Doğanın kendine özgü bir aklı vardır. İnsanın ayak basmadığı yerlerde, yoluna çıkan her şeyi öngörülemeyecek şekilde ele geçirir. Bu durum kamu hizmeti yapan kurumlar için, enerji nakil hatlarının devrilmiş ve aşırı büyümüş ağaçların sürekli tehdidi altında olduğu ve elektrik kesintilerinden yangın salgınlarına kadar değişen sonuçlar doğurduğu anlamına gelir.

Bitki örtüsü yönetimi, ABD’deki büyük kamu hizmeti şirketlerine ve elektrik kesintilerinin neden olduğu 30 milyarın üzerinde zarara mal olan bir soruna verilen yanıttır.

Zamanında bakım ve izleme, yangına yol açabilecek varlıkların belirlenmesi için kritik önem taşıyorsa, bu görevi daha verimli hale getirecek doğru teknolojinin seçilmesi büyük önem taşır. İdeal olarak, doğru araç kesintisiz enerji tedarikini garanti ederken aynı zamanda çevrenin korunmasına da yardımcı olacaktır.

Giderek artan sayıda kamu hizmeti şirketi, eskiden insan gücü gerektiren, maliyetli ve zaman alıcı işlemlerin yerine, enerji nakil hatları ve demiryolları gibi altyapıyı izlemek için uzaktan algılamaya yönelmektedir. Ancak uzaktan algılamada her birinin avantajları ve dezavantajları olan çeşitli yenilikçi teknolojiler vardır, bu nedenle işletmeniz için doğru olanı seçmek zor olabilir.

Bu bloğun amacı doğrultusunda ve işletmeniz için nihai faydayı değerlendirmek amacıyla, bitki örtüsü yönetiminde kritik bir rol oynayan üç uzaktan algılama yöntemini inceleyeceğiz: LiDAR, dronlar ve uydu görüntüleri.

Zengin Veri ve Doğruluk için LiDAR

LiDAR, yerdeki nesnelerden yansıyan ışığı ölçen ve cihaza bağlı olarak 10-50 cm çözünürlükte doğru dijital yükseklik modellerine (DEM) dönüştüren “ışık algılama ve mesafe ölçme” temelli bir optik uzaktan algılama teknolojisidir. Bitki örtüsü yönetiminde LiDAR, ormanların bazı bölümlerini taramak ve yüksekliği tespit etmek için popüler bir çözümdür.

Genellikle helikopterlerle birlikte kullanılan bir tarayıcı olan LiDAR, artık drone yükü olarak kolayca kullanılabilecek yeterli kompaktlık derecesine ulaşmıştır. Bu durum, geleneksel araçlara kıyasla kullanımı ve taşınmasıyla ilgili maliyetleri önemli ölçüde azaltmıştır, ancak veri yorumlama söz konusu olduğunda bazı dezavantajlar ve sınırlamalar devam etmektedir:

• LiDAR’ın son derece hassas verileri, genellikle uzmanlar tarafından gerçekleştirilen yoğun bir yorumlama ve analiz çalışması gerektirir ve bu da ek maliyetlere neden olur. Ayrıca, büyük veri miktarı, devrilmiş bir ağaç gibi kritik ayrıntıların belirlenmesini bazen pratik olmaktan çıkarmakta ve uydulardan ek bilgiler alınmasını gerektirmektedir.
• LiDAR sonuçlarının kullanıma hazır hale gelmesi çok zaman alabilir. Raporlar oluşturulduğunda veriler çoktan güncelliğini yitirmiş olabilir ve bu da sürecin hemen tekrarlanmasını gerektirir.
• LiDAR ile ağaçların büyümesini tahmin etmek ve yaprakların varlığı ya da yokluğu gibi bazı sağlık bilgileri elde etmek mümkündür. Ancak bu bitkilerin genel sağlık durumu hakkında gerçek bilgilere sahip değiliz. Bu özel durumda, genellikle bitki örtüsünün yeşilliği hakkında daha kesin bilgiler elde etmek için LiDAR, uydu görüntüleriyle (yüksek çözünürlüklü multispektral) birlikte kullanılır.

Geçici Denetimler için Drone Görüntüleme ve Fotogrametri

İşletmeler için kamera donanımlı drone’ların kullanımı artmış ve hızla bir yenilik olmaktan çıkıp haritacılar ve coğrafi veri toplayıcıların başvurdukları günlük bir araç haline gelmiştir.

