1. BÖLÜM 1
GİRİŞ VE AMAÇ
Uzaktan algılamadaki gelişmeler, günümüzde yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinin
büyük ölçekli harita yapımı için kullanılmasını olanaklı kılmaktadır. Özellikle
algılayıcıların geometrik çözünürlüğündeki artış, nesnelerin şekillerinin uydu
görüntülerinden daha kolay ve doğruluklu belirlenmesini sağlamakta, dolayısıyla
görüntülerden elde edilen bilgi içeriğini arttırmaktadır. Buna ek olarak, radyometrik ve
spektral çözünürlükler de nesnelerin sınıflandırılmasına yardımcı olmaktadır. Ayrıca
görüntülerin etkin piksel büyüklüğü ve geometrisi, görüntülenen alandaki topografyanın ve
nesnelerin durumu, gölgelerin boyu ve yönü ile atmosferik durum, bilgi içeriğini etkileyen
diğer önemli etkenlerdir (Büyüksalih vd., 2005).
Uydu görüntülerinden üretilen harita ölçeğinin kısıtlaması görüntünün bilgi içeriğinden
doğmaktadır. Yüksek çözünürlüklü görüntüler büyük harita ölçeği için detayları
gösterirken, orta çözünürlüklü görüntülerde görülebilen detaylar daha küçük harita ölçeği
için yeterli olabilmektedir (Büyüksalih vd, 2005).
LANDSAT görüntülerinin geometrik bilgisi topografik harita üretimi için çok zayıfken,
QuickBird görüntüsü 1/5 000 ölçekli harita yapımına olanak tanımaktadır (Topan vd.,
2005). Harita yapımına olanak tanımayan görüntüler yorumlamaya dayalı semantik bilgi
açısından önemli yer tutmaktadır. Günümüzde tüm Dünya da olmak üzere ülkemizde de en
önemli doğal kaynaklardan olan ormanlar, ekolojik dengenin sürdürülebilmesi için çok iyi
korunmalıdır. Özellikle yangınlar bu alanlar için en büyük felakettir. Yangın sonrası
bölgenin, yanan ağaç türleri ve alansal yönden analizi, bu bölgenin tekrar ağaçlandırılması
için önemli stratejik bilgiler sağlayacaktır. Yangından genellikle oldukça geniş alanlar
etkilendiğinden bu alanların belirlenmesi ve yangından dolayı tahrip olan farklı orman
türlerin uydu görüntülerinden kısa sürede saptanabilmesi nedeniyle bu tip çalışmalar için
uzaktan algılama teknikleri çok uygundur. Orta çözünürlüklü optik uydular bu gibi
1

2. yorumlama amaçlı bilgiyi sağlamaktadır. Harita yapımı çalışmalarında ise ağırlıklı olarak
görüntü elde edilen yer örnekleme büyüklüğü (GSD: Ground Sampling Distance) 1m’nin
altındaki yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleridir ve büyük ölçekli topografik harita
yapımına olanak sağlayarak vektörel harita üretiminde hızlı, doğru ve ekonomik bir veri
kaynağı olmaktadır. (Topan vd., 2006). Bu doğrultuda, uydu görüntüleri; toprak tipleri,
topografya, iklim ve geniş alanlara ait konumsal bilgiye ulaşabilmek için kullanılması
gereken en önemli dijital ürünler olduğunu göstermektedir.
Bu diploma çalışmasında Türkiye’nin ilk yer gözlem uydusu olan BİLSAT-1 uydusunun
özelliklerinden ve geçmişten günümüze kadar gelen büyük ve küçük optik uydu
sistemlerinden bahsedilmektedir. Zonguldak bölgesine ait BİLSAT-1 uydusundan alınmış
görüntünün, HGK tarafından üretilmiş 1:25000’lik topografik harita ile geometrik olarak
dönüşümünü gerçekleştirmek üzere görüntü üzerinde YKN belirlenmiş ve görüntüden
semantik bilgi çıkarılması üzerine teorik ağırlıklı fikirler sunulmuştur. Kullanılan ilgili
program (PCI Geomatica-Orto Engine) sayesinde görüntünün rektifikasyonu sağlanmıştır.
