UZAKTAN ALGILAMA DOÇ.DR.NAŞİDE ÖZER

JEOFİZİKTE UZAKTAN ALGILAMA VE YER DİNAMİĞİ GRUP 3 ALPER KOÇER 1302100073 GÖRKEM TAŞKIRAN 1302100059 ÖZCAN TEKÇİ 1302100086 SERHAT KARAKUŞ 1302100034 RASİM GÜNGÖR 1302100068 İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ-MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ-JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ-UZAKTAN ALGILAMA DERSİ (2.DERS)

UZAKTAN ALGILAMA NEDİR? Uzaktan algılama ; bir cisim , arazi yapısı veya bir doğal olayın fiziksel ve kimyasal özellikleri hakkında arada herhangi bir fiziksel ilişki olmaksızın, çeşitli algılayıcı sistemler tarafından toplanan veriler yardımı ile bilgi edinme yöntemidir.

Jeofizik Nedir ? Jeofizik ; Yerküre'nin merkezinden atmosferin en uç bölgelerine kadar olgular ve süreçler ile iliskili bir bilim dalıdir

Arama Jeofiziği

Arama Jeofiziğinin ilgi alanları Arama Jeofiziği, daha çok mühendislik problemlerinin çözümüne dayalı, fizik ilke ve yöntemlerin yerin sığ ve küçük ölçekli alanlarına uygulandığı jeofiziğin bir alt bilim dalıdır. Arama jeofiziğinin uygulama alanları; Gaz ve petrol aramaları Yer altı suyu aranması Jeotermal kaynakların aranması Maden ve endüstriyel hammaddelerin aranması Çevre çalışmaları Arkeolojik kalıntıların aranması Zemin araştırmaları Deprem mühendisliği çalışmaları

Jeofizik de kullanılan yöntemler Jeofiziğin diğer tüm alanlarında olduğu gibi arama jeofiziğinde de, yeraltına daha doğrusu mühendislik probleme ait fiziksel parametrelerin saptanması için her biri farklı bir fiziksel özelliğe duyarlı değişik yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemler; • Gravite Yöntemi • Manyetik Yöntem • Elektrik ve Elektromanyetik Yöntemler • Sismik Yöntem • Kuyu Jeofiziği Yöntemleri Uzaktan Algılama • Radyometrik Yöntemler

Günümüzde jeofiziğinde , uzaktan algılamada kullanılan aletler Uzaktan algılama günümüz jeofiziği Için bilimsel yükü DSCOVR araçları oluşur. Dünya Side ve Entegre Bilim ile DSCOVR Uzay Sun Side Fotoğrafları Enstrümanlar Scripps-EPIC 10 kanallı spektroradyometre (ultraviyole , kızılötesi) uzaysal çözünürlüğü 2048x2048 CCD) yüksek hassasiyet elde etmek için. Örneğin, ozon; aerosoller; bulut fraksiyonu, kalınlığı, optik derinlik ve yükseklik; sulfurdioxide; yağışa su buharı, volkanik kül ve UV radyasyonu) için her saat 8-14 km'lik yüzey çözünürlükte elde edilebilir

DSCOVR

DSCOVR Dünya belirle Görüntüleme (EPIC) alet kullanarak toplam ozon, aerosoller(bir katının veya bir sıvının ortam içerisinde dağılması) olarak, günlük döngüleri belirlemek mümkün olacak Örneğin, çeşitli kaynaklardan kaynaklanan ozon anormallikleri izlenebilir; çok doğruluk ve meteorolojik çevre ile ilgili olan. bu yeni bilginin büyük ölçüde ozon işleme bizim temel anlayış içinde geliştirmek olmalıdır atmosfer ve ozon varyasyonlarının daha doğru modelleme ve tahmin izin verir. Ozon veriler, verilerin-asimilasyonu modelleme ile kombinasyon halinde, ayrıca incelemek için kullanılacaktır TOMS verileri yaklaşık simüle etmek için kullanılan anlık küresel ozon haritası (Dobson birimi ile) olacak şekilde güney yarım kürede sırasında DSCOVR görülebilir.

