giriş yapıldığında eğri temizlemek istediğimiz bir alanı seçebilir (F3) veya etrafını çevirerek (F2) temizleyebilirsiniz. Şekilde, ‘K1’ile gösterilen binanın içini fare sol tuşu ile seçiniz.

Adım 39: Seçim sonrasında açılan uyarı penceresinde ‘Temizle’ butonu yardımı ile alan içerisindeki eğrileri temizleyebilirsiniz.

Adım 40: İşlem sonrasında kapalı alan içerisinde kalan eğriler temizlenmiş olacaktır.

Adım 41: Daha önce de belirtildiği gibi bir alanın eğrilerden temizlenebilmesi için mutlaka kapalı alan olmasına gerek yoktur.

Adım 42: Seçim sonrasında açılan uyarı penceresinde ‘Temizle’ butonunu tıklayınız.

Adım 43: İşlem sonrasında kapalı alan olarak tanımlanan yolun üzerindeki eğriler temizlenmiş olacaktır.

Adım 44: Otomatik eğri temizle işlemi ile mevcut bir tabaka içerisinde bulunan kapalı alanlar kullanılarak bu alanlar içerisinde kalan eğriler otomatik olarak silinecektir. NetCAD programında Netsurf > Eğri İşlemleri > Eğri Temizle (Oto) işlemine giriniz.

Adım 45: İşleme girildiğinde açılan pencerede kapalı alanların bulunduğu tabaka adını yazınız ve yapmak istenilen işlem girildikten sonra ‘Tamam’ seçeneğini tıklayınız.

Adım 46: Pencere ‘Tamam’ ile kapatıldığında bu tabaka içerisinde bulunan kapalı alan objelerinin içerisindeki eğriler temizlenecektir.

Adım 47: Proje üzerindeki yollarda, şevler arasında ve doğrular arasındaki eğrilerin temizlenmesinde, ‘Eğri Temizle (2 Doğru) işlemi kullanılabilir. Bu işlem için ‘Netsurf > Eğri İşlemleri > Eğri Temizle (2 Doğru)’ işlemine giriniz.

Adım 48: İşleme girildiğinde sırası ile ekrandaki doğrulara ait ‘BİRİNCİ TARAFI SEÇ’ ve ‘İKİNCİ TARAFI SEÇ’ uyarıları NetCAD komut satırında izlenerek taraflar fare sol tuşu ile seçilir.

Adım 49: İşlem sonrasında iki doğru arasındaki eğriler temizlenmiş olacaktır.

Eğrilere Kot Yazdırılması

Yükseklik eğrilerinin üzerine kot yazdırılabilir. İlk kot yazısının eğrinin başlangıcına olan uzaklığı, yazının tekrarlama aralığı ve yazı boyu için diyalog kutusundaki varsayılan değer kabul edilebilir ya da değiştirilebilir.

Adım 50: Projemizdeki eğrilere kot yazdırmak için Netsurf > Eğri Araçları > Eğri Geçir’ menüsü altındaki ok işaretine tıklanır ve ‘Eğrilere Kot Yaz’ işlemine girilir.

Adım 51: Ekrana açılan ‘Münhani İşaretlerini Koy’ penceresinde ilgili parametreler seçilir ve ‘Tamam’ sekmesine tıklanır.

Adım 52: İşlem sonrasında projemizdeki eğrilere kot yazdırılması tamamlanmış olur.

Adım 53: Yapılan uygulamayı kayıt etmek için, NetCAD uygulama menüsünden ‘Kaydet > Farklı Kaydet’ işlemini fare ile seçiniz.

Adım 54: Ekrana gelen ‘Dosya Sakla’ penceresinde konum kutucuğunda raster verinin olduğu lokasyonu seçiniz, ‘Dosya Adı’ olarak ‘Unite6_Proje’ yazıp ‘Kaydet’ butonuna basınız.