İnsansız hava araçları kullanarak ortofoto harita üretimi ve doğruluk analizleri

Abstract

Günümüzde, teknoloji hızla gelişmekte ve birçok yeniliği de beraberinde getirmektedir. Bu yeniliklerden biri olan İHA'lar hobi amaçlı kullanımın yanı sıra birçok profesyonel disiplinde yer alan konvansiyonel iş çözümlerine de farklı bakış açıları getirmektedir. İHA'lar genellikle üzerlerindeki faydalı yükler ile (kamera vb. sensör cihazları) ölçme ve kayıt altına alma faaliyetlerinde kullanılmaktadırlar. Tarım, ormancılık, maden, inşaat, lojistik, enerji gibi pek çok alanda karşımıza çıkmaktadırlar. Haritacılık alanında son yıllardaki en önemli gelişmelerden biri şüphesiz İnsansız Hava Aracı (İHA) sistemleri kullanılarak yapılan hızlı ve ekonomik fotogrametri uygulamalarıdır. Geleneksel hava fotogrametrisi yöntemiyle ortofoto harita üretiminin uzun sayılabilecek bir sürede gerçekleştirilmesi, yeniden ölçümün zor ve maliyetli olması ve haritanın hazırlanma aşamasında güncelliğini yitirmesi gibi sebeplerden ötürü bazı durumlarda tercih edilmemektedir. İHA fotogrametri, İHA'ların faydalı yük kapasitesinin ve konum doğruluğunun artması, hızlı ve lokal harita üretebilme özellikleri ile haritacılık sektörü için devrim niteliğinde bir çözüm olarak karşımıza çıkmıştır. Ayrıca fotogrametrik ölçme metotları da teknolojiden daha fazla yararlanmaya başlamıştır. Bu tez çalışmasında küresel ölçekteki ticari ve açık kaynak kodlu (AKK) İHA fotogrametrisi yazılımlarının kullanıcı deneyimlerinin ve üretilen ortofoto haritaların doğruluklarının analizi gerçekleştirilmiştir. Haritacılık sektöründe en çok kullanılan iki ticari yazılım ve bir AKK yazılım ile örnek bir veri seti kullanarak ortofotolar üretilmiştir. Yer kontrol noktası kullanarak ve kullanmayarak toplam 6 adet ortofoto üretilmiştir. Üretilen her bir ortofoto için sayısallaştırılarak YKN noktaları, bazı geçkiler ve seçilen bazı bina alanlarındaki farklar en küçük kareler yöntemine göre analiz edilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde ticari yazılımların kullanıcı dostu olma ve üretilen verilerin doğruluk analizleri ihmal edilebilir farklara sahip olduğu fakat AKK yazılımın ise düşük doğruluğa sahip olduğu ve geliştirilmeye muhtaç olduğu ortaya koyulmuştur.Nowadays, the technology is developing fast and accompanying lots of innovations. Unmanned aerial vehicle systems (UAVs) which are one of the innovations ensure different perspectives to conventional business solutions in many professional disciplines. UAVs are used in measuring and recording activities by useful loads (camera, sensor etc.). UAVs are widely applied in agriculture, forestry, mining, construction, energy sector, public duties and emergency management. In recent years, one of the most important applications in geomatics engineering is economic and faster application of UAVs based photogrammetry. In some cases, conventional aerial photogrammetry method is not preferred because of longer time requirement for creating orthophoto maps to create maps, being more difficult to repeat the field measurements again, being more expensive and harder to keep up to date. UAV photogrammetry is a revolutionary solution in geomatics engineering sector due to the increasing useful payload capacity and positional accuracy of UAVs, producing maps locally and rapidly. Also, photogrammetric measurement solutions drive into technology more than before. In this thesis, user experiment of global commercial and open source UAV photogrammetry software were analyzed and accuracy of produced orthophoto maps were assessed. Orthophoto maps were produced by the most popular UAVs based photogrammetry software in geomatics sector and an open source software by using a sample dataset. Totally 6 orthophotos were produced by using and not using ground control points (GCPs). The GCPs locations, the distance between some of GCPs and several building areas digitized on the produced orthophotos and analyzed with the Root Mean Square Error (RMSE) method. The results showed that there are acceptable differences between commercial software products but unfortunately open source software has low accuracy values and need to be developed.