FOTOGRAMETRİ - I SUNU 2 Doç. Dr. Eminnur AYHAN KTÜ 2017-2018 GÜZ dönemi Fotogrametri 1

Fotogrametriye Giriş (Fotoğraf) 08.06.2018

Fotogrametriye Giriş 08.06.2018

Hazırlanan Uçuş planına göre Resim çekimi Hava Fotogrametrisi Hazırlanan Uçuş planına göre Resim çekimi 08.06.2018

Fotogrametriye Giriş 08.06.2018

Fotogrametriye Giriş 08.06.2018

Fotogrametri Tanım Fotogrametri kelime anlamı olarak, Yunanca üç kelimeden oluşmaktadır. Photos = Işık; Gram= çizili veya yazılı ; Metron= Ölçme Işık yardımıyla oluşan görüntü üzerinde ölçme yapmak işlemi olarak adlandırılır. Fotogrametri: Photos + Gramma + Metron : Fotoğraflarla ölçme. Foto yorumlama: Işık + Çizim + Ölçüm Bu iki terimden hareketle, fotogrametri, ölçme ve yorumlama olarak iki kısma ayrılabilir. 08.06.2018

Fotogrametri Tanım (Genel tanım) Fotogrametri, cisimler ve oluşturdukları çevreden yayılan ışınların şekillendirdiği fotoğrafik görüntülerin ve yaydıkları elektro manyetik enerjinin kayıt, ölçme ve yorumlama işlemleri sonunda bu cisimler ve çevre hakkında güvenilir bilgilerin elde edildiği bir teknoloji ve bilim dalıdır. (Teknik tanım) Fotogrametri iki veya üç boyutlu cisimlerin fotoğraflar üzerinden ölçülmesidir. Bugün artık fotoğraf yerine dijital/CCD kameralarla üretilen veya tarayıcılarla elektronik olarak dijital ortamlara görüntüler kullanılabilmektedir. Fotogrametri, resimler üzerinden objelerin konum, büyüklük ve biçimini belirleyen bir bilim dalıdır. 08.06.2018

Fotogrametri Tanım Fotogrametrik ölçme ve değerlendirme sonucunda üç farklı ürün elde edilebilir. Bunlar; Objelerin x,y,z koordinatı, Topoğrafik harita ve plan, Düşeylenmiş fotoğraf veya bir başka ifade ile ortofoto (fotoğraf harita), 08.06.2018

Neden Fotogrametri? Fotogrametrik yöntem ile sayısal harita yapımına ilişkin olarak yayınlanan “Bakanlıklar arası Harita İşlerini Koordinasyon ve Planlama Kurulu Yönetmeliği Uyarınca, Harita Yapımı İle İlgili Bütçe Aktarma Hesaplarına Esas Olacak Birim Fiyat (2004 yılı)” listesinde 1/1000 ölçekli bir paftanın fotogrametrik yöntem ile yapım bedeli, uçuş, film, banyo baskı, fotogrametrik nirengi ve stereo sayısallaştırma aşamalarını içeren bir çalışmada 2200 TL , İller Bankası Genel Müdürlüğü, Harita Dairesi Başkanlığı, 2005 1. dönem, “Sayısal Halihazır Harita Alımı Meskun ve Gayrimeskun Hektar Birim Analiz Fiyatları (%25'li)” başlıklı yayın’a göre bir adet fotogrametrik pafta alanına karşılık gelen yaklaşık 36 hektarlık gayri meskun alan için, yersel yöntem ile halihazır harita yapım bedeli 7.000 TL, hektarda 10 bina bulunan 36 hektarlık bir paftanın bedeli ise 20.000 TL’dir. 08.06.2018

Neden Fotogrametri? Fotogrametrik yöntem üç veya dokuz katı ekonomiktir; – Proje alanı 3000‐3500 hektardan büyük; yani yaklaşık 100 adet 1/1000 ölçekli harita üretilecek olmalı (kesin kural değil…!), – Süre avantajı, • Günün her saatinde (gece/gündüz) üretime devam edilebilmesi, • Kış şartlarından dolayı üretime ara verilmemesi, • Proje çalışmalarının arazinin olumsuz şartlarından etkilenmeyen ofis koşullarında ve daha yönetilebilir, kontrol edilebilir ortamda yapılıyor olması, gibi avantajları ile mekansal veri üretiminde fotogrametrik yöntem, kaliteyi güvence altına alma adına önemli bir veri üretim tekniğidir. 08.06.2018

Gereksinim Temel veriler Kent bilgi sistemleri Diğer Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) Planlar Konum+yükseklik bilgisine ihtiyaç duyulan diğer projeler… 08.06.2018

