Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Karar Vermede Kullanımı

... konulu sunumlar: "Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Karar Vermede Kullanımı"— Sunum transkripti:

1 Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Karar Vermede Kullanımı
UZAKTAN ALGILAMA Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Karar Vermede Kullanımı Kaan BAYLAS – Serkan ÇAVDAR – Taylan ÇAT – Cemre DEMİRCİ – Mehmet NACAR –

2 A- Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS/GIS) Nedir?
Dünya üzerindeki karmaşık sosyal, ekonomik, çevresel vb. sorunların çözümüne yönelik mekana/konuma dayalı karar verme süreçlerinde kullanıcılara yardımcı olmak üzere, büyük hacimli coğrafi verilerin; toplanması, depolanması, işlenmesi, yönetimi, mekansal analizi, sorgulaması ve sunulması fonksiyonlarını yerine getiren donanım, yazılım, personel, coğrafi veri ve yöntem bütünüdür.

3 CBS’nin Kullanım Alanları
CBS, genel bir kavram olup; çeşitli kullanım alanlarına ve tematik konulara yönelik olarak geliştirilen CBS uygulamaları vardır. Bu CBS uygulamaları, Kent Bilgi Sistemi, Orman Bilgi Sistemi, Karayolları Bilgi Sistemi, Arazi Bilgi Sistemi, Tapu ve Kadastro Bilgi Sistemi, Lojistik Bilgi Sistemi, İç Güvenlik Bilgi Sistemi, Araç İzleme Bilgi Sistemi, Trafik Bilgi Sistemi, Kampüs Bilgi Sistemi, Deprem Bilgi Sistemi, Harita Bilgi Sistemi, vb. şekilde adlandırılırlar.

4

5 CBS teknolojisi bilimsel araştırmalar, kaynak yönetimi, varlık yönetimi,alt yapılar (doğalgaz, elektrik, su), arkeoloji, çevresel etki değerlendirmesi, peyzaj mimarlığı, kentsel planlama, kartografya, kriminoloji, coğrafi tarih, pazarlama, lojistik, maden haritalama,haritacılık, tarım ekili tarım alanlarının tespiti ve toplam mahsülün hesaplanması, askeri uygulamalar, hava, deniz ve kara trafiği izleme araç takip sistemleri, meteoroloji,arama kurtarma ve diğer amaçlar için kullanılabilir. Örneğin, CBS doğal afetlerde acil müdaheleleri kolaylaştırmak için hesaplamalar yapmaya olanak tanır. CBS yeni sulak alanların bulunmasında ve bu alanların korunmasında kullanılabilir. CBS bazı şirketler tarafından avantaj sağlaması amacıyla yeni pazar alanları bulmak için kullanılabilir.

6 B- CBS Bileşenleri a) Donanım (hardware) b) Yazılım (software)
c) Veri (data) d) İnsanlar (people) e) Yöntemler

7

8 a) Donanım(Hardware) CBS'nin işlemesini mümkün kılan bilgisayar ve buna bağlı yan ürünlerin bütünü donanım olarak adlandırılır. Bütün sistem içerisinde en önemli araç olarak gözüken bilgisayar yanında yan donanımlara da ihtiyaç vardır. Örneğin, yazıcı (printer), çizici (plotter), tarayıcı (scanner), sayısallaştırıcı (digitizer), veri kayıt üniteleri (data collector) gibi cihazlar bilgi teknolojisi araçları olarak CBS için önemli sayılabilecek donanımlardır.

9 b) Yazılım(Software) Coğrafik bilgileri depolamak, analiz etmek ve görüntülemek gibi ihtiyaç ve fonksiyonları kullanıcıya sağlamak üzere, yüksek düzeyli programlama dilleriyle gerçekleştirilen algoritmalardır.  Coğrafi bilgi sistemine yönelik bir yazılımda olması gereken temel unsurlardan bazıları şunlardır;

10 - Coğrafik veri/bilgi girişi ve işlemi için gerekli araçları bulundurması, - Bir veri tabanı yönetim sistemine sahip olmak, - Konumsal sorgulama, analiz ve görüntülemeyi desteklemeli, - Ek donanımlar ile olan bağlantılar için ara-yüz desteği olmalıdır.