Verileri yaklaşık olarak simüle etmek için kullanılan anlık küresel ozon haritası

Volkanik faaliyetin uzakdan algılama ile takibi Patlama başladıktan sonra MODIS 17 Ocak 2002 tarihinde (sol üst gösterilen yer, orta sol gösterilen uydu görüntüsü) Kongo, Afrika Demokratik Cumhuriyeti az bir saat Nyiragongo Volkanı bir görüntü aldı. Orta sol görüntü (sol altta büyütülmüş alanı gösterir) de kırmızı kutu Nyiragongo batıya 200 kilometre uzanan bir patlama gösterir. Goma kenti Kivu Gölü (kırmızı ok ile gösterilen) kenarında yer alır. Sağdaki resim Nyiragongo 2002 Yılı patlama sırasında MODVOLC Termal Uyarı Sistemi tarafından tespit sıcak noktalar gösterir. Her kırmızı kare MODVOLC algoritması tarafından algılanan tek bir sıcak nokta piksel temsil eder. (Her bir karenin büyüklüğü 1 km MODIS çözünürlük eşdeğerdir.) Sıcak noktalar coğrafi bağlam için Shuttle RADAR Topoğrafya Haritalama misyonu (SRTM) sayısal yükseklik, bir gölgeli kabartma temsil overlaid. (Rob Wright Tüm görüntüler nezaket, Hawaii Jeofizik Enstitüsü ve Planetoloji)

Uzaktan algılama başlıca SONAR (SO und NA vigation R anging) Ve RADAR (RA dio D etection A nd Ranging) Yöntemlerinden oluşur.

Yer dinamiği uzaktan algılama Toprakların Spektral Yansıma Karakteristikleri: Toprak Etüt ve Haritalamada uzakdan algılama yönteminden yararlanılır. En önemli kaynak olarak bilinen ve tarımın en temel yapı taşı olan toprakların , uydu görüntülerinde görünme özellikleri yada güneş ışınlarını yansıtma ,absorbe edebilme yetenekleri , toprakların mineral içeriklerine , rengine arazi eğimine bağlı olarak farklılık gösterir. Bu özellikleri de uydu görüntüleri kullanılarak toprak çeşitlerinin birbirlerinden ayırt edilebilmelerini , sınır çizgilerinin çizilmesini yani haritalanmalarını sağlar. Toprak oluşum koşullarının etki ve katkı derecelerine bağlı olarak özellikleri yönünden farklılıklar gösteren topraklar , yine bu özelliklerine bağlı olarak görüntüler üzerinde çok farklı ve karmaşık yansıma vermektedir. Topraklar ancak üzerinde bitki örtüsü yoksa bazı yansıma karakteristikleri göstermektedir

JEOFİZİKTE UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMLERİ Rezistivite yöntemi Direnç tomografi ve çoğaltılmış özdirenç Manyetometre anketi Manyetik duyarlılık Yer Radarı (GPR)

Yer radarı Radar Radyo Algılama Ve Ranging kısaltmasıdır. Bu, yüksek frekans elektromanyetik radyasyon kullanan bir sistem. Yer Radarı yöntemi sismik yansıma yöntemi ile aynı işlemi ilke edinmiştir. Bu jeofizik teknik toprak ve kayaların durumlarda tabakaları haritalama için geçerlidir ve çeşitli malzemeler olduğu farklı elektriksel özelliklere bağlıdır. Yöntemin geliştirilmesi 1956 yılında ağırlıklı olarak başlamış, ancak 1960 yılından sonra elektronik ve bilgisayar teknolojisinde yaşanan muazzam ilerleme sonucunda 1970 yılından sonra önemli ölçüde hızlanmıştır. GPR anakaya derinliği haritalama gibi uygulamalar bir dizi kullanılabilir, tabakanın kalınlığı ve akifer derinliği, yeraltı fiziksel ve yapay boşlukların konumu belirlenmesi anakaya çatlaklar ve değişikliklerin takibi kayalar 'kompozisyon. Yöntemin özel gömülen eser tespiti için Arkeometri kullanılır. A, yüksek frekans elektromanyetik radyasyon toprağa aktarılır ve yansıyan dalgaların kaydedilmektedir. Toprağa yayılan elektromanyetik enerjinin yeraltı elektrik özellikleri, iletkenlik ve sabit dielektrik bağlıdır. Temelde yöntemi farklı elektriksel özelliklere sahip bölgelere bölmek yüzeylerde yansıyan dalgaların kaydı bağlıdır. GPR sismik yönteme benzerdir. Bir yüksek frekans, küçük süresi elektromanyetik darbe toprağa iletilir. Bu darbe (sinyal) yeraltı malzeme dağılır ve yönünü kendi özelliğine bağlıdır. Puls enerji bir kısmı, farklı özelliklere sahip maddelerin ayrılmasını ve yüzey üzerindeki bir alıcıda kaydedilir yüzeyi üzerinde yansıtılır. Kalan atış enerjisi daha derin seviyelerde yayılır. Verici ve alıcı darbe arasındaki zaman nabız takip izi boyunca hızına bağlıdır. Bu zaman ölçülebilir ve elektromanyetik dalga yayılma hızı biliniyorsa sonra reflektörün derinliği tespit edilebilir. Jeolojik malzemeler iletkenlik ve dielektrik sabiti (bağıl geçirgenlik) çoğunda darbe etkileyen ana parametrelerdir. Dahası sinyalinin soğurma anten frekansı, iletkenlik ve sabit bir dielektrik esas olarak bağlıdır. GPR maksimum nüfuz etme derinliği elektromanyetik dalgaların soğurma bağlıdır. Frekans ile emilim artar ve bu yüzden daha küçük bir frekansta daha derin hedefler tespiti için kullanılır. Frekansı yükselir gibi, diğer taraftan yöntem çözünürlüğü azalır. 25-50 MHz aralığında çalışan örneğini GPR sistemi kum ve çakıl gibi düşük iletkenlik (1ns / m'den küçük) olan topraklarda 50 metreyi aşan derinliklerde araştırabilirsiniz için. Derinliği ile elektriksel özellikleri değişiklikleri bilgi üreten, gerçek yeraltı elektrik bölümüne benzeyen bir bölüm inşa etmek olarak radar kayıtları (radyogramlar) böylece diğer yanında biri yerleştirilir.