Fotogrametrik Bilgiler Fotogrametride fotoğraflardan alınan bilgiler iki grupta toplanabilir. 1. Geometrik bilgiler (konum, biçim, boyut , alan vb.) Bu bilgiler fotoğraflar üzerinden ölçüm işlemleri yapılarak elde edilir. 2. Metrik olmayan diğer bilgiler (bitki örtüsünün türü, durumu, fotoğrafik dokunun sağladığı diğer bilgiler) Metrik olmayan bilgiler foto yorumlama (foto-interpratosyon) işlemi ile elde edilir. 08.06.2018

Fotogrametri Kullanım Alanları Fotogrametrinin esas kullanım alanı, topoğrafik harita üretimidir. Bu haritalar çizgisel (grafik) veya raster (ortofoto) formda olabilmektedir. Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) üretiminde de fotogrametrik yöntemler kullanılabilir. Fotogrametrik değerlendirme ile, arazi yüzeyinin kullanımı ve şekli ile ilgili bilgiler ise çeşitli şekillerde modellenerek CBS ortamında değişik biçimlerde işlenirler. Dolayısıyla CBS için önemli bir veri kaynağıdır. Fotogrametri mülkiyet amaçlı kadastro çalışmaları için, sınır noktalarının belirlenmesinde de kullanılmaktadır. Bir başka kullanım alanı, yakın saha fotogrametrisidir. Fotogrametrinin bu uygulama alanında, obje uzaklığı ile resim platformu arasındaki mesafe 1 m ile 100 m arasında değişmektedir. Mimarlık, arkeoloji, binaların veya mühendislik yapılarının hassas ölçümü, deformasyon ölçmeleri, kinematik ölçmeler ve bir çok uygulama yakın saha fotogrametrisinin uygulama kapsamındadır. 08.06.2018

Fotogrametri Uygulama Alanları Topoğrafik uygulamalar Bu uygulamalar her ölçekte haritanın yapımında örneğin 1/1000 -1/100000 ölçekli harita yapımı, Daha öncede yapılan haritaların revizyonunda Kadastro çalışmalarında Birçok mühendislik çalışmalarında Fotogrametri kullanılır. Topoğrafik olmayan alanlardaki uygulamalar Tarım (Toprak ve bitki örtüsü etütlerinde) Jeoloji ve Jeofizik Ormancılık Arkeoloji Mimarlık Uçak –Gemi inşaatı ve otomotiv sanayi Astronomi Metalurji Tıp, Diş Hekimliği Kriminoloji (suç bilimleri, trafik kazalarının tespiti ve incelenmesinde) Askeri vb. alanlarda kullanılır. 08.06.2018

Ülkemizde Fotogrametrik Çalışma Alanında İlkler 1927 yılında Alman Zeiss firmasından satın alınan bir stereo Autograph, bir rödresman ve bir stereo komparatör aleti ile ilk kez çalışmalar yapılmıştır. Hava fotogrametrisi yöntemi ile ilk kez 1929 da Bonn projeksiyonunda Bergama‐Çandarlı paftası üretilmiştir. 1936 yılında hava fotogrametrisi uygulamaları genişletilmiş, İstanbul kenti imar planları için gerekli altlıkları sağlamak üzere, hava fotoğrafları çekilmiş ve 140 km2’lik bir alanın 1/2000 ölçekli foto planları yapılmıştır. Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü 1952 yılında Wild firmasından dört adet fotogrametri aleti satın almıştır. Fotogrametrinin özel sektör tarafından da uygulanabilmesi, 203 sayılı yasanın 1986 yılında yapılan değişikliği ile mümkün olabilmiştir. Yerel yönetimlerde büyük ölçekli haritaların fotogrametri ile üretimi 1987 yılında başlamıştır, İBB 08.06.2018

Sayısal/Çizgisel Fotogrametrik Haritalar 1/5000 ve daha büyük ölçekli harita yapımı (günümüzde vektör tarzda üretilen halihazır harita) – Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği‐ BÖHHÜY, 2005 Orta ve küçük ölçekli topoğrafik harita yapımı (günümüzde vektör tarzda üretilen harita) – 1/25000 temel ölçeği ve türetilen 1/50000, 1/100000, 1/250 000, 1/500000‐HGK standartları 08.06.2018

Ortofoto/Orto Görüntü 1/5000 ve daha büyük ölçekli ortofoto/ortofoto harita yapımı (Raster) – Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği‐ BÖHHÜY, 2005 Orta ve küçük ölçekli ortogörüntü /ortofoto / ortofoto harita yapımı (Raster) – HGK standartları 08.06.2018

