Ünite 5: Model Oluşturmak ve Model Üzerinde Analiz

Erdas Imagine’da Model Oluşturmak (Spatial Modeller)

Erdas Imagine programında, GIS analizlerine ve algoritmalara üç ana araçla erişilebilmesi mümkündür. Birincisi Spatial Modeler Language SML ile amaca uygun GIS fonksiyonları ve algoritmaları, Erdas Imagine içerisinde modellenebilir. İkincisi Model Maker ile oluşturulan grafik modeller Model Maker aslında SML’in grafik ara yüzüdür. Kolay bir şekilde model oluşturulmasına imkan sağlayan araçları içerir. Üçüncüsü Image Interpreter, Program içindeki hazır paket fonksiyonlardır. Model Maker ya da SML ile oluşturulmuş programın içindeki hazır fonksiyonlardır. Bunlar komut pencereleri vasıtasıyla oluşturulurlar. Bu oluşturma ondört adımda gerçekleştirilir. Konumsal Modelleme çalışmaları sırasında, Coğrafi Bilgi sistemleri teknikleri kullanılır ve Uzaktan Algılama çalışmalarının ürünleri, temel veri olarak önem taşır. Sayısal ortamda gerçekleştirilen kurgular, hedeflere ulaşabilmek açısından, iyi planlanması gerekir. Algoritmalar hazırlanırken, görsel olarak da işlem basamaklarına hakim olabilmek için, çizimlere başvurulur. Bu çizimler üzerinde algoritmalar yönetilir ve model üzerinde sonuçlar elde edilir. Fen ve Mühendislik projeleri, bir çok açıdan zorluklar ve dinamik değişkenler içeren çalışmalardır. En önemli parametre de ekonomik boyutun büyük olmasıdır. Bu aşamada, projenin her aşamasının ayrıntıları ile düşünülmesi ve planlanması gerekir. Projeye başlamadan, projenin işleyişini, değişenlerin süreçten etkilenmesini, ürnleri ve projenin bitmiş halini sayısal platformlarda oluşturmak; zaman, emek personel, prestij, ekonomik harcamalar gibi faktörler açısından, önemli avantajları beraberinde getirir. Projenin karar aşamalarında, sonucu sayısal ortamda görebilmek, tüm olumsuzluk ve hataları gidermek açısından çok önemlidir. Projeye başlamadan önce, proje elemanları ile birlikte, öngörüler doğrultusunda projeyi sayısal ortamda oluşturduktan sonra alt algoritmalar, ön görülen problemlerin giderilmesini sağlayabilir. Aksi durumlar için bir çok proje de büyük çaplı alt projelerin de üretilmesi gerekebilir. Bu aşamada problem ile ilgili uzman ekip oluşturularak çözüme yönelik hedefler belirlenir ve eldeki verilerin yeniden yapılandırılması, düzeltilmesi, düzenlenmesi, analiz, modelleme ve haritalama çalışmaları sonuçlarının asıl projeye aktarılması işlem basamakları gerçekleştirilir. Model oluşturulurken algoritmanın her basamağı dikkatlice tasarlanmalıdır. Farklı amaçlara yönelik indeksler oluşturulurken, bu basamaklarda değişkenler dinamik olabilir. Kurgulama yapılırken fonksiyonların tüm parametreleri titizlikle ait oldukları etki alanlarına yerleştirilmelidir. Örneğin bitki indeksi oluşturulması aşamasında kullanılan 4. ve 3. bandlar fonksiyonun matematiksel ifadesinde yerlerine sayısal ortamda yerleştirilirken, diğer parametrelerin etkileri de dikkate alınmalıdır. Matematiksel ifadede yapılacak ufak bir hata, tüm modelin işleyişini olumsuz etkiler. Sayısal platformda çalışmanın avantajlarından yararlanıp, projenin değişik aşamalarında model parametrelerine müdahale ederek, ara basamakları ve sonucu sayısal ortamda değiştirilebilir. Böylelikle projenin, gerçek ortamında olabilecek her türlü hatası önceden görülerek, müdahale etme imkanı olur ve gerçek uygulama daha sağlıklı gelişir.

Vektör Verilerinde Sorgu ve Düzeltme İşlemleri

Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri uygulamalarında, üzerinde en rahat ve kolay çalışılabilen veriler vektör tabanlıdır. Düğüm noktaları arasında şekil vermek amaçlı konumlandırılan vörteks (vertex) noktaları, silinerek veya eklenerek, harita elemanlarının şekli düzenlenebilir. Bölme (split) veya birleştirme (merge) işlemleri, alanlar üzerinde gerçekleştirilen kolay işlemlerdendir. Harita elemanlarının alan, çevre hesaplamaları da net olarak raster verilere kıyasla daha kesin hesaplanabilir. Erdas Imagine programında Vektör verilerin analizlerine yönelik fonksiyonlar, ana ikon barda bulunan “Vector” ikonu altında toplanmıştır. ESRI data formatları herhangi bir dönüşüme gerek duymadan okunabilir, üzerinde işlem ve analiz yapılabilir. Bu formatlar ESRI Shapefiles, ESRI SDE, ArcInfo Vektor coverages’dir. Vektör Verinin Viewer’da Gösterimi onyedi adımda gerçekleşir.

