Uzaktan Algılama ve Görüntü Yorumlama

Bu kitap, uzaktan algılama (remote sensing) ve görüntü yorumlamaya giriş ders-
leri için bir ders kitabı ve jeo-mekânsal (geospatial) bilgiyi ve çözümlenmesini çalış-
malarında kullanan yeni uygulayıcılar için bir başvuru aracı olmak üzere başlıca iki

farklı şekilde tasarlanmıştır. Hesaplama gücündeki hızlı ilerlemeler ve algılayıcı (sen-
sor) tasarımı; uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri (geographic information

systems) ve küresel konumlama sistemi (global positioning system) gibi aynı türden
teknolojilere bilim, mühendislik, kaynak yönetimi, ticaret ve insani çabaların diğer
alanlarında gittikçe artan önemli bir rol oynama imkânı verir. Geniş bir akademik
ve profesyonel kurguda kullanılabilecek bu kitapta bu tartışmayı tarafsız bir disiplin
anlayışıyla gerçekleştirdik. Yani; işletme, ekoloji, mühendislik, ormancılık, coğrafya,
jeoloji, şehir ve bölge planlama veya su kaynakları yönetimi gibi ağırlıkla tek bir
alandan farklı olarak öğrenci ve uygulayıcıların konuyu, herhangi bir disiplindeki
uzaktan algılama sistemlerini ve gerçekteki sınırsız uygulamalarını açık bir şekilde

anlamaları gerektiği şeklinde bir yaklaşıma sahibiz. Kısaca, jeo-mekânsal veri kaza-
nımı ve çözümlemenin içinde olan herkesin bu eseri değerli bir ders kitabı ve başvuru

aracı olarak bulması gerekmektedir.

Dünya, bu kitabın ilk baskısını yaptığı yaklaşık 40 yıl öncesine göre çarpıcı şe-
kilde değişti. Öğrenciler bu yeni baskıyı bir tablet veya dizüstü bilgisayarda, 1960

ve 1970 başlarındaki uzaktan algılama ve görüntü yorumlamada kullanılan bilgisa-
yarların öncülük ettiği bilim insanları ve mühendislerin düşlerinin ötesindeki işlem

ÖNSÖZ

x ÖNSÖZ
gücü ve kullanıcı ara yüzüyle e-kitap şeklinde de okuyabilir. Kitabın okuyucularını;
uzaktan algılama alanı gerçekten uluslararası bir etkinlik olduğundan dolayı doğal
kaynaklarını yönetip jeo-mekânsal teknolojiyi kullanan, yeni yer gözlem uydularını
fırlatan ve işleten Asya, Afrika ve Latin Amerika’daki gibi ülkelerde tüm seviyelerden

gelen ve yeni eğitim alan uzaktan algılama çözümleyiciler olarak çeşitlendirilebi-
lir. Aynı zamanda Google Earth ve Microsoft Bing Maps gibi yüksek çözünürlüklü

görüntü temelli görselleştirme ortamlarının yaygınlaşması da bir bakıma İnternet
bağlantısı olan herkesi neredeyse koltuğunda oturan uzaktan algılama hayranlarına

dönüştürmektedir. Bununla beraber, tüm bu yeni görüntülerin güvenilir yorumla-
rı sonucunda elde edilmiş olan uzmanlık doğal olarak zaman ve çaba da gerekti-
rir. Öklid’e ithaf edilerek, sözcükleri açıklamak için görüntü işlemeye giden bir yol

bulunmamakla beraber bu yetenekleri geliştirmek için hala elektromanyetik ışınım
(radyasyon) ilkelerini, algılayıcı tasarımını, sayısal görüntü işleme ve uygulamalarını
sağlam bir temele oturtma gereksinimi vardır.
Kitabın bu baskısı, ilk analog (örneksel) algılayıcılar ve yöntemlerden (var olan

büyük miktardaki arşiv bilgisinden uzun dönemli değişim çalışmalarına kadar git-
tikçe artan değerli bir kaynak olarak) sayısal görüntü elde etme ve çözümlenmesine