11 c) Veri (data) CBS'nin en önemli bileşenlerinde biri de "veri"dir. Grafik yapıdaki coğrafik veriler ile tanımlayıcı nitelikteki öznitelik veya tablo verileri gerekli kaynaklardan toplanabileceği gibi, piyasada bulunan hazır haldeki veriler de satın alınabilir. CBS konumsal veriyi diğer veri kaynaklarıyla birleştirebilir.

12 d) İnsanlar (people) CBS teknolojisi insanlar olmadan sınırlı bir yapıda olurdu. Çünkü insanlar gerçek dünyadaki problemleri uygulamak üzere gerekli sistemleri yönetir ve gelişme planları hazırlar. CBS kullanıcıları, sistemleri tasarlayan ve koruyan uzman teknisyenlerden günlük işlerindeki performanslarını artırmak için bu sistemleri kullanan kişilerden oluşan geniş bir kitledir.

13 e) Yöntemler Başarılı bir CBS, çok iyi tasarlanmış plan ve iş kurallarına göre işler. Bu tür işlevler her kuruma özgü model ve uygulamalar şeklindedir. CBS'nin kurumlar içerisindeki birimler veya kurumlar arasındaki konumsal bilgi akışının verimli bir şekilde sağlanabilmesi için gerekli kuralların yani metotların geliştirilerek uygulanıyor olması gerekir.

14 C) CBS Nasıl Çalışır ? CBS yeryüzüne ait bilgileri, coğrafik anlamda birbiriyle ilişkilendirilmiş tematik harita katmanları gibi kabul ederek saklar. Bu basit ancak konumsal bilgilerin değerlendirilmesi açısından son derece güçlü bir yaklaşımdır. Bu yaklaşım, örneğin, dağıtım görevi üstlenmiş taşıma araçlarının optimum yük dağıtımından, planlamaya dayalı uygulamalara ait detay kayıtlarına, atmosferdeki değişimlerin modellenmesine kadar birçok gerçek dünya probleminin çözümüne imkan sağlar. 

15

16 Coğrafik referanslar Coğrafik bilgiler, enlem-boylam şeklindeki coğrafi koordinat ya da ulusal koordinatlar gibi kesin değerleri veya adres, bölge ismi, yol ismi gibi tanımlanan referans bilgileri içerirler. Bu coğrafik referanslar objelerin konumlandırılmasına yani koordinatı bilinen bir pozisyona yerleştirilmelerine imkan sağlar. Böylece ticari bölgeler, araziler, orman alanları, yeryüzü kabuk hareketleri ve yüzey şekillerinin analizleri konuma bağlı olarak belirlenir. Coğrafik referans konumu belirlerken, konum verisi yani koordinat bilgisi seçilecek veri modeline bağlı olarak ifade edilir. Bu ifade şekli CBS'de iki farklı konumsal veri modeli biçimindedir. Bunlar "vektörel (vector)" ve "hücresel (raster)" veri modelleridir. 

17 Vektörel veri modelleri;
Vektörel veri modelinde, nokta, çizgi ve poligonlar (x,y) koordinat değerleriyle kodlanarak depolanırlar. Nokta özelliği gösteren bir elektrik direği tek bir (x,y) koordinatı ile tanımlanırken, çizgi özelliği gösteren bir yol veya akarsu şeklindeki coğrafik varlık birbirini izleyen bir dizi (x,y) koordinat serisi şeklinde saklanır.

