Ünite 6: Bitki Örtüsü Belirleme, Ortorektifikasyon Uygulamaları ve Baskıya Yönelik Çıktı Formatlarının Hazırlanması

Bitki Örtüsü Belirleme Uygulamaları

Bu özet çalışmada bitki sağlığı farklı bitki örtüsü indeksi ele alınmıştır. Bitki örtüsü indeksi; Bitki örtüsünün yakın kızılötesi ve görünür kırmızı bantlarda oldukça farklı yansıtımına dayanmaktadır. Sağlıklı bir bitki örtüsü, görünür ışığı soğurup yakın kızılötesi ışının büyük bir bölümünü yansıtır. Diğer yandan hastalıklı/sağlıksız bir bitki örtüsü, görünür ışığı daha çok yansıtıp yakın kızılötesi ışınları daha az yansıtır. Görünür bandlardaki yansıtım, bitki yapraklarındaki pigmentlere, yakın kızılötesi bölgesinde ise bitki hücre yapısına bağlıdır (Baker, 1987). En çok kullanılan indeks ise Normalize Edilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi (NDVI)’dir. NDVI değerinin hesaplanmasında farklı bandların sayısal numara değeri kullanılır. Bir sayısal numara değeri, veri bandındaki bir pikselin değeridir.

Uzaktan algılama çalışmalarında kullanılan uydu görüntüleri, bandlar şeklinde raster verilerdir. Bu raster veriler sayısal ortamda yapılandırıldığı için, aralarında matematiksek işlemler yapılabilmektedir. Çalışmanın amacına göre bu işlem adımlarına karar verilir. Olumlu sonuçlar elde edildikten sonra istatistiksel fonksiyonlar uygulanarak hata analizleri yapılır. Kabul edilebilir sınırlar içindeki algoritmalar “index” şablon formül olarak literatüre geçer.

Bitki indeksi, Uzaktan Algılama literatüründe yer eden ve bitki odaklı uygulamalarda etkin kullanılan bir indekstir.Bitki indeksi uygulamalarında Landsat uydu görüntülerinden 4. ve 3. bandlar kullanılır. Çünkü bitkiler klorofil içerikleri nedeni ile 3. bandda enerjiyi absorbe eder. 4. bandda ise enerjiyi desorbe ederler. Bu iki değer arasındaki fark, bitkilerin belirgin hale getirilmesini sağlar.

Landsat uydusunun 6. ve pan bandları hariç, diğer bandları 30m çözünürlüğe sahiptir. Bitki indeksi için kullanılan 4. bandı 0,750-0.900Ìm dalgaboyuna duyarlıdır ve elektromanyetik spektrumun yakın kızılötesi bölgesine karşılık gelir. Bitki bu enerji aralığında, içerdiği klorofilden dolayı aldığı enerjiyi geri vererek yansıma değerlerini yükseltir. 0,630-0,690Ìm dalgaboyuna duyarlı 3. bandı ise kırmızı bölgeye karşılık gelir. Bu aralıkta bitki enerjiyi absorbe eder ve bu bandda bitkiye ait yansıma değerleri daha düşük okunur. Bitki indeksi formulüzasyonlarında, bitkinin yapısal özelliklerine duyarlı bu iki band özellikle tercih edilmektedir.

Uydu Görüntülerinde Ortorektifikasyon İşlemleri

Uydu ve hava fotoğraflarında sistematik olmayan hataların giderilmesi işlemlerine ortorektifikasyon denir. Ortorektifikasyon işlemini gerçekleştirmeden uydu veya hava fotoğrafından doğru mesafe, pozisyon, açı ve alan ölçümleri yapmak mümkün değildir. Ortorektifikasyonun asıl amacı, yer yüzündeki topoğrafik farklılıklar nedeniyle uydu ve hava fotoğraflarında oluşan kaymaların giderilmesidir.

Kullanım olarak Ortofotolar dokuz alanda ele alınabilirler;

1. Harita yapımı,
2. Harita revizyonu,
3. Arazi kullanım haritalarının yapılması,
4. Arazi kullanım planlaması,
5. Vektör haritalar ile çakıştırılması ile vektör haritalara altlık oluşturulması,
6. Drenay çalışmaları,
7. Yol, demiryolu vb. güzergah seçimleri,
8. Çevresel uygulamalar,
9. Altyapı yapım ve işletme çalışmaları.

