Yağmur FİDANCI, Hakan KARABÖRK

İnsansız Hava Araçlarının Ormanlık Alanlardaki Karayolu Projelerinde Kullanımı

İnsansız hava araçlarının (İHA) kullanımı, geliştirilen yazılım ve donanım bileşenleri ile günümüzdeki mühendislik uygulamalarında oldukça yaygınlaşmıştır. Farklı yükseklik ve hızlarda uçuş imkânı sağlayan İHA’ların, yüksek çözünürlüklü ve farklı türdeki kameraların kullanımına imkân vermesi ile bazı fotogrametrik sorunlar ortadan kaldırılmıştır. Bu gelişmelerle birlikte, İHA tekniğiyle yüksek doğrulukla sayısal arazi modeli (SAM) üretmek mümkün olabilmektedir. Bu çalışma, ormanlık alanlarda insansız hava aracı görüntülerinden üretilen verilerin karayolu projelerinde kullanılabilirliğini araştırmak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu doğrultuda yersel yöntem ve İHA ile üretilen veriler hacim miktarları ve yükseklik bilgileri yönünden kıyaslanmıştır. Çalışma alanı olarak ağaçlık yapıda, yaklaşık 800 metre uzunluğunda, 300 metre genişliğinde bir karayolu koridoru seçilmiştir. İnsansız hava aracı ile farklı yükseklikte ve bindirme oranlarında dört adet uçuş gerçekleştirilerek görüntüler elde edilmiştir. Yer kontrol noktaları ve arazi detay noktalarının konumları GNSS cihazı kullanılarak klasik RTK yöntemi ile belirlenmiştir. Görüntüler Pix4D ve Agisoft PhotoScan Professional yazılımlarında farklı sayıda yer kontrol noktası (YKN) ile işlenmiş ve SAM üretilmiştir. Yer kontrol noktalarının yer işaretleme sonuçları ve hata miktarları, yersel ve İHA yöntemiyle üretilmiş detay noktalarının konumları ve hesaplanan toprak işi miktarları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda İHA ve yersel yöntemle hesaplanan toprak işi miktarındaki farklar maksimum %3.5 ve minimum %0.6, noktaların yükseklikleri arasındaki farklar 12.9 cm ile 15.9 cm olarak elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

İnsansız Hava Aracı, Karayolu Projesi, Sayısal Yükseklik Modeli, Toprak İşi Hacim Hesabı

Use Of Unmanned Aerial Vehicles In Highway Projects In Forest Areas

Today, using unmanned aerial vehicles (UAVs) has become pretty widespread in engineering applications with software and hardware components that have been developed. Some photogrammetric problems have been eliminated due to the use of high resolution and different camera types by the UAVs that provide flight at different heights and speeds. With these developments, it is possible to produce SAM with high accuracy with UAV technique. This study has been carried out to investigate the usability of unmanned aerial vehicles in highway projects in forested areas. In this direction, the data obtained by the ground method and UAV have been compared in terms of volume quantities and elevation information. As a working area, a wooded highway corridor of about 800 meters in length and 300 meters in width has been chosen. Images have been taken by performing 4 flights at different heights and different overlay rates with unmanned aerial vehicle. The coordinates of ground control points and terrain detail points have been determined by the classical RTK method using the GNSS device. The images have been processed with a different number of ground control points (GCP) in the Pix4D and Agisoft PhotoScan software and the digital terrain models (DTM) have been produced. Location marking results and error amounts of ground control points, calculated soil work and the location of ground points produced by ground measurement technique and UAV method have been compared. As a result, the difference in the amount of soil work has been maximum 3.5% and the minimum has been 0.6%, and the differences between the heights of the points have been 12.9 cm and 15.9 cm.

Keywords:

Unmanned Aerial Vehicle, Highway Project, Digital Terrain Model, Volume Account,

PDF

___

Akgül, M., Yurtseven, H., Demir, M., Akay, A.E., Gülci, S. ve Öztürk, T., 2016. İnsansız Hava Araçları İle Yüksek Hassasiyette Sayısal Yükseklik Modeli Üretimi Ve Ormancılıkta Kullanım Olanakları. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 66(1), 104-118.
Avdan, U., Gülşen, F.F., Ergincan, F. ve , Çömert, R., 2014. Arkeolojik Alanlarda Taş Planlarının Çıkarılmasında İnsansız Hava Araçlarının Kullanılması (Anavarza Örneği). 7. Mühendislik Ölçmeleri Sempozyumu, 15-17 Ekim 2014, Hitit Üniversitesi, Çorum.
Carvajal, F., Agüera, F. ve Pérez, M.,2011. Surveying A Land slide In A Road Embankment Using Unmanned Aerial Vehicle Photogrammetry. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVIII-1/C22 UAV-g, Conference on Unmanned Aerial Vehicle in Geomatics, Zurich, Switzerland, 2011
Erdoğan, A., 2016. Şeritvari Haritaların İnsansız Hava Araçları İle Üretimi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Konya,48s.
Gürbüz, M. F. ve Türker, M.,2017. Çok Yüksek Çözünürlüklü İHA Görüntülerinden Otomatik Ağaç Tespiti. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği IX. Teknik Sempozyumu (TUFUAB2017),27-29 Nisan 2017, Afyonkarahisar.
Haarbrink, R.B. ve Eisenbeiss, H., 2008. Accurate Dsm Production From Unmanned Helicopter Systems. The International Archives of the Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences,Vol. XXXVII. Part B1. Beijing.
Li, Z.L., 1990. Sampling Strategyand Accuracy Assessment for Digital Terrain Modelling. PhDthesis, The University of Glasgow. Glasgow.
Menteşoğlu, B. E. ve İnan, M.,2016. İnsansız Hava Araçlarının (İHA) Ormancılık Uygulamalarında Kullanımı. 6. Uzaktan Algılama ve CBS Sempozyumu, 5-7 Ekim 2016, Adana. Miller, C. ve Laflamme, R., 1958. The Digital Terrain Model-Theory And Applications. Photogrammetric Engineering, Volume 24,Pages433–442.
Siebert, S. Ve Teizer, J., 2014. Mobile 3D Mapping For Surveying Earthwork Using An Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Automation in Construction, Volume 41, May 2014,Pages 1-14.
Tercan, E., 2017. Karayolu Projelerinde İnsansız Hava Aracı ile Üretilen Sayısal Arazi Modelinin Değerlendirilmesi: Bucak-Kocaaliler Yolu Örneği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (MAKÜ FEBED), cilt 8, sayı 2, sayfa 172-183.
Uysal, M. ve Toprak, A.S., 2015. İnsansız Hava Araçları İle Sayısal Arazi Modeli Üretimi. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği VIII. Teknik Sempozyumu (TUFUAB 2015), 21-23 Mayıs 2015, Konya.
Yılmaz, V., Akar, A., Akar, Ö., Güngör, O., Karslı, F. ve Gökalp, E.,2013. İnsansız Hava Aracı İle Üretilen Ortofoto Haritalarda Doğruluk Analizi. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği VII. Teknik Sempozyumu (TUFUAB 2013), 23-25 Mayıs 2013, KTÜ, Trabzon.