Uzaktan Algılama Ve Gorüntü Yorumlama

ÖNSÖZ

Bu kitap, uzaktan algılama (remote sensing) ve görüntü yorumlamaya giriş dersleri için bir ders kitabı ve jeo-mekânsal (geospatial) bilgiyi ve çözümlenmesini çalışmalarında kullanan yeni uygulayıcılar için bir başvuru aracı olmak üzere başlıca iki farklı şekilde tasarlanmıştır. Hesaplama gücündeki hızlı ilerlemeler ve algılayıcı (sensor) tasarımı; uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri (geographic information systems) ve küresel konumlama sistemi (global positioning system) gibi aynı türden teknolojilere bilim, mühendislik, kaynak yönetimi, ticaret ve insani çabaların diğer alanlarında gittikçe artan önemli bir rol oynama imkânı verir. Geniş bir akademik ve profesyonel kurguda kullanılabilecek bu kitapta bu tartışmayı tarafsız bir disiplin anlayışıyla gerçekleştirdik. Yani; işletme, ekoloji, mühendislik, ormancılık, coğrafya, jeoloji, şehir ve bölge planlama veya su kaynakları yönetimi gibi ağırlıkla tek bir alandan farklı olarak öğrenci ve uygulayıcıların konuyu, herhangi bir disiplindeki uzaktan algılama sistemlerini ve gerçekteki sınırsız uygulamalarını açık bir şekilde anlamaları gerektiği şeklinde bir yaklaşıma sahibiz. Kısaca, jeo-mekânsal veri kazanımı ve çözümlemenin içinde olan herkesin bu eseri değerli bir ders kitabı ve başvuru aracı olarak bulması gerekmektedir.

Dünya, bu kitabın ilk baskısını yaptığı yaklaşık 40 yıl öncesine göre çarpıcı şekilde değişti. Öğrenciler bu yeni baskıyı bir tablet veya dizüstü bilgisayarda, 1960 ve 1970 başlarındaki uzaktan algılama ve görüntü yorumlamada kullanılan bilgisayarların öncülük ettiği bilim insanları ve mühendislerin düşlerinin ötesindeki işlem gücü ve kullanıcı ara yüzüyle e-kitap şeklinde de okuyabilir. Kitabın okuyucularını; uzaktan algılama alanı gerçekten uluslararası bir etkinlik olduğundan dolayı doğal kaynaklarını yönetip jeo-mekânsal teknolojiyi kullanan, yeni yer gözlem uydularını fırlatan ve işleten Asya, Afrika ve Latin Amerika’daki gibi ülkelerde tüm seviyelerden gelen ve yeni eğitim alan uzaktan algılama çözümleyiciler olarak çeşitlendirilebilir. Aynı zamanda Google Earth ve Microsoft Bing Maps gibi yüksek çözünürlüklü görüntü temelli görselleştirme ortamlarının yaygınlaşması da bir bakıma İnternet bağlantısı olan herkesi neredeyse koltuğunda oturan uzaktan algılama hayranlarına dönüştürmektedir. Bununla beraber, tüm bu yeni görüntülerin güvenilir yorumları sonucunda elde edilmiş olan uzmanlık doğal olarak zaman ve çaba da gerektirir. Öklid’e ithaf edilerek, sözcükleri açıklamak için görüntü işlemeye giden bir yol bulunmamakla beraber bu yetenekleri geliştirmek için hala elektromanyetik ışınım (radyasyon) ilkelerini, algılayıcı tasarımını, sayısal görüntü işleme ve uygulamalarınısağlam bir temele oturtma gereksinimi vardır.

Kitabın bu baskısı, ilk analog (örneksel) algılayıcılar ve yöntemlerden (var olan büyük miktardaki arşiv bilgisinden uzun dönemli değişim çalışmalarına kadar gittikçe artan değerli bir kaynak olarak) sayısal görüntü elde etme ve çözümlenmesine kadar da kuvvetli bir şekilde vurgu yapmaktadır. Bu arada kitapta, lidar sistemleri ve genel olarak hareketten yapılı (SFM) yöntemler gibi sayısal fotogrametrik yöntemler dahil olmak üzere 3 boyutlu uzaktan algılama kapsamını genişlettik. Uzaktan algılamada meydana gelen değişimleri de göz önüne alarak, kitabın önceki baskısından sonra fırlatılan yeni optik ve radar uydularının birçoğunun yanında insansız hava sistem (uninhabited aerial system, UAS) platformlarından sağlanan görüntüler şekil ve renkli levhalar olarak bu baskıda yer almıştır. Görüntü çözümlenmesi kısmında ise; hesaplama gücünde devam eden ilerlemelerle birlikte yapay sinir ağ sınıflaması, nesne temelli görüntü analizi, değişim saptama ve görüntü zaman serileri çözümlenmesi gibi yüksek hacimli veri setlerinin üstünlüklerini temel alan tekniklere artan bir oranda vurgu yapılması gerekliliği ortaya çıkmıştır.

Yeni görüntüler ve renkli levhalar gibi yeni malzemeler de ekleyip önceki baskılara göre konu kapsamını güncellerken kitabın düzenlenmesinde de bazı iyileştirmeler yaptık. En kayda değeri ise görsel görüntü yorumlama hakkındaki önceki Bölüm 4’ü bölmek oldu. Görsel görüntü yorumlamayla ilgili ilk kısımlar tüm kitap ve arazi çalışmalarında görsel yorumlamanın öneminin tanıtımıyla Bölüm 1’e getirilmiş oldu. Önceki Bölüm 4’ün geri kalanı ise kitabın sonuna taşındı ve yalnızca yöntemlerle sınırlı olmayan uzaktan algılamanın uygulamalarının gözden geçirildiği yeni ve daha kapsamlı bir değerlendirme olarak genişletildi. Ayrıca, radar ve lidar sistemlerine ait kapsamımız, sayısal görüntü analiz ve uzaktan algılama uygulamalarının önüne taşındı.

