Ünite 1: Erdas Imagine Programında Temel İşlemler

Giriş

Bu ünitede içerisinde Uzaktan Algılamanın prensipleri konusunda bilgi edinecek ve bu kapsamda;

• Erdas Imagine programının terminolojisini tanımlayabilecek,
• Erdas Imagine programında uydu verilerini (raster, vektör) görüntüleyebilecek,
• Uydu görüntüsünün geometrik düzeltme işlemlerini gerçekleştirebileceksiniz.

Erdas Imagine Ortamında Temel Kavramlar

Erdas Imagine programı, Görüntü İşleme ve Coğrafi Bilgi Sistemi analizleri için hazırlanmış, grafik arayüzlü bir paket programdır.

Ünite özetinde uygulama ile ilgili ekran görüntülerini vermek mümkün değildir. Bu nedenle ders kitabınız ile birlikte size verilen ve içerisinde uygulama verilerinin bulunduğu CD’yi bilgisayarınızda uygun bir disk alanına kopyalayınız. Çalışmalarınızın bundan sonraki aşamasında, örnek olarak verilen adımları sizler de eş zamanlı olarak uygulayınız.

Uydu verileri üzerinde analiz ve haritalama çalışmalarının gerçekleştirilebilmesi amacı ile ekranda görüntülenmesi gerekir. Uydu verileri üzerinde analiz ve haritalama çalışmalarının gerçekleştirilebilmesi amacı ile ekranda görüntülenmesi gerekir. Bu aşamada “Viewer” komutu, ekrana yeni bir pencere açarak raster, vector, AOI ve annotation katmanlarının görüntülenmesine imkân sağlar.

Çalışma alanına ait verilerin projeye alınması ve proje çalışmaları sürecinde üretilen bilgilerin farklı amaçlarda kullanılmak üzere proje dışına verilmesi, Uzaktan Algılama çalışmalarının temel işlemlerindendir. “Import/Export” işlem basamakları, Erdas Imagine programında değişik formatlardaki verilerin projeye alınmasını ya da ürünlerin dışarı verilebilmesi işlemlerini yapar. Projeye alınacak verinin alınacağı platform ve alınacak verinin ismi, iletişim penceresi yardımı ile belirlenir.

Uydu görüntüleri raster veri olduğundan, büyük boyutludur ve bu nedenle verinin işlenmesi; bilgisayarı, yazılımı ve kullanıcıları zorlamaktadır. Bu aşamada görüntünün tamamı üzerinde çalışmak yerine, çalışma alanını kesip, sadece bu alanı içeren görüntü üzerinde analiz ve haritalama işlemleri yapmak daha verimli olmaktadır. “Subset Imagine” komutu bu aşamada önem kazanır. Proje çalışmalarında kullanılan veriler, farklı platformlardan alınarak üzerinde işlem yapılması gerekebilir. “Mosaic Image” komutu ile, görüntüler birleştirilerek, analizler birçok görüntüye bir kerede yapılabilir. Sınıflandırma çalışmaları veya koordinatlandırma işlemleri gibi işlem basamaklarını da barındıran “Data Preparation” komut penceresi, uzaktan algılama projelerinde kullanılacak verilerin hazırlanmasında çok önemli bir arayüzdür.

3-Boyutlu modelleme çalışmaları, birçok projenin öncelikli işlem basamaklarını oluşturur. “Topografik Analysis” seçeneği ile, çalışma alanının Sayısal Yükseklik Modelini oluşturarak, eğim, bakı, radar kaplama diyagramları, görülebilirlik haritaları oluşturulmaktadır. Konumsal Modelleme tekniklerinin etkin kullanıldığı ve vektör tabanlı yeni harita elemanlarının ve katmanlarının oluşturulduğu “GIS Analysis” seçeneği, “Image Interpreter” arayüzünün önemli adımlarındandır.

Coğrafi Bilgi Sistemleri uygulamaları kapsamında gerçekleştirilen çalışmaların en önemli veri kaynağı Uzaktan Algılama çalışmalarının ürünleridir. Konumsal modelleme çalışmalarının temelini oluşturacak analizler için kullanılan verilerin hassas ve titizlikle hazırlanması gerekir. Gerekli hassasiyet gösterilmeden hazırlanan verilerin kullanılması ile yapılan projeler, yanıltıcı ve gerçek dışı olacaktır.

Uzaktan Algılama çalışmalarında kullanılan verilerin elde edilmesi aşamasında yer alan uyduların band aralıkları, görsel bölge çevresinde yoğunlaşmıştır. Ancak teknolojik gelişmelere paralel olarak elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinde de çalışma fırsatı yakalayan araştırmacılar, Radar verilerini Uzaktan Algılama uygulamaları kapsamında değerlendirmek amacı ile teknoloji ve yazılım geliştirmektedirler.

Uzaktan Algılama proje çalışmalarının kullanıcılar tarafından daha kolaylıkla yapılabilmesi için, ilgili yazılımı geliştiren programcılar, farklı amaçlar için kullanışlı arayüzler geliştirmektedirler.

Erdas Imagine Ortamında Veri Görüntüleme

Uydu görüntüleri gibi raster verilerin veya çizilmiş vektör verilerin üzerinde yapılması hedeflenen işlemlerin yönlendirilmesi amacı ile uygulama verilerinin bulunduğu CD’den işlem basamaklarını takip ederek uygulamayı yürütebilirsiniz.

