Eski Yunanca’ dan batı dillerine giren fotogrametri sözcüğü 3 kök sözcükten oluşur.
Photos (Işık) + Grama (Çizim) + Metron ( Ölçme)
Buna göre: Işık yardımı ile ölçme (çizim yapabilme) anlamına gelmektedir.
Fotogrametri: Fotografik görüntüleri, elektromanyetik enerji ışınım paketlerini ve diğer fiziksel fenomenleri, kayıt, ölçme ve yorumlama suretiyle nesneler ve yakın çevreleri hakkında güvenilir bilgiler elde etme sanatı, bilimi ve teknolojisidir. Fotoğraflar üzerinden metrik bilgiler elde etme, harita yapım çalışmaları ve fotoğraf üzerinden konum belirleme ve fotoğraf yorumlamayı kapsamaktadır.
Türkiye’nin Fotogrametri Geçmişi ve Fotogrametrinin Özellikleri
- Dünyanın çeşitli ülkelerinde ve Türkiye’de, büyük ve orta ölçekli haritaların üretiminde hava fotogrametrisi yöntemi egemendir. 1/5000, 1/10000, 1/25000 ölçekli dizi haritalar, büyük ölçekli kent haritaları ve diğer farklı kullanım amaçlı haritalar fotogrametri yöntemi ile üretilmektedir. Ülkemizde de 1/25000 ölçekli haritalar, 1960’lı yılların başlarında yaklaşık 20 yılda tamamlanmıştır.
- Hava fotogrametrisi yöntemi ile harita üretimi, arazi çalışmalarını azaltmaktadır. Arazi çalışmaları daha güç ve zaman alan çalışmalardır. Ayrıca hava koşullarına ve gün ışığına bağımlıdır. Büro çalışmaları, daha kolay ve hızlı olabilmektedir. Fotogrametrinin gelişmesine neden olan temel düşünce de “pahalı olan arazi çalışmalarını olabildiğince ucuz olan büro çalışmalarına dönüştürmesidir”.
- Bilgisayar teknolojisindeki ilerlemeler, özellikle son 20 yıldır, harita üretim sistemleri ve harita kullanıcılarına önemli kolaylıklar sağlayan CBS, Arazi Bilgi Sistemleri (ABS), Mekansal Bilgi Sistemi (MBS) ve Kent Bilgi Sistemi (KBS) gibi çeşitli isimlerle tanımlanan sistemleri sunmaktadır. Bu sistemler, harita bilgilerinin bir arada bulunduğu, kolayca kullanılabildiği, güncellendiği, görselleştirildiği ve veri tabanları ile ilişkilendirildiği sistemlerdir.
FOTOGRAMETRİNİN SINIFLANDIRILMASI
Fotogrametri için kullanılan kamera, ölçülecek nesnenin yakın ve uzak olma durumu, elde edilecek bilgi türü, değerlendirme yöntemi ve uygulama alanlarına göre değişik şekillerde sınıflandırmak mümkündür. Bu sınıflandırma grupları aşağıda detaylı bir biçimde açıklanmıştır.
KAMERA KONUMUNA GÖRE SINILANDIRMA
- Yersel Fotogrametri: Yer üzerinde bulunan bir noktada kamera düzeneği kurulmak suretiyle çekilen fotoğraflarla çalışan bir tekniktir.
- Hava Fotogrametrisi: Uçak ve drone (İHA) gibi hava aracına takılı bir kamera ile alınan görüntüleri kullanan ve değerlendiren bir fotogrametri tekniğidir.
- Uydu Fotogrametrisi: Uydulardan alınan görüntülerin kullanıldığı ve değerlendirildiği fotogrametrik tekniktir. Bu teknik uzaktan algılama olarak da adlandırılır.
- Yakın Resim Fotogrametrisi: Yakın saha fotogrametrisi olarak da isimlendirilen bu fotogrametrik teknikte kamera yerde olup obje ile kamera arası uzaklık en çok 300 m olabilmektedir.
DEĞERLENDİRMEDE KULLANILAN RESİM SAYISINA GÖRE SINIFLANDIRMA
- Tek Resim Fotogrametrisi: Tek tek resimleri kullanarak metrik bilgiler üretmeyi amaçlayan, foto plan, foto-mozaik ve ortofoto üreten fotogrametri tekniğidir.
- Çift Resim Değerlendirmesi: Bindirmeli fotoğraf çiftleri üzerinde ölçüler yaparak bilgi üretmeyi amaçlayan fotogrametri yöntemidir. Stereoskopik görüş ve değerlendirme yapıldığından stereo fotogrametri olarak da isimlendirilmektedir.
DEĞERLENDİRME YÖNTEMİNE GÖRE SNIFLANDIRMA
- Grafik (Plançete) Fotogrametri (1850-1900): Fotoğraflar üzerinden açı (doğrultu) ve uzunluk ölçmeleri ile projektif ve perspektif geometrinin kavramlarını kullanarak vektörel harita üretimi için kullanılan fotogrametridir.
Analog Fotogrametri (1900-1980): Optik ve/veya optik mekanik değerlendirme aletlerinde stereo olarak çekilmiş analog fotoğraflar kullanılarak objenin üç boyutlu modelinin elde edilmesi ve değerlendirildiği fotogrametri yöntemidir.
Analitik Fotogrametri (1970-1990): Fotogrametrik değerlendirmenin analog fotoğraflar üzerinde matematiksel yöntemlerle yapıldığı, stereo değerlendirme aletlerine bilgisayar ve elektronik ölçme sistemlerinin entegre edilmesi suretiyle bazı yöneltme, ölçme ve değerlendirme işlemlerinin otomatik ya da yarı otomatik yollarla yapıldığı fotogrametri çeşididir .