18 Raster (hücresel) veri modelleri;
Hücresel ya da diğer bir deyişle raster veri modeli daha çok süreklilik özelliğine sahip coğrafik varlıkların ifadesinde kullanılmaktadır. Raster görüntü, birbirine komşu grid yapıdaki aynı boyutlu hücrelerin bir araya gelmesiyle oluşur. Hücrelerin her biri piksel (pixel) olarak ta bilinir.

19 D) CBS'de Temel İşlevler
1. Veri toplama 2. Veri yönetimi 3. Veri işlem 4. Veri sunumu

20

21 1. Veri toplama Coğrafik veriler toplanarak, CBS'de kullanılmadan önce mutlaka sayısal yani dijital formata dönüştürülmelidir. Verilerin kağıt ya da harita ortamından bilgisayar ortamına dönüştürülmesi işlemi sayısallaştırma (digitizing) olarak bilinir. Modern CBS teknolojisinde bu tür işlemler büyük boyutlu projelerde tarama tekniği kullanılarak otomatik araçlarla gerçekleşir. Küçük boyutlu projelerde daha çok masa tipi sayısallaştırıcılar kullanılarak elle sayısallaştırma yapılabilir. Bugün birçok coğrafik veri CBS'ne uyumlu formatta hazır halde piyasada mevcuttur. Bunlar üretici firmalardan sağlanarak doğrudan kurulacak sisteme aktarılabilir. 

22 2. Veri yönetimi Küçük boyutlu CBS projelerinde coğrafik bilgilerin sınırlı boyuttaki basit dosyalarda saklanması mümkündür. Ancak, veri hacimlerinin geniş ve kapsamlı olması, bunun yanında birden çok veri gruplarının kullanılması durumunda Veri Tabanı Yönetim Sistemleri (Data Base Management Systems) verilerin saklanması, organize edilmesi ve yönetilmesine yardımcı olur. Veri tabanı yönetim sistemleri bir bilgisayar yazılımı olup veri tabanlarını yönetir veya birleştirir.

23 3. Veri işlem Bazı durumlarda özel CBS projeleri için veri çeşitlerinin birbirine dönüşümü veya irdelenmesi istenebilir. Verilerin sisteme uyumlu olması bunu gerektirebilir. Örneğin, konumsal bilgiler farklı ölçeklerde mevcut olabilir (yol verileri 1/ , nüfus dağılım verileri 1/10.000, bina verileri 1/1.000 gibi).

24 4. Veri sunumu  Görsel işlemler yine CBS için önemli bir işlevdir. Birçok coğrafik işlemin sonunda yapılanlar harita veya grafik gösterimlerle görsel hale getirilir. Haritalar coğrafik bilgiler ile kullanıcı arasındaki en iyi iletişimi sağlayan araçlardır.

25 E) CBS Yazılımları 1. Arc/Info (ESRI); Arc/Info harita otomasyonu, veri dönüsümü, veri tabani yönetimi, harita çakistirma, konumsal analiz, etkilesimli görüntüleme ve sorgulama, grafik, tanisal veri girisi ve düzeltme, adres haritalama ve kodlama, ag analizi, harita üzerine niteliklerin yazilmasi ve topografik analiz islemlerinde etkin çözümler sunmaktadir.

26

27 2. ArcView GIS (ESRI); ArcView yazilimi, vektör ve raster kökenli cografi veri tabanlarindan geometrik ve geometrik olmayan verinin sorgulanmasina olanak veren, bir masaüstü haritalama ve cografi bilgi sistemleri yazilimidir.

28

29 3. ArcSDE (ESRI); SDE (Spatial Database Engine), konumsal verinin (vektör, görüntü ve CAD) ticari bir veri tabani yönetim sistemi içinde depolanmasi ve yönetimi için tasarlanmis bir yazilimdir. Ticari kullanici/sunucu mimarisini kullanan RDBMS’lerde (Oracle, MS SQL Server, Sybase, IBM DB2 ve Informix) kullanilabilir.

