İnsansız hava aracı görüntüleri ile tarihi yapıların üç boyutlu modellenmesinde fotogrametri yazılımların karşılaştırılması ve doğruluk analizi

Abstract

Ülkemiz coğrafi konumu itibariyle geçmişten günümüze kadar birçok medeniyete ev sahipliği yapmıştır, birçok kültürel miras barındırmaktadır. Bu kültürel mirasların önemli bir bölümünü ise tarihi binalardır. Bizler için her biri kültürel miras niteliğinde olan tarihi binaların bazıları yıpranmış, bazıları ise çürümeye ve yok olmaya yüz tutmuştur. Tarihi binaların gerek mimari özelliklerinin tespiti gerekse onarımları ve gelecek nesillere aktarılabilmesi için mevcut durumlarının belgelenmesi önemlidir. Bu amaçla, tarihi binalara ait detaylı fotoğraf çekilmesi, binaların rölöve ölçülerinin alınması, üç boyutlu maketlerinin üretimi gibi çalışmalar geçmişten günümüze kadar devam eden çalışmalardır. Tarihi binaların gelecek nesillere aktarılması için üç boyutlu modellerinin oluşturularak belgelenmesi önemlidir. Tarihi binaların üç boyutlu modellerinin üretilmesi için teknolojinin ilerlemesiyle birlikte günümüzde kısa sürede veri elde etmeyi sağlayan İnsansız Hava Araçları (İHA) ve gelişen yazılımlar tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında İstanbul İli, Silivri İlçesinde bulunan Germiyan Ortodoks Kilisesi çalışma alanı olarak seçilmiştir. Çalışmada, tarihi bina ve çevresine ait DJI Mavic 2 Pro marka İnsansız Hava Aracı ile elde edilen 822 adet bindirmeli fotoğraf kullanılmıştır. Elde edilen bu fotoğraflar Agisoft, Zephyr ve 3D Survey yazılımlarında ayrı ayrı değerlendirilerek tarihi binanın üç boyutlu modeli üç farklı yazılımda oluşturulmuştur. Ayrıca çalışmanın doğruluk analizinde altlık teşkil etmesi açısından Tech Sheet Faro Focus3D X130 yersel lazer tarama (YLT) cihazıyla üretilen binanın ölçekli nokta bulutu veri seti kullanılmıştır. Doğruluk analizinde kullanılmak üzere Matlab programında pencere genişliklerini otomatik bulan kod yazılmıştır. Ardından bina üzerinde belirlenen on beş adet referans pencere her bir model üzerinden baz alınarak ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçümlere göre modeller üzerinden uzunluk verileri lazer verisinden gelen uzunluk ile karşılaştırılarak doğrulukları irdelenmiştir. Tez çalışmasının tarihi binaların yüksek doğrulukla 3B belgelendirilerek gelecek nesillere aktarılmasında altlık teşkil ederek bu çalışmalara yön vermesi beklenmektedir.Due to its geographical location, Turkiye has hosted many civilizations from past to present. Turkiye contains many cultural heritage. An important part of these cultural heritages are historical buildings. Some of the historical buildings, each of which is a cultural heritage, have been worn out, while some are facing decay and extinction. It is important to document the current condition of historical buildings both for the determination of their architectural features and for their repair and for their transmission to future generations. For this purpose, taking detailed photos of historical buildings, taking relief measurements of structures, producing three-dimensional models, etc. studies are studies that have been ongoing since the past. It is important to create and document three-dimensional models of historical buildings in order to pass them on to future generations. In order to produce three-dimensional models of historical buildings, Unmanned Aerial Vehicle (UAV)s that enable data acquisition in a short time and developed software are preferred in producing three-dimensional models today. In this thesis study, the Germiyan Orthodox Church located in Silivri District of Istanbul Province was chosen as the study area. In the study, 822 overlay photographs of the historical building and its surroundings, obtained with the DJI Mavic 2 Pro UAV, were used. These photographs were evaluated separately in Agisoft, Zephyr and 3D Survey software, and a three-dimensional model of the historical building was created in three different software. In addition, a laser scan performed with the Tech Sheet Faro Focus3D X130 terrestrial laser scanning (TLS) device and a scaled point cloud dataset of the historical building were used to serve as a basis for the accuracy analysis of the study. A code that automatically finds window widths was developed in the Matlab software to be used in accuracy analysis. Then, fifteen reference windows determined on the building were measured based on each model. According to these measurements, the length data from the models were compared with the length from the laser data and their accuracy was examined. It is expected that the thesis will guide these studies by providing a basis for transferring historical buildings to future generations by 3D documentation with high accuracy.