Virtual GIS Analizleri ve Uçuş Modeli Oluşturulması

Uydu görüntüleri ya da hava fotoğrafları, arazi yükseklik modelleri üzerinde 3 boyutlu ortamda simüle edilirler. Virtual GIS ile gerçek dünya 3 boyutlu modellenerek; uçuş simülasyonlarının yapılması, bu simülasyonların avi animasyon dosyası olarak kaydedilmesi, askeri amaçlı olarak savaş planlarının oluşturulması, ulaşım koridorlarının belirlenmesi, görsel etkinin artırılması, kentsel yerleşim alanlarının belirlenmesi gibi bir çok analizlerin yapılmasına imkan sağlar.

Bir çok sivil amaçlı uygulamalarının olmasının yanı sıra, özellikle askeri uygulamalar açısından önemli olan topoğrafik bilgilerin sayısal ortamda modellenebilmesi ve yer gerçeklerinin harita elemanlarının ve veri tabanındaki öznitelik bilgilerinin gerçek zamanlı olarak etkileştirilmesi, bir çok sivil ve askeri projenin asıl hedeflerini oluşturmaktadır. Kullanılacak verilerin 2 ve 3 boyutlu olarak uygun formatlarda hazırlanması aşamalarında Sayısal Yükseklik Modelinin oluşturulması en önemli işlem basamağıdır. Bu model üzerine, yükseklik haritası, uydu görüntüsü hava fotoğrafı yada taranmış pafta gibi raster veriler giydirilerek 3 boyutlu çok amaçlı modeller oluşturulabilir. Virtual GIS Analizleri Ve Uçuş Modeli Oluşturulması yirmibir adımda mümkün olur.

Topoğrafya, proje çalışmalarının daha gerçekçi sonuçlanması açısından, gözönünde bulundurulması gereken bir parametredir. Sayısal Yükseklik Modeli bilgisi bir çip setine kaydedildiğinde, hem sivil hem askeri hedefler doğrultusunda yönlendirmeler bir yazılım güdümünde gerçekleştirilebilmektedir. Örneğin insansız hava araçları için topoğrafya bilgisinin yazılı olduğu bir  sistem hazırlandığında, araç yazılım aracılığı ile çipten okuduğu bilgilerle kurgulanan güzergahı takip ederek, uzaktan kumanda ediliyormuş gibi çok uzak mesafeleri kat edebilir. Bomba taşıyan roketler üzerine bu sistem yerleştirilerek, askeri hedeflere, uzun mesafeler aşılarak ulaştırılabilir.

Sayısal platformda model oluşturulması ve güzergahı belirleyerek hareketli cisimlerin yönlendirilmesi; hem zaman, hem ekip ve ekipman, hem de ekonomik açıdan kolaylıklar ve avantajlar sağlar. Sayısal platformlardaki bu tasarımlarda öngörülen ve modellenen problemler için çözümler üretilerek, gerçek arazi çalışmaları güvenle yapılır ve proje hedeflerine ulaşması sağlanır.

Sayısal Yükseklik Modeli, bakı, eğim, görülebilirlik gibi analiz ve haritalama uygulamalarının yanısıra, önemli bir diğer analiz olan profil (kesit) alma işlemi için de önemli bir parametredir. İki veya daha fazla koordinat arasındaki çizgisel hat ile topoğrafik bilgilerin kesişimi, belirtilen koordinatlardaki yüksekliklerin net olarak takip edilebilmesini sağlar. Arazide bu hat üzerinden kesim yapıp, arasına girip bakmak mümkün değildir. Ancak sayısal platformda model oluşturarak profil almak, kolay, çok kısa süreli, ekip ve ekipmandan bağımsız ve ekonomiktir.

Çoğu zaman topoğrafya, harita elemanlarının gerçek arazide konumlandırılmasını zorlaştırır. Proje hedeflerine uygun olarak arazide yapılacak çalışmaların 3 boyutlu, ölçekli, koordinatlı harita projeksiyonlu bir model üzerinde sanal ortamda gerçekleştirilmesi, model üzerinde belirlenen güzergahlarda uçulması, profiller alınması işlemleri, projenin gerçek arazide uygulanması aşamasında çıkabilecek tüm problemlerin önceden görülerek, proje basamaklarının yeniden tasarlanmasını sağlar.

Büyük bütçeli Fen ve Mühendislik projelerinin tasarlanması aşaması ve uygulama basamaklarında Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri teknikleri etkin rol oynamaktadır. Bunun yanısıra, projenin tasarım aşamasından önce, proje ekibinin bilgilendirilmesi motive ve koordine edilmesi, iş bölümlerinin paylaşımı gibi adımlarda kolaylık sağlar. Ayrıca en önemli adım olan yetkili ve karar verici kişilerin onay ve bütçe konusunda ikna edilebilmeleri aşamalarında etkili bir sunum için kullanılabilmektedir. Projenin tamamlanmasının ardından, çalışmaların son durumunun, ilgili kişilere aktarılması, düzeltme, düzenleme, ekleme gibi işlemlerin tasarlanması, bitimi sonrasında kontrolü ve daha sonrası için takip ve müdahale, gerektiğinde karar aşamaları gibi geniş tabanlı çalışma süreçleri gerçekleştirilebilmektedir.