ORTOFOTO HARİTA 08.06.2018

Diğer ürünler Sayısal arazi/yükseklik/yüzey modeli (Vektör‐TIN, Raster‐GRID) - SAM, SYM‐DEM, DTM, DSM Fotoplan (Raster) 3B Kent Modelleri (Vektör+raster) Fotoğraf, Anaglif vb. ekran görüntüleri (Raster) /çıktılar 08.06.2018

Çekim yeri ve değerlendirme yöntemlerine göre sınıflandırma Fotogrametri Yakın Resim Fotogrametrisi Hava Fotogrametrisi Yersel Fotogrametri Analog Fotogrametri Analitik Fotogrametri Dijital Fotogrametri 08.06.2018

Fotogrametrinin Sınıflandırılması 1. Kamera konumuna göre gruplandırma; Uzak mesafe fotogrametrisi (Far-range photogrammetry), kamera obje uzaklığı oldukça büyüktür. Yakın resim fotogrametrisi (Close-range photogrammetry), kamera obje mesafesi belirli ve küçük değer almaktadır. 2. Diğer bir gruplandırma, Hava fotogrametrisi (Aerial photogrammetry), bu çoğunlukla uzak mesafe fotogrametrisi grubuna girmektedir. Yer yada yersel fotogrametri (Terrestrial Photogrammetry), buda yakın resim fotogrametrisi grubu içerisinde yer alır. Uydu fotogrametrisi (Satellite photogrammetry) 3. Bir başka gruplandırma ise, Topografik Fotogrametri, Topografik olmayan Fotogrametri, 08.06.2018

Fotogrametrinin Sınıflandırılması 4. Değerlendirme Yöntemine Göre Sınıflandırma Plançete Fotogrametrisi: Uçağın icadından önce, yersel fotogrametride kullanım alanı bulmuştur. Kamera ile yersel ölçü aleti olan teodolit birlikte kullanılmıştır. Analog Fotogrametri: Analog kameralarla çekilen fotoğraflar optik mekanik aletlerde değerlendirilerek model oluşturulup ve bu aletlere bağlı çizim masaları kullanılarak istenilen ölçekte çizimler yapılabilmiştir. Analitik Fotogrametri: Analitik fotogrametride veri olarak analog resimler kullanılır. Optik mekanik aletler yerini daha çok bilgisayarlarla desteklenmiş optik aletlere bırakmıştır. Böylece fotogrametrik işlem belli ölçüde otomatize edilmiştir. Bilgisayarda elde edilen ürünlerin CAD sistemlerine aktarılma olanağı da doğmuştur. Dijital Fotogrametri: Dijital ya da sayısal fotogrametride analog resimler yerini dijital resimlere yani görüntülere bırakmıştır. Bütün ölçme ve değerlendirme işlemleri bilgisayar ortamında yapılmaktadır. Dijital kameralar veya tarayıcılar kullanıldığında, resimler doğrudan bilgisayara aktarılabilmektedir. 08.06.2018

Fotogrametri: Tarihi Gelişim FOTOGRAMETRİSİ PLANÇETE FOTOGRAMETRİ ANALOG FOTOGRAMETRi ANALiTiK Finsterwalder Değerlendirme Üç Boyutlu Sayısal Arazi Modelleri Meydanbauer Laussedat Fotoğrafın Bulunuşu Değerlendirme Aletleri (Autograph) Motorlu Uçak Resim Çekme Makinesi Stereokomparatör Değerlendirme Aletleri, Bilgisayar Destekli Hava Triyangülasyonu Bilgisayar Dijital Görüntü İşleme Bulunuş Geliştirme Uygulama 1850 1900 1950 2000 DİJİTAL FOTOGRAMETRi 08.06.2018

Fotoğraf Göz uyumu (Akomodasyon) Bir kamera aracılığıyla ışığa duyarlı bir katman üzerine kaydedilmiş görüntüdür. Üzerinde geometrik ve fiziksel özellikleri gösteren bilgiler vardır. Göz uyumu (Akomodasyon) Gözün objeye göre kendini ayarlamasına göz uyumu yada akomodasyon denir. “O” değeri göz için belli bir noktadan sonra sonsuza gider. Bu durumda i=f olur. İ görüntü uzaklığının değişmesi gerekir, aksi durumda sadece sonsuzdaki resimleri çekeriz. Bunu ortadan kaldırmak için gözde uyum sağlanır, kamerada ise mercek ileri geri hareket ettirilir. 08.06.2018

