Uydu Görüntülerinden DSM ve DTM Üretimi: Arazinin 3B Modelini Oluşturmak

Uydu görüntüleri günümüzde yalnızca yeryüzünün yüksek çözünürlüklü görüntülerini elde etmek için değil, aynı zamanda arazinin üç boyutlu yapısını ortaya çıkarmak için de kullanılabiliyor. Özellikle stereo uydu görüntüleri sayesinde geniş alanlarda yükseklik bilgisi üretilerek Sayısal Yüzey Modeli (DSM), Sayısal Arazi Modeli (DTM) ve ortofoto üretimi gerçekleştirilebiliyor.

Bu yöntem; haritalama, mühendislik, madencilik, şehir planlama, altyapı projeleri, afet yönetimi ve arazi analizleri gibi farklı uygulamalarda önemli avantajlar sağlıyor.

DSM ve DTM Arasındaki Fark Nedir?

DSM (Digital Surface Model – Sayısal Yüzey Modeli), yeryüzünün yanı sıra yüzeyde bulunan binalar, ağaçlar, bitki örtüsü ve diğer objeleri de yükseklik bilgisiyle birlikte temsil eder.

DTM (Digital Terrain Model – Sayısal Arazi Modeli) ise yüzeydeki bu objelerin filtrelenmesiyle elde edilen, temel olarak çıplak arazi yüzeyini temsil eden yükseklik modelidir. Bu nedenle özellikle arazi yapısının incelenmesi, ortorektifikasyon ve topoğrafik analizlerde DTM önemli bir veri kaynağıdır.

Stereo uydu görüntülerinde aynı bölge, farklı bakış açılarıyla görüntülenir. Bu görüntüler arasındaki geometrik farklılıklardan yararlanılarak arazinin yükseklik bilgisi hesaplanabilir.

Bu yöntem, geniş alanların üç boyutlu olarak modellenmesini mümkün kılar. Özellikle klasik arazi çalışmalarının geniş alanlarda zaman ve maliyet açısından zorlayıcı olduğu projelerde, uydu görüntüleri önemli bir alternatif sunabilir.

CATALYST Professional gibi gelişmiş görüntü işleme yazılımları kullanılarak stereo uydu görüntülerinden otomatik olarak DSM üretilebilir. Elde edilen DSM, çeşitli filtreleme ve düzenleme yöntemleri kullanılarak DTM’ye dönüştürülebilir.

Böylece tek bir uydu görüntüsünden elde edilen görsel bilginin ötesine geçilerek, ölçülebilir bir yükseklik modeli oluşturulabilir.

Yer Kontrol Noktaları ile Doğruluğu Artırmak

Projenin doğruluk gereksinimine bağlı olarak arazi üzerinde Yer Kontrol Noktaları (GCP – Ground Control Points) toplanabilir.

GCP’ler, koordinatları yüksek doğrulukla bilinen ve uydu görüntüsündeki karşılıkları belirlenebilen noktalardır. Bu noktalar kullanılarak uydu görüntülerinin geometrik modeli iyileştirilebilir ve ardından stereo görüntülerden daha doğru bir yükseklik modeli üretilebilir.

Örneğin geniş bir proje alanında;

1. Arazi üzerinde GCP’ler toplanır,
2. Yeni stereo uydu görüntüleri temin edilir,
3. Görüntülerin geometrik modeli GCP’ler ile iyileştirilir,
4. Stereo görüntülerden DSM üretilir,
5. DSM, arazi ve proje gereksinimlerine göre DTM’ye dönüştürülür,
6. Elde edilen yükseklik modeli kullanılarak ortofoto üretilebilir.

Bu yaklaşım, özellikle yüksek geometrik doğruluk gerektiren haritalama ve mühendislik projelerinde değerlendirilebilir.

DSM’den DTM’ye: Yüzeydeki Objelerin Filtrelenmesi

DSM içerisinde bina, ağaç ve diğer yüzey objelerinin yükseklikleri de bulunduğu için birçok uygulamada doğrudan DSM kullanmak yerine DTM üretmek gerekir.

DSM’den DTM’ye dönüşüm sırasında yüzeydeki objelerin belirlenmesi ve filtrelenmesi gerçekleştirilir. CATALYST Professional içerisinde bu işlem için hem manuel düzenleme araçları hem de algoritmalar bulunuyor. Terrain, bump, pit, median ve clamp gibi filtreler kullanılarak yüzeydeki objeler kaldırılabiliyor ve daha düzgün bir arazi modeli oluşturulabiliyor.

Özellikle karmaşık veya eğimli arazilerde otomatik sonuçların kontrol edilmesi ve gerekli bölgelerde manuel düzenlemeler yapılması, nihai DTM kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olabilir.

Ortofoto Üretiminde DTM’nin Rolü

Uydu görüntülerinde arazi yüksekliği ve görüntüleme geometrisi nedeniyle özellikle eğimli arazilerde konumsal bozulmalar oluşabilir. Ortorektifikasyon, bu geometrik etkilerin bir DEM/DTM kullanılarak düzeltilmesini sağlar.

Bu nedenle doğru ve proje ihtiyacına uygun bir yükseklik modeli, yüksek kaliteli ortofoto üretiminin önemli bileşenlerinden biridir.

Uydu görüntülerinin geniş alanları kapsayabilmesi ise özellikle büyük ölçekli projelerde önemli bir avantaj sağlar. Arazi çalışmaları ile elde edilen Yer Kontrol Noktaları, stereo uydu görüntüleri ve gelişmiş görüntü işleme teknikleri bir araya getirilerek DSM, DTM ve ortofoto gibi farklı ürünler elde edilebilir.

Uydu görüntülerini yalnızca bir görüntü olarak değil, ölçülebilir ve analiz edilebilir bir arazi verisine dönüştürmek için Atay Mühendislik ile iletişime geçebilirsiniz.

Arzu ATASOY KARABAYIR – Uzaktan Algılama Uzmanı