Bitki örtüsü yönetiminde dronlar, ortalama 12 km’lik menzilleri nedeniyle daha büyük ölçekte izleme yapmak yerine genellikle ayrıntılı araştırmalar için kullanılıyor. Enerji nakil hatlarının etrafındaki bitki örtüsünün büyük bir kısmına ilişkin veri toplama işlemi LiDAR veya uydular aracılığıyla (genellikle birlikte) gerçekleştirildikten sonra, dronlar tek bir kuleye müdahale ederek gerekli tüm denetimleri gerçekleştirmek ve aynı zamanda operatörler için güvenlik risklerini ortadan kaldırmak için kullanılır.

Drone denetimleri, bazen LiDAR teknolojisine alternatif olarak ve uydu görüntüleriyle birlikte kullanılan fotogrametriye (helikopterler aracılığıyla da gerçekleştirilir) dayanır. Ortomozaik haritalama, 3B modeller veya multispektral kamera tarafından üretilen NDVI’lar (normalleştirilmiş fark bitki örtüsü indeksi) sayesinde fotogrametri, ağaçların elektrik hatları boyunca uzanmasının yanı sıra bitki örtüsünün sağlığını da ölçmek için kilit öneme sahiptir – yalnızca daha küçük ölçekte olmak üzere.

Bununla birlikte, LiDAR ile karşılaştırıldığında fotogrametri doğruluk açısından geride kalmaktadır ve mutlak doğruluk seviyesini sağlamak için birden fazla uçuş gerekebilir. Bu durumda bile, drone ve uydu görüntülerinin kombinasyonu, işletmelere tek bir uzaktan algılama çözümünden ziyade enerji nakil hatları boyunca büyümüş ağaçlar ve çalılar hakkında kapsamlı bir fikir verir.

Büyük Ölçekte Veriler için Uydu Görüntüleri

Son olarak, uydu görüntüleri kritik altyapıyı korumak isteyen birçok kamu hizmeti şirketi için başvurulacak bir çözümdür.

Genellikle LiDAR (yüksekliği tespit etmek için), drone fotogrametrisi (bitki yayılımı ve sağlığı için) ve hatta hava fotoğrafları (topoğrafyanın 3B temsili için) gibi optik uzaktan algılama teknolojileri ile kullanılan uydu görüntüleri, bir dizi nedenden dolayı nispeten daha iyi karşılaştırılır:

Dünya etrafında yörüngede dönen yaklaşık 6000 uyduyla, yalnızca artacak olan yüksek bir satın alınabilirlik seviyesine ulaştık.

• Uydular tek bir alımla 3600 km² veya daha fazla alanı 30 cm çözünürlükte görüntüleyebilir ve diğer çözümler birden fazla işlem gerektirirken tek bir izleme ile zaman ve kaynak tasarrufu sağlar.
• Uydu görüntüleri, bitki örtüsünün genel durumu hakkında son derece doğru bilgiler üretilmesine yardımcı olabilir:
• Sağlık: Bu içgörü, genelleştirilmiş tahminler yerine gerçek koşullara dayalı büyüme tahminine olanak sağlar.
• Kuruluk: Bu bilgi, orman yangını riskini değerlendirmek ve nihayetinde altyapı çevresindeki yaban hayatını korumak için çok önemlidir.
• Uydular Dünya’nın etrafında sabit yörüngede bulunarak hızlı, gerçek zamanlı veri güncellemelerini kolaylaştırır ve daha hassas ve zamanında müdahalelere olanak tanır.

Özetle, uydu görüntüleri, üç temel özellik söz konusu olduğunda kamu hizmeti şirketleri için bitki örtüsü yönetiminde açık bir avantaj sunmaktadır:

Güvenilirlik: Uydu görüntüleri son derece doğru ve sürekli günceldir.

Esneklik: Uydu görüntüleri, dezavantajlarını telafi etmek için LiDAR ve dronlarla birlikte kullanılabilir.

Erişilebilirlik: Uydu verileri kamuya açıktır ve diğer ekipman türlerine göre daha ekonomiktir.

Sonuç olarak, her üç teknolojinin de belirli bir amacı vardır ve kamu hizmeti şirketlerini, ister dronlarla daha ayrıntılı bir enerji nakil hattı incelemesi ister LiDAR ile üst düzey bir analiz olsun, kendi özel durumları için en uygun çözümü seçmeye teşvik ediyoruz.

Ancak bitki örtüsü yönetimi için uydu verilerini kullanmanın doğrudan sonucu, kullanıcıların tek bir görevle bitki örtüsü yönetimi için yıllık bütçelerinin %20’sine kadar tasarruf edebilmeleri olduğunda, mesaj açıktır: doğa öngörülemez olabilir, ancak işinizin kontrolü hala sizdedir.

ATAY Mühendislik olarak ihtiyaç duyulan uydu görüntülerini, dronları ve LİDAR algılayıcılarını kullanıcılara sağlayabiliyoruz.

Altan YILMAZ