2

3. BÖLÜM 2
UYDU SİSTEMLERİNE TARİHSEL BİR BAKIŞ
Uluslar arası Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği’nin (ISPRS) 1996 yılında
Viyana’da gerçekleştirdiği XVIII. Kongresinde, Fotogrametri ile Uzaktan Algılamayı bir
çerçeve içerisinde ele alarak , Fotogrametri ve Uzaktan Algılamayı; ‘‘ Algılayıcı
sistemlerden türetilen görüntüsel ve sayısal gösterimlerin, kayıt, ölçüm, analiz ve
yorumlanması işlemleri sonucu, yeryüzü ve çevresi ve bunlara ait fiziksel nesneler
hakkında güvenilir bilgi edinme sanatı, bilimi ve teknolojisi’’ olarak birlikte
tanımlamaktadır ( Alkış, 1994).
Yeryüzü üzerinde bilgi toplayan, hizmet amacına göre değişen özelliklerde bir çok uydu
vardır. Uzaydan harita yapımının geçmişi, otuz yıldan daha önceye dayanmaktadır.
Uzaktan Algılama sayesinde, doğal kaynakların araştırılması amacıyla 1972 yılında ABD
tarafından uzaya gönderilen LANDSAT uydusundan sonra bir çok uydu uzaya
gönderilmiştir. Bu Uzaktan Algılama alanında yaşanan büyük bir gelişmedir. Bu amaçla en
çok kullanılan uydulardan biri de LANDSAT uydusudur.
1970’li yılların sonlarında Amerikan askeri uydu programlarının amacı, dijital formda uzay
görüntüsü üreten doğrusal ve matris CCD dizinlerin geliştirilmesi olmuştur. 1980’li yılların
ortalarından itibaren de, bu çeşit dizinleri kullanan ve orta yer çözünürlüğü veren
görüntüler sağlayan tarayıcıların sivil üretim modelleri birçok ülkede kullanım bulmuştur.
Bunlara Fransız SPOT, Hint IRS-1C/1D, Alman MOMS ve Japon JERS-OPS sistemleri
örnek verilebilir.
Geniş alanlara yayılmış doğal kaynakların tespit edilmesinde ve küçük ölçekli harita
üretimi açısından kullanılan diğer bir uydu ise Fransızların SPOT uydusudur. SPOT
uydusu yüksek çözünürlükte görüntü elde etmenin yanında stereo gözleme yeteneği ve
bunun paralelinde topografik uygulamalara yatkın olmasıdır. Bu uydu serisinin ilki 1986
yılında uzaya fırlatılmıştır. Şu ana kadar 5 adet SPOT uydusu uzaya gönderilmiştir.
Bunlardan sonuncusu Mayıs 2002’de gönderilen SPOT 5 uydusudur. Bu uydu 2.5-5 m
3

4. siyah-beyaz ve 10m renkli bantta (60km) çözünürlüklüdür. Bu uyduda toplam 5 adet
(Pankromatik dahil) spektral bant bulunmaktadır. Nisan 1999’da Space Imaging firmasının
IKONOS-1 uydusu yörüngeye yerleştirilirken kaybolmuştur. Aynı firmanın 24 Eylül 1999
yılında yörüngeye başarıyla yerleştirdiği, IKONOS uydusu günümüzdeki yüksek
çözünürlüklü (Pankromatik bantta 1m, renklide 4m) uydudur. Uydudan ilk görüntüler 12
Ekim 1999 tarihinde alınmaya başlanmıştır.