Uzaktan algılama sadece dünyamızın coğrafik ve iç yapısını incelemekle kalmaz aynı zamanda uzay incelemelerinde de kullanılır. Gezegen ve göktaşlarının şeklini boyutlarını ve iç yapısını belirlemede kullanılır.

Uzaktan algılama sadece uydu üzerinden değil Çeşitli hava ve yer araçlarından da yapılabilmektedir.

Uzaktan algIlamanIn tanIMI

Uzaktan Algılama; yeryüzünden belirli uzaklıklara, atmosfer ya da uzaya yerleştirilen platformlara monte edilmiş ölçüm aletleriyle yeryüzünün doğal ve yapay objeleri konusunda bilgi alma ve değerlendirme tekniği olarak açıklanabilir. Doğal öğelerin türlerinin belirlenmesi ve dağılımlarının haritalamasında en başarılı teknik Uzaktan Algılama Tekniğidir. Cisimler doku ve konum özelliklerine göre güneş ışınlarını değişik dalga boylarında yansıtırlar yada absorbe ederler. Özel platformlarla (uydu,uçak)taşınabilen algılama düzenekleri ile yansıyan ışınlar algılanabilmektedirler. Bu yolla elde edilen verilerin bilgisayar ortamında değerlendirilmesi ile istenilen alan içerisindeki doğal öğelerin yerleri haritalanabilmektedir.

Tüm cisimler,ışığı yayması veya yansıtması özellikleri ile görülürler Tüm cisimler,ışığı yayması veya yansıtması özellikleri ile görülürler.Işık radyo dalgaları ve X ışınları gibi,elektromanyetik radyasyonun bir türüdür.Cisimlerin değişik renkte görülmeleri ,değişik dalga boyundaki elektromanyetik radyasyonu yansıtabilmelerine bağlıdır.

Örneğin ,kırmızı bir cisim ,kırmızı ışığın 0. 6-0 Örneğin ,kırmızı bir cisim ,kırmızı ışığın 0.6-0.7 mikrometre dalga boyundaki elektromanyetik radyasyonu yansıtır,diğer dalga boylarındaki elektromanyetik radyasyonu yutar.Böylece cisim kırmızı renkte görünür.

Uzaktan algılama temelde EMR’nin absorbe edilmesi ve yansıması üzerinedir.Uzaktan algılama düzeneğinin yerleştirildiği platformdan yeryüzüne enerji gönderilip bu enerjinin yüzeydeki cisimlerden çeşitli dalga boylarında yansıyarak enerjinin gönderildiği platform tarafından kaydedilmesi şeklinde çalışır.

Uzaktan algılamada görüntünün oluşturulma süreci genel olarak şöyle özetlenebilir :     * Görüntünün oluşturulabilmesi için öncelikle elektromanyetik enerji yayan bir kaynak gereklidir. Bu kaynak daha önce de bahsedildiği gibi doğal ya da yapay olabilir.     * Kaynaktan yayılan enerji yere ulaşmadan önce atmosferle etkileşime girer ve enerjinin bir kısmı atmosferde saçılır.     * Yere ulaşan enerji, yüzeyin ve ışınımın özelliğine göre yüzeyle etkileşime girer.     * Yayılan, yansıyan ya da saçılan enerji, uzayda ya da atmosferde konumlandırılmış bir algılayıcı sistem tarafından kaydedilir.     * Farklı dalga boylarına ait bilgileri içeren kaydedilmiş bu enerji verisi yer istasyonuna aktarılır.     * Son olarak veri işlemden geçirilir ve görüntü oluşturulur. Elde edilen bu görüntüler uygun yazılımlar aracılığıyla araştırmacı tarafından işlenir, yorumlanır ve coğrafi bilgi sistemleriyle birlikte amaca yönelik olarak kullanılır.

