Nadir Dışı Açı (ONA-Off Nadir Angle), uydunun tam altında bulunan nadir doğrultusu ile Dünya yüzeyinde gözlemlenen nokta arasındaki açıyı ifade eder (Şekil-1). Bu, bir uydunun doğrudan ilgilenilen alanın üzerinde olması durumunda ONA’nın 0° olacağı anlamına gelir. Uydu, görüntüleyeceği alandan ne kadar uzaksa ONA o kadar yüksek olur. Bu sayı, optik uydu görüntülerinin kalitesini ve özelliklerini etkiler.

ONA’nın uydu görüntülerinin kalitesine etkisi

Nadir Dışı Açı, uydu görüntülerinin yer örnekleme aralığını (GSD), dolayısıyla netliğini ve keskinliğini ve sonuçta verilerin yorumlanabilirliğini etkiler. Örneğin Maxar WorldView-3 uydusu 617 km yükseklikte çalışarak 30 cm’ye kadar çözünürlükte görüntüler toplamaktadır (görüntüdeki bir piksel yerdeki 30 x 30 cm’lik bir alanı temsil etmektedir). Uydu tam altında – 0° ONA’da – ilgilenilen bir alanı görüntülerse, algılayıcı tam aşağı bakar ve uydu hedefe mümkün olduğunca yakındır, bu da elde edilebilecek en iyi çözünürlükle sonuçlanır: 30 cm. Öte yandan, uydu daha uzaktaysa ve hedefi daha yüksek bir ONA’dan görüntülüyorsa, uydu ile hedef arasındaki mesafe daha büyüktür, bu da daha düşük bir çözünürlüğe, biraz daha az netliğe ve daha fazla bulanıklığa yol açar.

Özetle, daha düşük ONA’ya sahip görüntüler daha yüksek çözünürlüğe sahiptir. Bir uydu algılayıcısı 30-40 cm çözünürlükte görüntü alıyorsa, 0° ONA’ya sahip bir görüntü 30 cm çözünürlüğe sahip olurken, 15° ONA’ya sahip bir görüntü yaklaşık 35 cm çözünürlüğe sahip olacak ve 30° ONA’ya sahip bir görüntü 40 cm’ye daha yakın olacaktır (Şekil-2).

Peki, bu durum daha düşük bir Nadir Dışı Açının daha iyi olduğu anlamına mı gelir? Tam olarak böyle değil.

Düşük ONA her zaman daha iyi değildir!

Düşük ONA değerleri tipik olarak daha az bozulma ile daha keskin görüntülerle sonuçlansa da her zaman arzu edilmeyebilir. Bunun iki nedeni vardır:

• Yan özelliklerin görünürlüğü
• Görüntü çekim olasılığının artması

Nadirden (0° ONA) alınan bir uydu görüntüsü, yeri tam yukarıdan gösterecektir; örneğin, bir uçak hangarının görüntüsü sadece bir dikdörtgen gibi görünecek ve nesneyi tanımlamayı zorlaştıracaktır. Aksine, daha yüksek ONA ile, yalnızca yandan görülebilen özellikleri görebilirsiniz. Hangarın kapısını, işaretlerini ve diğer özelliklerini, ayrıca pencereler veya duvar malzemeleri gibi binaların özelliklerini görebilirsiniz (Şekil-3).

Dahası, son derece düşük ONA değerleri gereksinimi, uydu görüntü çekim fırsatlarını sınırlayabilir ve daha geniş bir bölgeyi çekebilmek için daha fazla geçiş yapılmasını gerektirebilir. Bu durum, özellikle görüntünün mümkün olduğunca çabuk, tercihen tek bir uydu geçişinde elde edilmesinin çok önemli olduğu Acil Müdahale gibi zaman açısından kritik uygulamalarda sınırlayıcı olabilir. Daha yüksek ONA ve biraz daha düşük çözünürlükle hemen çekilen bir görüntü, uydunun doğrudan ilgilenilen alanın üzerinden geçmesini beklemekten daha iyi olabilir.

İdeal ONA nedir?

İdeal ONA uygulamaya bağlı olarak değişir. Bu durum belirli bir uzaktan algılama projesinin ihtiyaçlarına, gereksinimlerine ve hedeflerine bağlıdır. Genel olarak:

• Ayrıntılı harita üretimi ve analiz için, mümkün olan en iyi çözünürlüğü sağlamak ve veri kalitesini en üst düzeye çıkarmak için daha düşük bir ONA tercih edilir.
• Büyük ölçekli kapsama veya izleme amaçları için, biraz daha yüksek bir ONA daha fazla geçiş fırsatı ve dolayısıyla alanın daha hızlı toplanmasına izin verdiği için daha iyi olabilir.
• Son olarak, tabelalar veya pencereler gibi yan özellikleri görme ihtiyacınıza bağlıdır.

Kullanım amacına göre görüntü kalitesi, detay görünürlüğü ve uydu kapsamı arasında bir denge kurmak çok önemlidir.

Yanlış açıdan görüntüleme, Güneş ışığının görüntüyü bozmasına neden olabilir

ONA açısı, uydu görüntülerindeki güneş ışığı yansımalarını ortadan kaldırmak için çok önemlidir. Güneş parıltısı, uydu veya hava görüntülerinde ışığın yansımasıdır – parlak bir yansıma veya bulanık ışık çizgileri gibi görünebilir, genellikle altta yatan özellikleri gizler ve verilerden yararlı bilgiler çıkarmayı zorlaştırır. Bu olgu, güneş ışığı metal bir çatı veya su kütlesi gibi bir yüzeyden uydu algılayıcısının gözlemlediği açıyla aynı açıda yansıdığında ortaya çıkar. Uydunun ve algılayıcının bir hedefi görüntülediği açıyı ayarlayarak, uydu görüntülerinde güneş parıltısını azaltmak veya hatta tamamen önlemek mümkündür.Ancak ONA’yı manuel olarak ayarlama becerisinin tek kullanım alanı bu değildir.

Stereo görüntüler için farklı ONA’ların birleştirilmesi

Farklı Nadir Dışı Açılarında çekilen görüntülerin birleştirilmesi stereo görüntü üretmek için kullanılır. Bu durumda, ilgilenilen bir alan iki veya daha fazla açıdan görüntülenir ve doğru bir yükseklik veri seti sağlamak ve örtülmüş detayları en aza indirmek için tek bir veri seti olarak sunulur. Hedef üç açıdan görüntülenirse, aşağıdaki animasyonda olduğu gibi buna tri-stereo (üçlü stereo) görüntü denir (Şekil-4).

Elde edilen görüntüler bir Sayısal Yükseklik Modeli – DEM üretmek için kullanılır. Modeli oluşturmak için farklı ONA’lara sahip ne kadar çok görüntü kullanabilirseniz, verilerin doğruluğu o kadar artar.

Dr. Altan Yılmaz