Daha da yüksek çözünürlük düzeyi, Dijital Globe’un QuickBird uydusunun 60cm
pankromatik ve 2.8m çok bantlı görüntüleriyle sağlanmıştır. OrbView uydusundaki
pankromatik görüntüleme sistemi ise 1m GSD değerine sahip görüntüler elde
edebilmektedir. Günümüzdeki yaygın tartışma, bu tür uydu ürünleriyle 1:5000 ölçekli
haritaların üretilip üretilemeyeceğidir. Geometrik doğruluk sağlanması açısından bu
mümkündür. Fakat bilgi içeriğinin çıkarılması ayrı bir konudur ve yapılan araştırmalar,
özellikle QuickBird uydu görüntüsünün, en iyi durumda, 1:6000 ölçekli haritaların
içeriğini verebildiğini göstermiştir. Bu sistemlerin önemli bir özelliği, serbest-bakış
yeteneğiyle görüntü çekebilmesidir. Böylece her an stereo-görüntüleme sağlanabilmektedir
(Büyüksalih vd., 2004).
Ayrıca, yüksek çözünürlüklü uydular serbest-bakış sayesinde, stereoskopik alım
yeteneğinin yanı sıra orta ölçekli hava fotoğrafının verdiği çözünürlüğü ile
karşılaştırılabilecek ayırma gücü veren görüntüler ve bunun yanında ürettikleri büyük baz-
yükseklik oranları ile DEM (Digital Elevation Model – Sayısal Arazi Modeli) üretimi için
yüksekliklerin yüksek doğrulukla belirlenmesini sağlamaktadır (Jacobsen vd, 2006).
Uzaydan yüksek çözünürlükte görüntü alımına yönelik çalışmalar devam etmektedir. Bu
kapsamda; Japonya tarafından hazırlanan ve 2m çözünürlükte görüntü alımı yapabilecek
ALOS uydusu, Çin ve Brezilya işbirliği ile oluşturulan 2m çözümleme gücüne sahip
CBERS-2B uydusu, yine 2m çözümleme gücündeki Hindistan uydusu CARTOSAT
yörüngelerine yerleşmek üzerine 2005 yılında fırlatılmışlardır. Bununla birlikte Tablo
2.1’de gelecekte fırlatılması düşünülen büyük optik uydularda özellikleri ile birlikte yer
almaktadır (Anonim, 2006).
4

5. Sistem Fırlatma GSD(M) Şerit Görüntü alma
Pan/MS Genişliği(KM) yeteneği
IRS-P5 -5o, +26o
Cartosat-1 2005 2.5 pan 30 yörünge den 2
Hindistan kamera ile
IRS Cartosat-2 2005 1 pan 10 Serbest bakış
Hindistan
ALOS, -24o, nadir, +24o ,
Japonya 2005 2.5/10 35 / 70 yörünge den 3
kamera ile
KOMPSAT-2 2005 1/4 15 Serbest bakış
Güney Kore
Resurs DK1 2005 1 / 2.5-3.5 28 Serbest bakış
Rusya
Monitor-E 2005 8 /20 94 / 160 Serbest bakış
Rusya
EROS B 2005 0.7 pan 14 Serbest bakış,TDI
İsrail
EROS C 2009 0.7 / 2.8 11 Serbest bakış,TDI
İsrail
RazakSat 2005 2.5 / 5 20 Serbest bakış,
Malezya 7o eğimli
CBERS 2B 2005/ +/-32o ,yörünge izine
Çin, Brezilya 2006 2.5 /20 - dik doğrultulu
(Across-Track)
CBERS 3 +/-32o ,yörünge izine
Çin, Brezilya 2008 5 / 20 60 / 120 dik doğrultulu
(Across-Track)
CBERS 4 +/-32o ,yörünge izine
Çin, Brezilya 2008 5 / 20 60 / 120 dik doğrultulu
(Across-Track)
WorldView 1 2006 0.5 / 2 Serbest bakış, TDI
DijitalGlobe
OrbView 5 2006 0.41 / 1.64 15 Serbest bakış, TDI
Orbİmage
THEOS 2007 2 /15 Serbest bakış, TDI
Thailand
Pleiades 1 2008 0.7 / 2.8 20 Serbest bakış, TDI
Fransa
Pleiades 2 2009 Pleiades 1 ‘in benzeri
Fransa
Tablo 2.1 : Büyük Optik uydular
(NOT: Bu değerler 2006 yılında, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi (ZKÜ)- Leibniz Hannover Üniversitesi
(LHÜ) ile ortaklaşa yapılan Uzaydan Harita Yapımı II kursundan alınmıştır.)