Erdas Imagine Programında Ortorektifikasyon Adımlarını atarken her adımda yapılması gereken işlemler vardır. Landsat uydusunun 1. bandı 0,450-0.515Ìm dalga boyuna duyarlıdır ve mavi (görünür) bölgeye karşılık gelir. Yeşil bölgeye karşılık gelen 2. bandı ise 0,525-0,605Ìm dalgaboyuna sahiptir. 5. bandı 1,550-1,750Ìm Dalgaboyuna duyarlı kısa dalga kızıl ötesi bölgede analizler için uygundur. 60m. çözünürlüklü 6. band ise termal (ısısal) kızıl ötesi bölgeye karşılık gelir ve 10,40012,500Ìm dalgaboyuna duyarlıdır. Çözünürlüğü düşük olmasına rağmen 6. band analizlere katıldığında, ısıya duyarlı etkileşmelerin haritalanması gerçekleştirilmektedir. Landsat uydusunun kısa dalgaboyu kızıl ötesi spektrum bölgesindeki 7. bandı 1,09-2,35Ìm dalgaboyu ile sınırlıdır. Çalışmaların amacına uygun band kombinasyonları, bu aralıklardan seçilen bandlar ile oluşturulmaktadır. Landsat uydusunun 1. bandı, bitki ve toprak arasındaki farkları ormanlık alanları ve kıyı çizgilerinin haritalanması çalışmalarında, 2. bandı ise canlı bitkilerin yeşil bölümleri üzerine yapılan araştırmalarda etkin olarak kullanılabilir. Farklı bitki türlerinin tespiti, litoloji ve toprak arasındaki sınırın saptanması gibi çalışmalarda Landsat uydusunun 3. bandı verimli sonuçlar vermektedir. Bitkilerin miktarını saptamada, litolojilerin tanımlanmasında, toprak/litoloji ve kara/su arasındaki kontrastlığın gösteriminde ise 4. band kullanılır. Landsat uydusunun 5. Bandı, kurak alanları, su miktarı, kar ve buz arasındaki farkın belirlenmesinde, 7. bandı ise litoloji ve toprak arasındaki sınırın belirlenmesinde, toprak ve bitkilerdeki su miktarının saptanmasında etkin olarak kullanılır. 60m çözünürlüğe sahip 6. band ise, sıcaklık miktarı, bitkiler, termal kirlilik ve jeotermal alanların belirlenmesi gibi çalışmalarda tatmin edici ısısal sonuçlara ulaşılmada kullanılır. Bandların spektral özellikleri çerçevesinde yapılan matematiksel ve istatistiksel modeller, farklı amaçlı bir çok indeksin oluşturulmasını sağlar. Örneğin 4. banddan 3. bandın farkı, bitki indeksini, 3. bandın 1. banda oranı ise demir oksit özellikli alanları belirler. Kil minerallerinin belirgin olduğu alanlar 5. bandın 7. banda oranlanması ile, demir minerallerin etkin olduğu alanlar ise 5. bandın 4. banda oranlanması ile haritalanabilir. Normalize fark bitki indeksi (NDVI) ise (band 4 – band 3) / (band 4 + band 3) işleminin sonucu ile elde edilir.

“Map Composer” ile Çıktı Haritaları Üretmek

Erdas Imagine içerisindeki “Map Composer” modülü, kartoğrafik kalitede çıktı haritaları ve sunuş grafikleri hazırlamak için kullanılmaktadır. Map Composer modülünün yetenekleri arasında, yazı üretmek, harita lejantları oluşturmak, ölçek barı gösterimi, grid çizgilerinin yerleştirilmesi, sınır üretilmesi ve daha bir çok ürün hazırlama fonksiyonları vardır. 16 milyondan fazla renk ve 60’dan fazla yazı fontu içerir.

1999 yılında TERRA uydusuna monte edilen ASTER, yüksek alansal, tayfsal ve radyometrik çözünürlüğe sahip toplam 14 band içerir. 0,52-0,86Ìm spektral aralığı 3. band içerir ve 15m çözünürlüğe sahiptir. 1,60-2,43Ìm spektral aralık ise 6. banda ayrılmıştır ve 30m çözünürlüktedir. Kalan 5. band 8,125-11,65Ìm spektral aralıkta ve 90m. çözünürlüğe sahiptir. Aster görüntüsünün bir çekimi arazide 60x60m2 alan kaplar ve yeryüzeyinden 705km. yukarıdan görüntülerini algılar. 14 spektral aralığa sahip olmasından dolayı jeolojik çalışmalarda, mineral ve alterasyon haritalamada, maden potansiyeli bulunan alanların belirlenmesinde, kayaç tipi anımlanmasında etkin olarak kullanılır.