Fotoğraf Geometrisi Yer fotogrametrisinde durum; Odak uzaklığı f olan objektiften (mercek sistemi) b uzaklığındaki bir cismin net görüntüsü yine objektiften itibaren a uzaklığında bulunan bir düzlem (film) üzerinde oluştuğu kabul edilirse, geometrik optik kurallara göre mercek denklemi yazılır. Görüntü Düzlemi (Emilsiyon Taşıyıcısı) b Cisim Uzaklığı a (Görüntü uzaklığı) P’ P Objektif Diyafram (Obtüratör) Hava fotogrametrisinde b (h uçuş yüksekliği) , a (c)’ye göre çok büyük olduğundan, b = ∞ kabul edilir. Bu durumda Hava fotogrametrisinde görüntü odak düzleminde oluşur. (a = f ). Yer fotogrametrisinde ise görüntü odak düzlemi dışında oluşur. f : Objektifin Odak Uzaklığı a : Görüntünün Objektife Uzaklığı b : Cismin Objektife Uzaklığı 08.06.2018

Hava fotogrametrisinde resim alım Fotoğraf Geometrisi Hava fotogrametrisinde durum; O ( İzdüşüm Noktası) c (a) Asal uzaklık (Odak uzaklığı) h (b) Uçuş yüksekliği Arazi Film Düzlemi Hava fotogrametrisinde resim alım geometrisi 08.06.2018

Resim (Fotoğraf) Ölçeği Arazi engebeli ise, h uçuş yüksekliği ortalama bir değer alınır. Basit durum: -Düşey görüntü (eğik değil) -Resim düzlemi araziye paralel -Düz arazi Ölçek= f / h=1 / S Diğer durum: -Düşey görüntü -Resim düzlemi araziye paralel -Arazi düz değil Ölçek= f / h=f / (h0-zm)=1 / S 08.06.2018

Uygulama 1 Odak uzaklığı (kamera sabiti) 15 cm olan bir hava kamerası ile denizden 2100 m yükseklikten resimler çekilmiştir. Arazinin ortalama yüksekliği 600 m olduğuna göre resim ölçeğini hesaplayınız ? Çözüm: ho=2100 m zm=600 m c= 15 cm h=2100-600=1500 mr=h/c=1500 m/15 cm= 10 000 08.06.2018

Uygulama 2 Odak uzaklığı 300 mm olan bir kamera ile denizden 1100 m yüksekliğinde düşey fotoğraflar çekilmiştir. Deniz seviyesinden 200 m yüksekte olan P noktasında fotoğraf ölçeği kaçtır? Çözüm: 08.06.2018

Yükseklik etkisi düzeltilmiş fotoğraf 08.06.2018

Ölçeğin Değişiklik Göstermesi Binaların genişliği 8 m, ancak fotoğrafda ölçülünce değişik değerler ortaya çıkıyor. 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci FOTOGRAMETRİDE GENEL İŞLEM ADIMLARI 1-     Planlama 2-     Arazi çalışmaları 3-     Resim çekimi 4-     Değerlendirme   4-1 Fotogrametrik çalışmalar 4-2 Çizim ve bütünleme Şeklinde dört grupta toplanabilir 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci 2)Arazi Çalışmaları Araziye çıkmadan 1\25000 ölçekli haritalardan istikşaf yapılır. Kontrol noktaları tesisi, Açı, kenar, yükseklik ölçmeleri. 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci 3)Fotoğraf Çekimi * İlk olarak, haritası yapılması tasarlanan bölgeye ait bir uçuş planı hazırlanır. * Özel yapılmış metrik kamera uçağa özenle yerleştirilir ve fotoğraf çekimi için uçuş yapılır. 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci Uçuş sırasında pilot kullandığı bir GPS sistemi yardımıyla sürekli olarak doğru uçuş çizgisinde seyir edilir. 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci 4-1)Fotogrametrik Çalışmalar Fotogrametrik nirengi ölçü ve hesapları özel stereo-değerlendirme aletlerinde ve bilgisayar ortamında özenle yapılır. Stereo-değerlendirme aletlerinin en önemli özelliği üç boyutlu görüntü verebilme özelliğidir 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci 4-2)Çizim ve Bütünleme Stereo-değerlendirme aşamasından sonra çizim işlemine geçilebilir. Çizim plotter denen özel çiziciler yardımıyla gerçekleştirilir. Çizimin denetlenmesi, çizilmeyen kısımların tamamlanması, yer adları vb. sözel bilgilerin eklenmesi bütünleme aşaması olarak adlandırılır. 08.06.2018

Klasik Fotogrametrik Harita Yapım Süreci Tüm bu aşamalardan sonra sonuç ürün olarak harita oluşur... 08.06.2018

ORTOFOTO HARİTA 08.06.2018

Görüntülerden oluşturulan Perspektif Görüş   Görüntülerden oluşturulan Perspektif Görüş 08.06.2018