30

31 F) CBS’nin Karar Vermede Kullanımı

32 MOBİL SİSTEMLERLE COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ UYGULAMALARI: MOBİL HALİÇ BİLGİ SİSTEMİ ÖRNEĞİ;

33 Haliç ve yakın çevresinin 3-boyutlu görünümü

34 Amacı; Eski İstanbul’un merkezi olan tarihi yarımada ile Beyoğlu yakasını birbirinden ayıran Haliç, İstanbul’un en güzel yerlerinden biri olup, şehrin tarihinde son derece önemli bir yere sahip olmuştur.

35 Tarihi boyunca barındırdığı medeniyetlerin izlerini, hemen her köşesinde bulmak mümkündür. Burası, İstanbul’un tabii bir limanı olarak şehre hizmet verdiği gibi, zengin su ve doğa yapısıyla mesire, eğlence ve kültür mekanı olarak da çok önemli bir yere sahip olmuştur.

36 Çeşitli zamanlarda bölgenin ıslahına dönük bir çok proje önerisi yapılmış, ancak bunların çoğu ya proje aşamasında kalmış veya çevresinin ıslahına yönelik çalışmalar şeklinde olmuştur. Haliç’in ciddi bir şekilde temizlenmesine dönük çalışmalara, ancak 1996 yılında hayata geçirilen Haliç Rehabilitasyon Projesi ile başlanmıştır. Yaklaşık 500 milyon USD tutarındaki bu projenin en önemli aşamalarından birisi olan tarama çalışmaları sonucunda 5 milyon m3’den fazla çamur bölgeden uzaklaştırılmıştır (İSKİ 2001, Kalkan ve Alkan, 2001).

37

38 Bu çalışmaların başarıyla tamamlanması sonucu Haliç büyük oranda temizlenerek rehabilite edilmiş ve tekrar eski ihtişamlı günlerine dönmeye başlamıştır. Örneğin yıllardan beri hiç görülmeyen çok sayıda balık türüne rastlanır olmuştur. Su ortamının ciddi temizlenmesine ek olarak, Avrupa’nın en büyük kültür merkezlerinden birisi Sütlüce’de yapılmaktadır.

39 Haliç Bilgi Sisteminin Oluşturulması
Haliç Bilgi Sisteminin temel altlığı olarak İstanbul Büyükşehir Belediyesi tarafından 1995 yılında yapılan ölçmeler sonucu elde edilen ve mozaik haline getirilen 1:5000 ölçekli 9 adet ortofoto harita kullanılmıştır. Proje kapsamında bilgi verilmek istenen objeler ortofoto haritalar üzerinde belirlenmiş ve objeyi temsil etmek üzere bir nokta (point) ile karakterize edilmiştir. Objelerin “Adı”, “Kullanım Türü” ve “Kullanım Şekli” (örneğin Kullanım Türü: Eğitim, Kullanım Şekli: Üniversite gibi), “Adresi” gibi bilgiler, 2002 yılına ait 1:1000 ölçekli sayısal fotogrametrik haritalardan alınarak objelerle ilişkilendirilmiştir.

40 Haliç Bilgi Sisteminin deniz ortamına ait temel altlığını oluşturmak üzere bir proje çerçevesinde tüm Haliç’i içine alacak şekilde hassas hidrografik ölçmeler yapılmıştır. Bu ölçmelerde bir Otomatik Veri Toplama Sistemi (OVTS) kullanılarak konumlar Kinematik GPS yöntemiyle belirlenmiştir. Derinliklerin ölçülmesinde ise çift frekanslı yüksek doğruluklu bir derinlik ölçer kullanılmıştır. Ölçmeler süresince OVTS ile toplanan derinlik ve koordinat verileri PROFIMAP, EGHAS ve SURFER gibi yazılımlar kullanılarak bilgisayar ortamında değerlendirilmiş, Haliç bölgesinin büyük ölçekli güncel batimetrik sayısal ve çizgisel haritaları üretilmiştir.