“Grid ve Tick Marker” Yerleştirilmesi

Uydu tabanlı Hiperspektral görüntüleme, ilk olarak 2000 yılında EO-1 platformuna yerleştirilen “Hyperion” adlı sistem ile geliştirilmiştir. Bu sistemde 400-2500Ìm dalgaboyu aralığında, 220 spektral band bulunur. 30m. çözünürlüğe sahip bu sistemin ardından, Aviris, Argus, Orbimage gibi çözünürlüğü yüksek Hiperspektral görüntüleme teknikleri geliştirilmiştir. En büyük kullanım alanları, jeoloji, maden gibi alanlar olmuştur. Hidrotermal alterasyon alanlar ve maden yatakları belirleme, mineral alanları haritalamada etkin şekilde kullanılmaktadır. Bandlar arasında sayısal, istatistiksel, matematiksel işlemler ile farklı band kombinasyonları desteği ile zengin spektral çalışma yelpazesi elde edilir.

Ölçek Çubuğunun Yerleştirilmesi

Adım 1: “Annotation” alet komut penceresinde “Create Scale Bar” aletine basılır. Öçek çubuğunun yerleştirileceği alan fare ile çerçeve olarak belirlenir. Takiben “Map Composer” ekranında görüntü üzerine fare ile basılır ve “Scale Bar Properties” komut penceresi açılır. Açılan komut penceresinde “Title” penceresine “ÖLÇEK” yazılır, “Kilometers” işaretlenir. “Maximum Length” alanına “12” değeri ve “Centimeters” girilir. “Apply” düğmesine basılır.

Dikkat edilmesi gereken noktalar: Spot 1, 2, 3 için multispektral bandlar, yeşil için 0,50–0,59Ìm kırmızı için 0,61– 0,68Ìm. ve yakın kızıl ötesi için 0,78–0,89Ìm dalgaboyu aralıklarındadır. Bu bandların çözünürlüğü 20m iken 0,50–0,73Ìm. dalgaboyu aralığındaki PAN bandı 10m çözünürlüğe sahiptir. Bitki çalışmaları için cihaz da takılan Spot 4’ün multispektral bandlarından yeşil 0,5– 0,59Ìm, kırmızı 0,61–0,68Ìm, yakın kızıl ötesi 0,78– 0,89Ìm ve orta kızılötesi 1,58–1,75Ìm dalgaboyuna karşılık gelir. 20 m. çözünürlüğe sahip olan bu bandlara ek olarak 0,61–0,68Ìm dalgaboyu aralığında 10m. çözünürlüklü PAN tek band bulunmaktadır.

Kuzey Oku Yerleştirilmesi

Adım 1: “Map Composer” penceresindeki “Annotation” menüsü altında bulunan “Style” ifadesi seçilir. Açılan “Style” komut penceresindeki “Symbol Style” alanında “Other” ifadesi seçilir. Takiben açılan “Symbol Chooser” komut penceresindeki “Standart” sekmesi altında bulunan “North Arrows” seçilir. İstenilen tipteki kuzey oku belirlenir. Renk olarak “Kırmızı”, size olarak da “20” değeri girildikten sonra “OK” düğmesine basılarak pencereler kapatılır. Adım 2: “Annotation” araç komut penceresinde “Create Symbol Annotation” aleti seçilir. “Map Composer” ekranında Kuzey Okunun yerleştirilmesi istenen yere fare ile basılır.

Harita Başlığının Yazılması

Adım 1: “Map Composer” penceresinde “Annotation” menüsü altında “Style” ifadesi seçilir. Açılan “Style” komut penceresindeki “Text Style” alanında bulunan “Other” ifadesi seçilir. Takiben açılan “TextStyle Chooser” komut penceresindeki “Standart” sekmesi altında bulunan “White Galaxy Outlined” seçilir. “Size” olarak da “15” değeri girildikten sonra “OK” düğmesine basılarak pencereler kapatılır. Adım 2: “Annotation” araç komut penceresinde “Create Text Annotation” aleti seçilir. “Map Composer” ekranında, haritanın alt kısında boş olan yere fare ile basılır. “Annotation Text” komut penceresinde “SAPANCA GÖLÜ LANDSAT TM GÖRÜNTÜSÜ” yazılır ve “OK” düğmesine basılır.

Hazırlanan Çıktının Yazıcıdan Yazdırılması

Adım 1: “Map Composer” komut penceresinde “Print Map Composition” ifadesi seçilir. “\uygulama06\” dizini altında daha önce oluşturulan “out_map_ com.map” dosyası seçilir ve “OK” düğmesine basılır.Adım 2: “Print Map Composition” komut penceresindeki “Print Destination” alanının, “Image File” olarak yazdırılması amacı ile “.img” formatında dosya disk alanına kaydedilir. Yazıcıdan çıktısı alınması için, bilgisayarda tanımlı yazıcı seçilerek, uygun kağıt ayarları yapıldıktan sonra “OK” düğmesine basılarak çıktı alınır.