Dijital Fotogrametri (1990- ): Dijital forma dönüştürülmüş veya dijital olarak elde edilmiş stereo görüntülerin bilgisayar ortamında ya da fotogrametrik iş istasyonlarında gerekli yazılım ve donanım bileşenlerinin kullanılması ile tüm değerlendirme işlemlerinin yapıldığı fotogrametri tekniğidir.
Fotogrametrik Bilgisayarla Görüş (2010- ): Bu fotogrametri tekniğinde dijital kameralar ile alınan görüntüler çeşitli görüntü işleme teknikleri kullanılarak sonuç harita ürünü elde edilen tekniktir.
İHA Fotogrametrisi (2011- ): İHA (İnsansız Hava Aracı) ile havadan alınan görüntülerin dijital fotogrametrik teknikler, bilgisayarla görüş (computer vision) ve görüntü işleme teknikleri ile değerlendirilmesi sonucu ortofoto, nokta bulutu gibi farklı harita ürünlerinin ortaya çıkarıldığı fotogrametri tekniğidir. Bu teknik aynı zamanda dijital fotogrametri evresi kapsamında da değerlendirilebilir.
FOTOGRAMETRİ VE ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM İLİŞKİSİ
Fotografik sistem elektromanyetik spektrumun görünür ışık bölgesine ve yakın çevresine duyarlı bir algılama sistemidir.Fotogrametri açısından, elektromanyetik spektrum iki aralığa ayrılabilir.
- Birinci Aralık: Optik bölge olarak adlandırılan 0.3 – 3.0 mikrometre olan bölgedir. Optik bölgedeki algılayıcılar pasif algılayıcılardır, ve yansıyan güneş ışınları ya da termal enerjinin kaydı ile görüntü elde edilir.
- İkinci Aralık: 1mm – 0.5mm arasındaki mikrodalga bölgedir. Mikrodalga algılama sistemleri aktif algılayıcılardır. Bu sistemlerde algılayıcıdan gönderilen elektromanyetik enerjinin gidiş dönüş süresi ölçülerek nesneye olan uzaklık bulunur. Optik bölgede lazer ışınları ile çalışan lazer tarayıcı da benzer şekilde özellik gösterir.
Elektromanyetik spektrum, ışık hızı ile hareket eden dalga boyu nanometrelerden kilometrelere kadar uzanan sürekli enerji ortamıdır.
FOTOGRAMETRİNİN TARİHSEL DEĞİŞİM ve GELİŞİMİ
FOTOGRAMETRİ ve UZAKTAN ALGILAMANIN AVANTAJLARI
- Doğrudan nesneler üzerinde ölçüler yapmak, veri toplamak yerine fotoğraflar üzerinde çalışmak daha kolay, hızlı sonuç olarak da daha ekonomiktir.
- Doğrudan ölçme yöntemi ile ölçülmesi güç olan nesnelerin fotoğraflar yardımıyla ölçülmesi daha kolay olabilmektedir.
- Hareketli nesnelerin ölçülmesinde olduğu gibi, doğrudan ölçülmesi olanaksız nesnelerin ölçülmesi sağlanabilir.
- Hava fotogrametrisi ile harita üretimi, arazi çalışmaları ile daha fazla zaman ve güç alan çalışmalara oranla, arazi çalışmalarını kolaylaştırıp azaltmaktadır.
- Büro çalışmaları daha kolay ve hızlı olabilmektedir.
FOTOGRAMETRİK HARİTALAMANIN İŞ AKIŞI
FOTOGRAMETRİ ve UZATAN ALGILAMANIN KULLANIM ALANLARI
- Haritacılık: Topografik ve tematik haritaların üretimi, sayısal arazi modellerinin oluşturulması, Yeryüzü deformasyonlarının izlenmesi gibi haritalama işlemlerinde kullanılır.
Şehircilik: Arazi örtüsü ve arazi kullanımlarının belirlenmesi Kentsel planlama çalışmalarında kullanılır.
Zirai-Tarım: Bitki tipi ayırma, ürün çeşitliliğinin belirlenmesi, zararlı otların tespiti, bitki canlılığının izlenmesi, bitki gelişiminin izlenmesinde kullanılır.
Ormancılık: Orman türlerinin haritalanması,orman alalarındaki çölleşmenin izlenmesi, Orman yangınlarının izlenmesinde kullanılır.
Hidroloji: Su kalitesi analizleri, su kirliliğinin izlenmesi ve gemi atıklarının izlenmesinde kullanılır.
Üç Boyutlu Modelleme ve Sanal Gerçeklik: Tarihi ve kültürel bir yapının, yapı grubunun, bir anıtın üç boyutlu modeli oluşturulabilir. Bu şekilde bir kentin tamamı modellenebilir.
Mimarlık ve Arkeoloji Uygulamaları: Tarihsel ve kültürel değer yapılarının, anıtların korunma, restorasyonu ve belgelenmesi çalışmalarında fotogrametri kullanılır. Arkeolojik bulguların, kazı alanlarının da üç boyutlu modellemesi yapılmaktadır.
Karmaşık ve Endüstriyel Yapıların Modellenmesi: Büyük yapıların tasarımları ile yapının kendisi arasında bazı farklılıklar olabilir. Bunların ayrıntılı ölçümleri bazen çok güç olabilir. Bu tür yapıların fotogrametri yöntem ile yapım sonrası mekansal durumları üç boyutlu modellenebilir. Örnek olarak: Nükleer enerji santralleri ve petrol platformların 3 boyutlu modellenmesi.
Erdem Hayal
Harita Mühendisi
