Uydu görüntüleri yardımı ile batimetrik harita üretimi: Kozlu Balıkçı Barınağı örneği

Abstract

Kıyı bölgeleri, dünyanın sürekli değişkenlik gösteren bölgelerindendir. Bu değişimlerin incelenmesi ve ölçülmesi, kıyı bölgelerinin, limanların, boru hatlarının ve diğer kritik altyapıların inşaası için büyük öneme sahiptir. Bu çalışmalarda en önemli parametrelerden biri de su derinliği hakkında elde edilen bilgilerdir. Batimetri, deniz tabanının topoğrafyasını belirleme bilimi ve tekniği olarak tanımlanmaktadır. İnsanoğlu tarafından çok eski zamanlardan bu yana kullanılan batimetrik yöntemler, teknolojik gelişmelere paralel olarak gelişimini sürdürmektedir. İlk zamanlarda batimetrik veriler, klasik yöntemler ile elde edilirken daha sonraları bunların yerini Akustik İskandil, LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) Batimetri gibi modern yöntemler almıştır. Günümüzde ise bu yöntemlerin yanı sıra çeşitli algılayıcılara sahip uydular kullanılarak batimetrik verilerin elde edilmesi ve iyileştirilmesi konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Son zamanlarda hidrografik ölçme endüstrisinde yeni bir gelecek sunan SDB (Uydu Bazlı Batimetri), multispektral uydu görüntülerinden batimetrik veri elde eden bir tekniktir. Bu tez çalışmasında, uydu görüntüleri kullanılarak batimetri verisi elde etmek ve doğruluğunu belirlemek amacıyla daha önce batimetrik verisi elde edilmiş bir alan üzerinde, LRT (Logaritmik Oran Dönüşümü) yöntemi ile batimetrik verilerin elde edilmesi ve üretilen bilgilerin yorumlanması amaçlanmıştır. Bu amaçla, Zonguldak Kozlu Balıkçı Barınağı'na ait Landsat 8 uydu görüntüleri ENVI Classic uzaktan algılama yazılımı ile çeşitli band kombinasyonları kullanılarak işlenmiş ve sonuç olarak, bağıl (rölatif) ve mutlak su derinlikleri hesaplanmıştır. Elde edilen veriler, Zonguldak Kozlu Balıkçı Barınağı'nın mevcut batimetri verilerinden türetilen referans derinlik verileri ile karşılaştırılmış ve her bir band kombinasyonu için hata oranları belirlenmiştir. Tüm bölge için en düşük Karesel Ortalama Hatanın (KOH) değerini veren B1-B6, B2-B6 ve B2-B5 band kombinasyonları ayrıca model hataları açısından değerlendirilmiş ve ±1.54m karesel ortalama hataya sahip B2-B5 band kombinasyonunun çalışma alanı en uygun değerlendirme olduğu sonucuna varılmıştır. Bu değerlendirmeden elde edilen veriler ile farklı yazılımlar kullanılarak, çalışma alanının batimetrik haritası üretilmiştir.

The coastal zones are one of the continually changing regions of the world. The examination and the measurement of these changes are very important for the construction of coastal areas, ports, pipelines and other critical infrastructures. One of the most important parameters in the related studies is the information obtained about the water depth. Bathymetry is defined as the study or technique of determining the topography of the seabed. The bathymetric methods used by human beings since ancient times continue to develop in parallel with technological developments. In the early times, while the bathymetric data were obtained by classical methods, they were later replaced with modern methods such as Echo Sounding and LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) Bathymetry. Nowadays, in addition to these methods, studies are carried out to obtain and improve the bathymetric data using satellites with various sensors. SDB (Satellite-derived Bathymetry), which has recently introduced a new future in the hydrographic surveying industry, is a technique that obtains bathymetric data from multispectral satellite images. In this thesis, it is aimed to obtain bathymetry data using satellite images and determine the accuracy of these data by interpreting the results produced by LRT (Log Ratio Transformation) method on an area where bathymetry data were previously obtained. For this purpose, Landsat 8 satellite imagery of the Zonguldak Kozlu Fishing Shelter were processed using ENVI Classic remote sensing software by using various band combinations and filtering techniques and relative water depths were calculated. The obtained data were compared with the reference depth data derived from the current bathymetry data of Zonguldak Kozlu Fishing Shelter and error values were determined for each band combination. B1-B6, B2-B6 and B2-B5 band combinations, which give the lowest root mean square (RMS) error values for the whole region, were also evaluated in terms of model errors. It is concluded that the working area of the B2-B5 band combination with ± 1.54m root mean square error was the most appropriate evaluation. Bathymetric map of the study area was produced by using multiple modeling software with the data obtained from this evaluation.