5

6. Günümüzde küçük uyduların çalışmalarına da aktif olarak yer verilmektedir. Geliştirilen
çok amaçlı uydular sayesinde, birkaç ülke tarafından kontrol edilen uzaydan veri toplama
tekeli, diğer ülkelerin de uzaya uydu göndermeye başlamasıyla kırılmıştır. Güney Afrika,
Brezilya, Portekiz, İspanya, Güney Kore, Tayvan, Türkiye, Cezayir, Mısır, Nijerya,
Tayland, Malezya gibi ülkeler, topografik ve tematik harita üretimi amacıyla pankromatik
ve çok bantlı algılayıcıların yer aldığı küçük uyduları uzaya göndermeye başlamışlardır
(Yıldırım, 2005).
Küçük uydular, 10 ile 500kg kütlesine sahip iken, büyük uydular 1000kg kütlesindedir.
Küçük uyduların gelişimindeki bu değişim; mikro elektronik teknoloji dünyasındaki
gelişmelerin paralelinde ortaya çıkmıştır. Surrey Üniversitesi 1984 yılında UaSAT 2
uydusunu gönderdikten sonra kanıtlamıştır ki, küçük uyduların entegresi süresince belli
amaçlar için iyi performans sergilemektedirler. Genellikle takip ettiğiniz gibi uyduların
sınıflandırılması Tablo 2.2’de görüldüğü gibi kütleye göre olmaktadır (Konecny, 2004).
BÜYÜK UYDULARIN >1000KG
KÜTLESİ
orta uyduların kütlesi 500<m<1000kg
mini uyduların kütlesi 100<m<500kg
mikro uyduların kütlesi 10<m<100kg
nano uyduların kütlesi 1<m<10kg
piko uyduların kütlesi 0,1<m<1kg
Tablo 2.2: Uyduların sahip oldukları kütleleri ile sınıflandırılması
Küçük uydular fırlatılmadan önce her olasılık düşünülerek ve uygulama salonlarında
eksiklerinin giderilme imkanı olmaktadır. Küçük uydular farklı misyonlar doğrultusunda
fırlatılmaktadır. Yer gözleme uydu performansında yörünge seçimi çok önemlidir. İletişim
uyduları için yörünge istasyonunun 36.000 km uzaklıkta olması istenirken, yer gözleme
uydularının yörünge yüksekliği 400 ile 1000 km arasında güneş eş zamanlı kutup
yörüngesinde olması istenmektedir. Başlangıçta Devletin kontrolü altında ve askeri
amaçlarla yapılan çalışmalar, daha sonra sivil amaçlar için de kullanılması gerektiği
belirmiştir. Dünyada uydu teknolojileri giderek sadece devlet yatırımları olmaktan çıkmış
ve özel sektörün de ilgi alanına girmeye başlamıştır.
Mikro-uydu üretiminde ve özellikle bunların gelişmekte olan ülkeler tarafından
kullanımında görülmektedir. Özellikle, İngiliz SSTL ve Alman OHB firmaları üretimde
6

7. öncülük yapmakta; Ülkemiz de BILSAT-1 isimli bir uyduya sahip bulunmaktadır. Son
zamanlarda gelişmiş ülkelerde bu konuya ilgi göstermiş, Çin BLMIT-1 ve İngiliz TOPSAT
uyduları yörüngeye yerleştirilmiştir (Büyüksalih, 2004).