kadar da kuvvetli bir şekilde vurgu yapmaktadır. Bu arada kitapta, lidar sistemleri ve
genel olarak hareketten yapılı (SFM) yöntemler gibi sayısal fotogrametrik yöntemler

dahil olmak üzere 3 boyutlu uzaktan algılama kapsamını genişlettik. Uzaktan algı-
lamada meydana gelen değişimleri de göz önüne alarak, kitabın önceki baskısından

sonra fırlatılan yeni optik ve radar uydularının birçoğunun yanında insansız hava
sistem (uninhabited aerial system, UAS) platformlarından sağlanan görüntüler şekil
ve renkli levhalar olarak bu baskıda yer almıştır. Görüntü çözümlenmesi kısmında
ise; hesaplama gücünde devam eden ilerlemelerle birlikte yapay sinir ağ sınıflaması,

nesne temelli görüntü analizi, değişim saptama ve görüntü zaman serileri çözümlen-
mesi gibi yüksek hacimli veri setlerinin üstünlüklerini temel alan tekniklere artan bir

oranda vurgu yapılması gerekliliği ortaya çıkmıştır.

Yeni görüntüler ve renkli levhalar gibi yeni malzemeler de ekleyip önceki baskı-
lara göre konu kapsamını güncellerken kitabın düzenlenmesinde de bazı iyileştirme-
ler yaptık. En kayda değeri ise görsel görüntü yorumlama hakkındaki önceki Bölüm

4’ü bölmek oldu. Görsel görüntü yorumlamayla ilgili ilk kısımlar tüm kitap ve arazi
çalışmalarında görsel yorumlamanın öneminin tanıtımıyla Bölüm 1’e getirilmiş oldu.
Önceki Bölüm 4’ün geri kalanı ise kitabın sonuna taşındı ve yalnızca yöntemlerle
sınırlı olmayan uzaktan algılamanın uygulamalarının gözden geçirildiği yeni ve daha
kapsamlı bir değerlendirme olarak genişletildi. Ayrıca, radar ve lidar sistemlerine
ait kapsamımız, sayısal görüntü analiz ve uzaktan algılama uygulamalarının önüne
taşındı.

Bu değişikliklere rağmen, bu kitabın ilk baskısındaki geleneksel etkinliğini koru-
mak için çaba da gösterdik. Yukarıda bahsedildiği gibi bu kitap, uzaktan algılamanın

çok farklı alanlarındaki ilkelerine, yöntemlerine ve uygulamalarına bir giriş olmak

ÖNSÖZ xi
üzere bilerek disiplinlerden bağımsız “tarafsız bir bakış açısıyla” hizmet edebilir. Bu
kitapta birçok farklı yönü kullanılacak şekilde yeterli malzeme bulunmaktadır. Bazı
dersler belirli bölümlerde atlanarak bir yarıyıl boyu ders içeriği olarak kullanılabilir.

Diğerleri ise bu içeriği bir seri modüler kurs veya kısa kurs/çalıştay şeklinde kulla-
nabilir. Sınıf etkinliğinin ötesinde uzaktan algılama uygulayıcıları, teknoloji sürekli

değişmesine rağmen uzaktan algılamanın temel ilkeleri aynı kalacağından bu kitabı
kalıcı bir başvuru kılavuzu olarak bulacaklardır. Kitabı bu farklı olası kullanımlar
için de tasarladık.

Her zaman olduğu gibi, bu baskı da kendisinden öncekilerin omuzlarında yük-
seldi. Bu kitabın ilk altı baskısına bireysel olarak katkıda bulunanlara zaman ve uz-
manlıklarını cömertçe paylaştıkları için teşekkür ediyoruz. Ek olarak, bu ve önceki

baskıda değişikliklere kılavuzluk edip yardım eden, yorum ve önerilerde bulunan
tüm uzman görüş sahiplerine de teşekkür etmek istiyoruz.

