Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi
Yazarlar: Mehmet Güven KOÇAK
Konular:Mühendislik, Ortak Disiplinler
DOI:10.9733/JGG.2022R0004.T
Anahtar Kelimeler:Batimetri,Sayısal yükseklik modeli,Sentinel-2,ICESat-2,Karesel ortalama hata,Çoklu doğrusal regresyon
Özet: Batimetri haritaları akustik ve lazer gibi aktif algılayıcı sistemlerle yüksek doğruluklarla üretilebilmektedir. Yanal taramalı sonar, tek ve çok ışınlı iskandil gibi çeşitli akustik sistemlerin sığ sularda işletilmesi zor olup lazer sistemlerle ölçme yapılabilmesi de uygun optik geçirgenliğin varlığına bağlıdır. İki sistemin uygulanmasında iş yükü, zamansal ve ekonomik maliyet dezavantajlarından da bahsedilmelidir. Öte yandan geniş bir sahayı kapsayan ve erişilmesi güç konumlara ait multispektral görüntülerle 15 m derinliğe kadar sığ sularda batimetri haritası uygun maliyetle elde edilebilmektedir. Deneysel yaklaşım olarak bilinen bu yöntem uygulama yapılan sahadan toplanmış yeterli sayıda derinlik verisine ihtiyaç duyar. Bu çalışmada sahaya gitmeksizin, ICESat-2 ATL03 foton yükseklik verilerinden elde edilen dışsal derinlik ölçmeleri ile Sentinel-2 multispektral görüntüleri kombine edilerek bir çalışma alanının batimetri haritasının üretilmesi ve bu haritanın doğruluğunun test edilmesi amaçlanmıştır. Sentinel-2’nin kıyı aerosol, mavi ve yeşil bantlarında ölçülen yansıma değerleri log-doğrusal ve log-oransal yaklaşımlar için ayrı ayrı olmak üzere çoklu doğrusal regresyonla modellenmiş ve bağıl derinlik haritası elde edilmiştir. Metrik olmayan bu harita eğitme verisi olarak seçilen, kırılma düzeltmesi getirilmiş ICESat-2 derinlik değerleri kullanılarak ölçeklendirilmiştir. Bu eğitme verisinden elde edilen çoklu doğrusal regresyon modeliyle batimetri haritası hesaplanmış, test alanının daha önce yanal taramalı sonar ile üretilmiş 60 m grid aralıklı batimetri haritasıyla karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen karşılaştırma testlerinde atmosferik düzeltme getirilmesinin sonuçları iyileştirmediği gözlenmiş, log-doğrusal yaklaşımla log-oransal yaklaşıma nazaran daha iyi doğruluk değerlerine ulaşılmıştır. Akustik olarak üretilen batimetri haritasından hesaplanan farklarla ±1.6 m karesel ortalama hata değeri bulunmuş ve mutlak değerleri 5 m ve altında olan farkların sayısının toplam karşılaştırma noktalarının %94’ünü oluşturduğu gözlenmiştir. Sentinel-2 ve ICESat-2 sinerjisiyle elde edilen batimetri haritası navigasyon için beklenen doğruluğu karşılamamaktadır. Ancak sahaya gitmeksizin, iki veri kümesi birleştirilerek optik geçirgenliğin haritalamaya izin verdiği sığ suların batimetri haritaları araştırma ve diğer uygulama çalışmaları için uygun maliyetle üretilebilir.