41 Elde edilen derinlik bilgileri sisteme bir tabaka olarak eklenmiştir
Elde edilen derinlik bilgileri sisteme bir tabaka olarak eklenmiştir. Tüm bu çalışmalar, masa üstü CBS ve haritalama yazılımı olan ArcView 3.2 programı ile yapılmıştır.

42 Haliç Bilgi Sistemi-ArcView Ekran Görüntüsü

43 Bilgi Sisteminin İnternet Ortamında Sunumu
Oluşturulan Haliç Bilgi Sistemindeki bilgilere dünyanın her hangi bir yerinden kolaylıkla ulaşılmasını ve mobil kullanıcıların bağlanıp yararlanmasını sağlamak amacıyla, kurulan bilgi sistemi internet ortamında yayınlanmıştır. Bunun için internet üzerinden CBS uygulamalarının sunumu için tasarlanan ArcIMS yazılımından yararlanılmıştır. Bu yazılım ile kullanıcılar internet ortamında CBS verilerine erişebilmekte ve etkileşimli olarak kullanabilmektedir.

44 ArcIMS Ortamında Haliç Bilgi Sistemi

45 Mobil Haliç Bilgi Sisteminin Oluşturulması
Çalışmanın bu kısmında oluşturulan Haliç Bilgi Sistemi, yukarıda da kısaca belirtildiği gibi mevcut sistemde olmayan ancak yer almasında yarar görülen bazı objelere ait bilgilerin sisteme girilmesi, mevcutların doğrulanması ve gerektiğinde düzeltmelerin yapılabilmesi ve nihayet sistemin son kullanıcılar tarafından kullanılması için Mobil Bilgi Sistemine dönüştürülmüştür.

46 ArcPad 6.03 for Windows NT’de Haliç
CBS Projesi ArcPad’de Kullanmak Üzere Veri Giriş Formlarının Oluşturulması

47 Mobil Haliç Bilgi Sisteminin Son Kullanıcılar Tarafından Kullanımı
Bu tür sistemlerle gerekli çalışmalar sonucunda güncellenen Haliç CBS’i bu kez son kullanıcıların hizmetine sunulmuştur. Kullanıcılara bu kapsamda iki alternatif sunulmaktadır. Bunlardan ilki, verileri örneğin bir SD kart gibi hafıza kartlarına yükleyerek uygulamayı gerçekleştirmek, ikinci ise, gerekli temel altlık haritayı bluetooth, Wi-Fi, GPRS/EDEGE gibi kablosuz erişim olanakları ile internet üzerinden ArcIMS ile hazırlanan bir harita web servisinden temin edip uygulamayı gerçekleştirmektir.

48 Mobil Haliç Bilgi sistemi ile Rahmi Koç müzesine gitmek için ilk olarak sistemde bu müze aratılmış, haritada görüntületilmiş, müzeyi temsil eden noktanın üzerine tıklanarak müze hakkında bazı genel bilgiler almıştır.

49 Sistemden Obje Aratma

50 Müzenin web sayfasına bağlanarak o gün müzenin açık olup-olmadığını, hangi saatlerde açık olduğunu,
buradan hangi otobüslerin ya da toplu taşıma araçlarının geçtiğini incelemiştir. Rahmi Koç Müzesinin Web Sayfasına Pocket PC’den Bağlantı

51 İzleyen adımda, haritaya bakılarak en yakın otobüs durağına gidilmiş, GPS ile belirlenen koordinatlar yardımıyla durağın yeri ekranda görüntülenmiştir. Durak hakkındaki bilgilerden yararlanarak İETT’nin web sayfasına bağlanılmış, bu duraktan geçen otobüs hat numaraları öğrenilmiştir.