UZAKTAN ALGILAMANIN YER BİLİMLERİYLE İLİŞKİSİ Diri faylarla ilgili son zamanlarda kullanılan ve çok büyük kolaylıklar sağlayan bir yöntemdir. Uzaya yerleştirilen çeşitli uydulardan alınan görüntü ve diğer verilerin kullanılması vasıtasıyla faylardaki bazı özellikler çok hassas bir şekilde takip edilir. Bu yolla, diri fay gidiş istikameti, faydaki kayma miktarı, hareket yönü veya anormal değişiklikler hassas bir şekilde saptanır.

Diri faylar ve segmentleriyle ilgili geçmiş tarihsel dönem bilgileri ve aletsel kayıtlar depremsellik çalışmalarında çok önemlidir. Bu değerlendirmeler sonucu, diri fayların veya segmentlerinin bazı özellikleri örneğin, geçmiş yıllarda meydana gelmiş depremlerin yerleri (odak noktası), oluşum yılları, depremin büyüklüğü ve şiddeti ve sonuçta deprem üretme periyodları ortaya konabilir. Üzerinde en son meydana gelen depremden sonra günümüze kadar kaç yıl geçtiği, deprem üretme periyodunun zaman olarak dolup dolmadığı, veya bu zamanı normal zamanından daha öne çekebilecek diğer jeolojik olaylarla ilişkilendirilmesi gibi konularda değerlendirmeler yapılır.

Jeotermal kaynaklarIn ua İLE ALGILANMASI Termal görüntüler incelenerek jeotermal suların çıkış yerleri belirlenebilir. Faya bağlı gelişmiş olan sıcak su çıkışını gösteren termal anomaliler uydu görüntüleriyle incelenebilir ve suyun sıcaklığı hakkında bilgi edinilebilir.Uydulardan gönderilen enerjinin belli frekansta olanları (kısa dalga IR) termal kızılötesi analizlerde bulunmamıza yardımcı olur.

MADEN ARAMALARINDA ua tekNİĞİ Uzaktan algılama ölçme ve yöntemleri;jeoloji ve maden araştırmalarının daha ekonomik ,kapsamlı ve hızlı yapılabilmesini sağlar. Değindiğimiz gibi her cisim enerjiyi farklı renklerde ve miktarda yansıtmakta bu da yeryüzündeki cisimler hakkında bilgiler edinmemizi sağlamaktadır.Örneğin;toprağın ışığı absorbe etme yada yansıtma özelliği mineral içeriğine,rengine,organik madde içeriğine ve ana kayacın çeşidine bağlıdır.

Kayaçların ve içerisinde yer alan minerallerin belirli bir yansıma değeri vardır . Bu yansıma değeri o mineral ya da kayacın tayfsal imzası olarak nitelendirilir. Kayaç ya da mineral, belirli dalga boyundaki elektromanyetik enerjiyi soğurur ya da yansıtır. Buna göre aranacak madenin tayfsal özelliğine göre görüntü ve bant seçimi yapılır ve madenin yoğunlaştığı yerler belirlenmeye çalışılır.

Uydu Görüntüleri: Altın, Krom, Bakır, Kurşun, Manganez, Demir ve Bor gibi önemli maden sahalarının belirlenmesi     için, LandSat ETM, EO-1 Hyperion ve ASTER (Infrared Kısa Dalga, Infrared Uzun Dalga, Termal Isı) Uydu Görüntüleri     kullanılmaktadır. » NASA Mineral Yansıma İndeksleri: Laboratuvar ortamında çeşitli minerallerin değişik kızılötesi dalga boylarına karşı    verdikleri yansıma değerlerinden oluşturulan yansıma indeksleri kullanılmaktadır. » Model Çalıştırılması: Ermapper uydu görüntüsü analiz yazılımı ile ilgili uydu görüntüleri ve mineral yansıma    indekslerinin birlikte sentezlenmesi sonucunda potansiyel mineral sahaları belirlenmektedir. » Rapor Hazırlanması: Potansiyel maden sahalarına ait ortalama rezerv hacimlerinin hesaplanması ve sondaj yapılacak     noktaların belirlenmesi ile yatırımcılara fizibilite raporlarları hazırlanmaktadır.                                           

Kaynakça http://www.nasa.gov/ http://www.bsr.ac.uk http://www.ims.forth.gr http://www.redorbit.com http://www.usgs.gov/