Bu değişikliklere rağmen, bu kitabın ilk baskısındaki geleneksel etkinliğini korumak için çaba da gösterdik. Yukarıda bahsedildiği gibi bu kitap, uzaktan algılamanın çok farklı alanlarındaki ilkelerine, yöntemlerine ve uygulamalarına bir giriş olmak üzere bilerek disiplinlerden bağımsız “tarafsız bir bakış açısıyla” hizmet edebilir. Bu kitapta birçok farklı yönü kullanılacak şekilde yeterli malzeme bulunmaktadır. Bazı dersler belirli bölümlerde atlanarak bir yarıyıl boyu ders içeriği olarak kullanılabilir. Diğerleri ise bu içeriği bir seri modüler kurs veya kısa kurs/çalıştay şeklinde kullanabilir. Sınıf etkinliğinin ötesinde uzaktan algılama uygulayıcıları, teknoloji sürekli değişmesine rağmen uzaktan algılamanın temel ilkeleri aynı kalacağından bu kitabı kalıcı bir başvuru kılavuzu olarak bulacaklardır. Kitabı bu farklı olası kullanımlar için de tasarladık.

Her zaman olduğu gibi, bu baskı da kendisinden öncekilerin omuzlarında yükseldi. Bu kitabın ilk altı baskısına bireysel olarak katkıda bulunanlara zaman ve uzmanlıklarını cömertçe paylaştıkları için teşekkür ediyoruz. Ek olarak, bu ve önceki baskıda değişikliklere kılavuzluk edip yardım eden, yorum ve önerilerde bulunan tüm uzman görüş sahiplerine de teşekkür etmek istiyoruz.

Bu baskı için şekil malzemeleri; USGS Wisconsin View programı, Wisconsin Üniversitesi Madison Uzay Bilim ve Mühendislik Merkezi’nden Dr. Sam Batzli; Leica Yersistemleri, Görüntüleme ve Yer Sistem Çözümleri Bölümü Başkan Yardımcısı Ruediger Wagner ve Pazarlama ve İletişim Bölümü’nden Jennifer Bumford, ILI GmbH Pazarlama ve Satış Müdürü Philipp Grimm, Microsoft Fotogrametri UltraCam İş Birimi Satış Yöneticisi Jan Schoderer ve İş Direktörü Alexander Wiechert; Ball Aerospace Medya ilişkiler Müdürü Roz Brown; NovaSol’dan Rick Holasek; ITRES A.Ş.’den Stephen Linch ve Jason Howse; UC-Merced’den Qinghua Guo ve Jacob Flanagan; Wake Forest Üniversitesi’nden Dr. Thomas Morrison; Earthmetrics A.Ş.’den Dr. Andrea Laliberte; Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri Teknoloji Enstitüsü Mühendislik Fiziği’nden Araştırma Doçenti Christophe Borel-Donohue; Elsevier Limited, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), Airbus Savunma & Uzay, Kanada Uzay Ajansı, Leica Jeo-Sistemler, ve Birleşik Devletler Kongre Kütüphanesi tarafından sağlanmıştır. Dr.Douglas Bolger, Dartmouth Koleji ve Zürafa Koruma Vakfı’ndan Dr. Julian Fenessy Şekil 8.24’de kullanılan zürafalarla ilgili telemetri verisini içeren Bölüm 8’deki yaban hayatı izleme konusuna cömert katkılarını sunmuşlardır. Özel teşekkürlerimizi ise bu kitabın ön ve arka kapaklarıyla birlikte renkli bir levha ve bir şekil içeriğiyle, Washington Eyaleti’nde gerçekleşen Oso heyelanını temsil eden görüntü kaynaklarını veren Quantum Spatial’dan Rochelle Higgins ve Susan Jackson, Washington Eyaleti Ulaştırma Bölümü’nden Scott Campbell ve Birleşik Devletler Jeoloji Kurumu’ndan Dr. Ralph Haugerud’ a gönderiyoruz.

Bu baskıda bulunan fotogrametrik içerikler hakkındaki çeşitli öneriler Thomas Asbeck, Terry Keating ve Micheal Renslow tarafından sağlanmıştır. Ayrıca bu baskıya doğrudan veya dolaylı olarak katkı sağlayan Dartmouth Koleji ve Wisconsin - Madison Üniversitesi’ndeki çoğu fakülte, akademik personel ve lisansüstü/lisans öğrencilerine teşekkür ediyoruz.

Özel bir takdir de bu baskının hazırlanması sırasında sabır anlayışları ve cesaretlendirmelerinden dolayı ailelerimize geliyor.

Sonuç olarak kelimenin tam anlamıyla, dünyayı daha yaşanır yapmak için bu kitapla kazanabileceğiniz uzaktan algılama bilgisinin kullanımıyla siz okuyucularımızı cesaretlendirmek istiyoruz. Uzaktan algılama teknolojisi çok çeşitli bilimsel, ticari ve sosyal faydalar sağlayabileceğini kanıtlamıştır. Bunlar arasında sadece giderek artan uygulama alanlarındaki günlük karar verme işlemlerine getirilen verimliliği değil olası yer kaynaklarının ve küresel çevrenin yönetiminin iyileştirilmesi de bulunmaktadır. Bu kitap, bu muazzam potansiyeli gerçeğe dönüştürmede size yardımcı olmak için teknik temeli sağlamak için hazırlanmıştır.

Thomas M. Lillesand

Ralph W. Kiefer

Jonathan W. Chipman