Geometrik Düzeltme İşlemleri (Geometric Correction)

Uydu görüntülerini yersel bir koordinat sisteminde tanımlayarak bir projeksiyon düzlemine kaydetmek ve geometrik hataları gidermek amacıyla uygun yer kontrol noktaları seçilip matematiksel fonksiyonlar kullanılarak görüntünün geometrik dönüşümü gerçekleştirilir. Yer kontrol noktaları, görüntü üzerinde keskin bir şekilde ayırt edilebilen, düzgün geometriye sahip ve görüntü koordinatlarına ait eşlenik yer koordinat değerleri haritalardan veya ölçmelerden elde edilebilen noktalar olmalıdır.

Uydu görüntülerinin tamamı analiz ve haritalama işlemlerinde kullanılmak istendiğinde, bilgisayarın kapasitesi yetmeyebilir ve işlemi gerçekleştiremeyebilir. Ya da işlemi çok yavaş yaparak zaman kaybedilmesine neden olabilir. Bu nedenle tüm görüntünün içinden, çalışma alanının kesilip çıkartılarak, sadece çalışma alanının görüntüsü üzerinde çalışmak çok büyük avantajlar sağlamaktadır. “Subset Image” işlem basamağının uygulanması sırasında, seçilen poligon içinde kalan uydu görüntüsünün kesilmesi, tek band üzerinden yapılmamalıdır. İşlem gerçekleştirilirken, poligon içindeki tüm bandlar kesilip tek tek kaydedilmelidir. Böylelikle çalışmaların ileri adımlarında, çalışma alanının farklı band kombinasyonlarındaki görüntüleri oluşturularak analizler yapılabilir.

Uzaktan Algılama uygulamalarını içeren proje çalışmalarının en önemli basamaklarından biri olan koordinatlandırma işlemi, haritalama açısından çok önemlidir. Projelerde kullanılan tüm sayısal verinin ölçekli, koordinatlı ve projeksiyon tanımlı olması gerekir.

Koordinatlandırma işlemi gerçekleştirilirken, referans noktaların yerlerinin belirlenmesi çok önemlidir. Geometrik düzeltme işlem basamağının temel prensiplerinden biri, “üçgenleme ve haritaları istatistiksel hesaplama” vardır. Bu aşamada noktalar işaretlenmeye başlanırken, ilk üç noktanın konumları çok önemlidir. İlk ikisinin doğrultusunda üçüncü girilirse, program bunu üçgenleyemez ve hataları hesaplayamaz. Çoğu zaman dördüncü noktanın girilmesine izin vermeden, sistem programı kapatarak hata mesajı verir. Bu nedenle ilk iki nokta girilirken üçüncü noktanın konumu göz önünde bulundurulmalı ve bu üç noktanın aynı hizada olmamasına dikkat edilmelidir. Aynı hizada olmayan ilk üç nokta ile başlanan koordinatlandırma sürecinde, referans noktası girilme işlemi, daha sağlıklı ve doğru olmaktadır.

Geometrik düzeltme işlemleri için, proje çalışması aşamalarında çoğu zaman, araziden GPS ile elde edilen veriler kullanılır. Uydu görüntüsündeki belirgin yerlerin, arazideki koordinatları öğrenilerek görüntü koordinatlandırılır. Bir diğer yöntem ise; görüntünün koordinatlı bir başka görüntü üzerine taşınması işlemidir. Bu işlemde, iki görüntü arasında belirgin benzer yerler aranır (yol ile yol kesişimi, kara yolu ile demir yolu kesişimi, dere kıvrımları, yerleşim köşeleri vb.). Bu yöntemde, projede kullanılmakta olan koordinatlı bir görüntüye, sonradan projeye alınan koordinatsız bir görüntü çakıştırılarak, görüntünün koordinatlandırılması kolaylıkla yapılabilir.

Görüntünün koordinatlandırılması işlemi, çalışma alanına ait bir görüntünün bir bandına uygulandığında, projenin ileri aşamalarında problem oluşturabilir. Görüntünün GPS noktalarına, haritaya veya koordinatlı bir başka görüntüye çakıştırılması ile yapılan koordinatlandırma sonucu, elde edilen tek band görüntü kaydedildikten sonra, uydunun ilgili diğer bandlarının da koordinatlı görüntüye çakıştırılarak koordinatlandırılması gerekir. Koordinatlandırma işleminin her band için yapılmadığı durumda, koordinatlı kompozit görüntüler oluşturulamamakta ve projenin ileri aşamaları için farklı amaçlara yönelik sınıflandırma veya diğer analiz çalışmaları açısından farklı band kombinasyonlarında yeni görüntüler oluşturulamayacaktır. Bu nedenle, projenin ilgili aşamasında, koordinatlandırma işlemi, tüm bandlar için uygulanmalıdır.

Uzaktan Algılama Proje çalışmalarının en önemli veri kaynağı olan raster veriler, özellikle uydu görüntüleri üzerinde çalışırken, görüntünün koordinatlı olması en temel prensiptir. Bu veriler arasında yapılan kesme, birleştirme, mozaikleme gibi işlemler, ancak koordinatlı raster verileri ile gerçekleştirilebilir. Koordinatlı bir verinin, çalışma alanındaki bir konumu üzerinde inceleme yapılırken, farklı pencereler açılarak analiz yapılması, çok kullanışlı avantajlar sağlamaktadır. İlgili koordinatın detaylarının incelemesi yapılırken, çalışma alanının hangi bölgesinde olduğu ve çevresinde nelerin, hangi harita elemanlarının bulunduğunun bilinmesi, analizin gerçekçi incelemesi ve yorumlanması açısından önemlidir. Bu aşamada, görüntülerin farklı büyüklük ve detaylarının açıldığı pencerelerin ilişkilendirilmesi gereklidir.