52 Sisteme Girilmiş Bir Durak Hakkında Bilgi Alma

53 Ayrıca bu durak ile gidilecek hedef arasındaki mesafe vb bilgileri de yapmış olduğu basit bir sorgulama ile cihazın ekranında görüntülenmiş ve seçilen hedefe varılmıştır.

54 SONUÇ; Haliç kıyı bölgesinde ve yakın çevresinde yer alan özellikle tarihi ve kültürel öneme sahip bir çok objeye ait bazı bilgiler Coğrafi Bilgi Sistemi yapısı içinde derlenmiş ve Haliç Coğrafi Bilgi Sistemi adıyla bir bilgi sistemi tarafımızdan daha önce oluşturulmuştur. Bu çalışmada, sisteme girilmeyen ancak yer almasında yarar görülen bazı objelerin sisteme girilmesi, daha önce girilenlerin doğrulanması ve gerektiğinde düzeltmelerinin yapılmasına imkan sağlamak üzere kurulan bir Mobil Bilgi Sisteminin nasıl oluşturulduğu anlatılmıştır. Söz konusu mobil sistem aracılığıyla, sistemin hızlı bir şekilde, kolayca ve daha az zamanda güncellenmesi sağlanmaktadır.

55 Kurulan sistemden dünyanın herhangi bir yerindeki kullanıcının da yararlanabilmesi için internet üzerinden de kullanıma sunulmuştur. Böylelikle kullanıcılar bir CBS yazılımına gereksinim duymadan, sadece bir internet tarayıcısı kullanarak sistemde mevcut bir çok objeye ait bilgiye ulaşabilmekte ve temel bazı CBS işlevlerini kolaylıkla yapabilmektedir.

56 Güncellenen Haliç CBS çok değişik amaçlar için kullanılmak üzere hareket halindeki (mobil) kullanıcıların da hizmetine sunulmuştur. Kullanıcılarına son derece büyük yararlar sağlayan bu sistem ile Mobil bir CBS uygulaması başarı ile sahada yapılabilmiştir.

57 G-GÜNÜMÜZDEKİ CBS GELİŞMELERİ;
2019 yılında tamamlanacak bir süreçte farklı uygulama aşamalarını içeren INSPIRE direktifi 15 Mayıs 2007 tarihinde yürürlüğe girmiştir. INSPIRE direktifi, Avrupa Parlamentosu mekânsal veri altyapısını oluşturmayı amaçlamaktadır. Bu durum Avrupa içinde çevreyle ilgili mekânsal verilerin kamu kurumları arasında paylaşılmasına ve mekânsal bilgilere kamusal erişimin daha kolay hale gelmesine olanak tanıyacaktır.

58 Bu yüzden Direktifin kapsadığı mekânsal veri yaygın olup,çok çeşitli başlık ve teknik temaları kapsamaktadır. INSPIRE bir dizi ortak ilkeye dayanmaktadır;

59 Veri yalnız bir kez toplanılmalı ve en etkin şekilde saklanacağı yerde tutulmalıdır.
Avrupa içindeki farklı kaynaklardan gelen muntazam verinin bir araya getirilmesine çok sayıda kullanıcı tarafından uygulamalarda paylaşılmasına olanak sağlamalıdır. Belirli bir katman/ölçekte toplanan veri diğer tüm katman/ölçeklerde paylaşılabilmeli, araştırmalar için ayrıntılı olmalı, stratejik amaçlar için genel özellikler içermelidir. İyi bir yönetişim için her düzeyde ihtiyaç duyulan coğrafi bilgiye kolaylıkla ve şeffaf bir şekilde erişilebilmelidir. Hangi coğrafi bilgilere ulaşılabileceği, istenilen amacı karşılamak için nasıl kullanılacağı ve hangi şartlar altında elde edilebileceği ve istifade edilebileceği bilgisine kolaylıkla ulaşılabilmelidir.

60 SUNUM BİTTİ. TEŞEKKÜRLER,

61 KAYNAKLAR; http://www.hkmo.org.tr