Bu baskı için şekil malzemeleri; USGS Wisconsin View programı, Wisconsin Üni-
versitesi Madison Uzay Bilim ve Mühendislik Merkezi’nden Dr. Sam Batzli; Leica

Yersistemleri, Görüntüleme ve Yer Sistem Çözümleri Bölümü Başkan Yardımcısı Ru-
ediger Wagner ve Pazarlama ve İletişim Bölümü’nden Jennifer Bumford, ILI GmbH

Pazarlama ve Satış Müdürü Philipp Grimm, Microsoft Fotogrametri UltraCam İş

Birimi Satış Yöneticisi Jan Schoderer ve İş Direktörü Alexander Wiechert; Ball Ae-
rospace Medya ilişkiler Müdürü Roz Brown; NovaSol’dan Rick Holasek; ITRES

A.Ş.’den Stephen Linch ve Jason Howse; UC-Merced’den Qinghua Guo ve Jacob Fla-
nagan; Wake Forest Üniversitesi’nden Dr. Thomas Morrison; Earthmetrics A.Ş.’den

Dr. Andrea Laliberte; Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri Teknoloji Enstitüsü Mühen-
dislik Fiziği’nden Araştırma Doçenti Christophe Borel-Donohue; Elsevier Limited,

Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), Airbus Savunma & Uzay, Kanada Uzay
Ajansı, Leica Jeo-Sistemler, ve Birleşik Devletler Kongre Kütüphanesi tarafından
sağlanmıştır. Dr.Douglas Bolger, Dartmouth Koleji ve Zürafa Koruma Vakfı’ndan
Dr. Julian Fenessy Şekil 8.24’de kullanılan zürafalarla ilgili telemetri verisini içeren
Bölüm 8’deki yaban hayatı izleme konusuna cömert katkılarını sunmuşlardır. Özel
teşekkürlerimizi ise bu kitabın ön ve arka kapaklarıyla birlikte renkli bir levha ve bir

şekil içeriğiyle, Washington Eyaleti’nde gerçekleşen Oso heyelanını temsil eden gö-
rüntü kaynaklarını veren Quantum Spatial’dan Rochelle Higgins ve Susan Jackson,

Washington Eyaleti Ulaştırma Bölümü’nden Scott Campbell ve Birleşik Devletler
Jeoloji Kurumu’ndan Dr. Ralph Haugerud’ a gönderiyoruz.
Bu baskıda bulunan fotogrametrik içerikler hakkındaki çeşitli öneriler Thomas
Asbeck, Terry Keating ve Micheal Renslow tarafından sağlanmıştır.

Ayrıca bu baskıya doğrudan veya dolaylı olarak katkı sağlayan Dartmouth Ko-
leji ve Wisconsin - Madison Üniversitesi’ndeki çoğu fakülte, akademik personel ve

lisansüstü/lisans öğrencilerine teşekkür ediyoruz.

Özel bir takdir de bu baskının hazırlanması sırasında sabır anlayışları ve cesaret-
lendirmelerinden dolayı ailelerimize geliyor.

xii ÖNSÖZ

Sonuç olarak kelimenin tam anlamıyla, dünyayı daha yaşanır yapmak için bu ki-
tapla kazanabileceğiniz uzaktan algılama bilgisinin kullanımıyla siz okuyucularımızı

cesaretlendirmek istiyoruz. Uzaktan algılama teknolojisi çok çeşitli bilimsel, ticari

ve sosyal faydalar sağlayabileceğini kanıtlamıştır. Bunlar arasında sadece giderek ar-
tan uygulama alanlarındaki günlük karar verme işlemlerine getirilen verimliliği değil

olası yer kaynaklarının ve küresel çevrenin yönetiminin iyileştirilmesi de bulunmak-
tadır. Bu kitap, bu muazzam potansiyeli gerçeğe dönüştürmede size yardımcı olmak

için teknik temeli sağlamak için hazırlanmıştır.

Thomas M. Lillesand
Ralph W. Kiefer
Jonathan W. Chipman