İnsansız hava aracı kullanarak maden göllerin (Çan-Çanakkale) zamana bağlı alansal değişiminin belirlenmesi ve modellenmesi

Abstract

Bu çalışma, Türkiye'nin kuzeybatısında yer alan Çan kömür havzasındaki Etili ve Çomaklı açık kömür ocaklarındaki maden göllerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı insansız hava aracı (İHA) kullanılarak elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntülerden maden göllerinin üç boyutlu (3B) modellerini oluşturmak ve göller üzerinde meydana gelen antroponejik ve meteorolojik etkilerden kaynaklanan alansal değişimleri tespit etmektir. Kasım 2014, Ekim 2015 ve Kasım 2016 tarihlerinde DJI F550 İHA kullanılarak 30-100 m irtifada gerçekleştirilen uçuşlarda 12 megapiksellik kamera kullanılarak görüntüler elde edilmiştir. Her uçuşta 109 ila 820 fotoğraf çekilerek yirmi altı uçuş tamamlanmıştır. Görüntülerin 3B modellemesi SfM algoritmasını kullanan Agisoft Photoscan yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Görüntü eşleştirme, coğrafi referanslama, sayısal yükseklik modellemesi, ortomozaik, 3B nokta bulutu ve 3B sayısal arazi modeli oluşturmayı içeren programın iş akışı, maden göllerinin 3B arazi modelini oluşturmak için kullanılmıştır. Maden göllerinin alanları, ArcGIS yazılımının sayısallaştırma ve sınıflandırma yöntemleri kullanılarak hesaplanmış ve bu iki yöntemin sonuçları karşılaştırılmıştır. Maden göllerinde yapılan İHA çalışması ile antropojenik ve meteorolojik etkilerin neden olduğu topografyadaki değişiklikler hızlı ve hassas bir şekilde tespit edilmiştir. Ayrıca İHA kullanımının bu tür etkileri görselleştirmek için etkili bir yöntem olduğu saptanmıştır.

This study covers mine lakes on the Etili and Comakli open pit coal mine sites, those located within the Can Coal Basin (Northwestern Turkey). The aim of our study was to create 3D models of mine lakes from high resolution images obtained by using UAV and to determine areal changes due to anthropogenic and meteorological effects on lakes during the study period.In November 2014, October 2015 and November 2016, the DJI F550 UAV was flown at 30-100 m altitude and images acquired using a 12 megapixel camera. Twenty-six flights were completed, with at each flight acquiring between 109 and 820 images. 3D modeling from UAV images was carried out with Agisoft Photoscan software that uses structure from motion algorithm. The workflow of the software, including image matching, georeferencing, digital elevation modeling, orthomosaics, 3D point cloud and 3D textured model creation, was used to construct our 3D terrain model of mine lakes. Area of mine lakes was calculated using digitization and classification methods within the ArcGIS package and results of these two methods were compared. Topograpical changes caused by anthropogenic and meteorological effects on mine lakes were determined rapidly and precisely. It has also proved to be an effective method for visualizing such effects in the short term.