Hava fotoğrafları ve insansız hava aracı görüntülerinden arazi topoğrafyası ölçümü, sonuçların analizi ve karşılaştırması (Haymana Yeşilyurt köyü uygulaması)

Abstract

Son yıllarda platform ve algılayıcı teknolojsinde meydana gelen ilerleme ile birlikte insansız hava araçları fotogrametrik çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Klasik hava fotogrametrisi iş adımları ile üretilen fotogrametrik sonuç ürünler, özelikle belirli büyüklüklerdeki alanlarda İHA'larla alınan görüntülerden elde edilebilmektedir. Bu çalışmada aynı alana ait farklı platformlar tarafından elde edilen fotogrametrik görüntülerin otomatik eşlenmesi ve yoğun nokta bulutu üretilerek ölçülerinin karşılaştırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, klasik yöntemle elde edilen hava fotoğrafları ile döner kanat ve sabit kanat İHA platformları tarafından alımı yapılan görüntüler uygulama aşamasında kullanılmıştır. Pix4D ve Agisoft yazılımları İHA'lar ve diğer platformlardan elde edilen fotogrametrik görüntülerin işlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yazılımların temel çalışma prensibi SfM algoritmasına dayalı görüntü eşleme ve yoğun nokta bulutu oluşturulmasıdır. Bahsi geçen yazılımlar ile sabit ve döner kanat İHA platformlarına ait görüntüler işlenerek sayısal yükseklik modeli ve ortofoto görüntüler oluşturulmuş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda klasik fotogrametrik teknikler kullanılarak alımı yapılan hava fotoğraflarıda aynı yazılım ile işlenmiş ve yükseklik verileri mukayese edilmiştir. Çalışma sahası olarak Ankara ili Haymana ilçesine bağlı Yeşilyurt Köyü seçilmiştir. İHA görüntüleri ve hava fotoğraflarından elde edilen ölçülerin jeodezik koordinatlandırılması uçuş esnasındaki kamera konumları ve YKN kullanılarak iki şekilde gerçekleştirilmiştir. Dolaylı jeodezik koordinatlandırmada kullanılan YKN'ları TUSAGA aktif kullanılarak GNSS alıcısı ile ölçülmüştür. Araziden alımı yapılan GPS ölçüleri uygulama çalışmasında referans veri olarak kullanılarak doğrudan ve dolaylı jeodezik dönüşüm ile konum ve yükseklik bilgileri analiz edilmiştir. Sonuç olarak; klasik hava fotogrametrisi ile elde edilen ölçme verilerine, İHA'lardan elde edilen görüntüler kullanılarak yüksek çözünürlük, düşük maliyet, hızlı işlem adımları ve yeterli konum hassasiyetinde ulaşılabildiği değerlendirilmiştir. Ayrıca, farklı İHA platformlarından elde edilen görüntülerin Agisoft ve Pix4D yazılımlarında işlenmesi ile elde edilen sonuçların biribirlerine yakın doğrulukta olduğu görülmüştür.

Unmanned aerial vehicle have been widely used in photogrammetric studies with the development of platform and sensor technology in recent years. The photogrammetric result products produced by the classical aerial photogrammetry work steps can be obtained from images taken with UAVs, especially in areas of a certain size. In this study, automatic matching of photogrammetric images obtained by different platforms belonging to the same area and comparison of measurements by producing dense point cloud is aimed. For this purpose, the aerial photographs obtained by the classical method and the images taken by the rotary wing and fixed wing UAV platforms were used in the application stage. Pix4D and Agisoft software are widely used to process photogrammetric images from UAVs and other platforms. The basic working principle of these software is image matching and dense point cloud based on SfM algorithm. With the aforementioned software, images of fixed and rotary wing UAV platforms were processed and orthophoto was produced with digital surface model and the results were compared. At the same time, aerial photographs taken using classical photogrammetric techniques were processed with the same software and elevation data were compared. Yeşilyurt Village of Haymana District of Ankara Province was chosen as the study area. Geodetic coordinates of measurements obtained from UAV images and aerial photographs were performed in two ways by using GCP and camera positions during flight. GCPs, which are also used in indirect geodesic coordinating, were measured with GNSS receiver using TUSAGA active. GPS measurements taken from the field were used as reference data in the study and direct and indirect geodetic transformation and location and elevation information were analyzed. As a result; It has been evaluated that survey data obtained by classical aerial methods can be obtained by using images obtained from UAVs with high resolution, low cost, fast processing steps and sufficient position accuracy. Furthermore, the results obtained by processing the images obtained from different UAV platforms in Agisoft and Pix4D software accuracy were found to be close to each other.