Tablo 2.3’de dünyada küçük optik uyduların farklı dağılım gösteren ülkelere ait uydu
özellikleri verilmiştir (Anonim, 2006).
Sistem Fırlatma GSD(M) Şerit Görüntü alma
Pan/MS Genişliği(KM) TEKNOLOJİSİ
UOSAT 12 1999 10 / 20 10 / 30 CCD dizinli
UK, İngiltere
KITSAT 3 1999 15 MS 50
Güney Kore
SUNSAT 2000 15 52
Güney Kore Ticari
ALSAT 1 2002 32 MS 600 CCD dizinli, DMC
Cezayir
BİLSAT 1 2003 12 / 28 24 / 53 CCD dizinli, DMC
Türkiye
BNSCSAT 2003 32 MS 600 CCD dizinli, DMC
UK
NİGERİASAT 2003 32 MS 640 CCD dizinli, DMC
Nijerya
BLMIT-1 2005 4 / 32 600 CCD dizinli, DMC
Çin
VİNSAT-1 2005 32 MS 600 CCD dizinli, DMC
Vietnam
THAİPHAT - 36 MS 600 CCD dizinli, DMC
Tayland
TOPSAT UK 2005 2.5 / 5 10 / 15 Serbest bakış, TDI
BNSC, İngiltere
X- SAT 2006 10 MS 50
Singapur
RAPİDEYE 2007 6.5 MS 78 Serbest bakış, 5 uydu
Almanya ticari
Tablo 2.3 : Küçük Optik uydular
(NOT: Bu değerler ZKÜ-LHÜ ile ortaklaşa yapılan Uzaydan Harita Yapımı II kursundan alınmıştır.)
2.1 LANDSAT UYDU SİSTEMLERİ
7

8. LANDSAT uydu sistemi doğal kaynakların araştırılması amacıyla uzaya gönderilen ilk
Uzaktan Algılama uydusudur. Bunun yanında küçük ölçekli haritaların yapımında, görüntü
sınıflandırma-tabanlı çevre, tarım, orman veya jeoloji araştırmaları için kullanılmıştır.
ERST-1 (Earth Resources Technology Satellite-Yer Kaynaklarının Teknolojik Uydusu)
olarak adlandırılan uydu, 1972 yılında NASA (National Aeronautical and Space
Administration- Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) tarafından yörüngesine
oturtulmuştur. Daha sonra (1975 yılında) LANDSAT-1 olarak ismi değiştirilerek bir
sonraki olan LANDSAT-2 fırlatılmıştır. LANDSAT-3, LANDSAT-4 ve LANDSAT-5
sırasıyla 1978, 1982 ve 1984 yıllarında yörüngeye yerleştirilmiştir. LANDSAT-6 fırlatma
sırasında tahrip olmuştur. Son olarak LANDSAT-7 uydusu 15 Nisan 1999’da fırlatılmıştır.
İlk üç LANDSAT uyduları birinci nesil uydular, diğerleri ise ikinci nesil uydular olarak
adlandırılmıştır. Tablo 2.4’de LANDSAT uydu sistemlerinin özelliklerine yer verilmiştir
(Önder, 2002).
Sistemler Fırlatma Algılayıcı Çözünürlük Band Görüntüleme Görüntü Yineleme
Tarihi (optik) (metre) Sayısı Genişliği (km) Süresi (gün)
LANDSAT-1 1972 RBV 30 1 98 18
MSS 80 4 185 18
LANDSAT-2 1975 " " " " 18
LANDSAT-3 1978 " " " " 18
LANDSAT-4 1982 MSS 80 4 " 16
TM VIS 30 6 " 16
TM IR 120 1 " 16
LANDSAT-5 1984 " " " " 16
1994 ETM TM 30 6 " 16
LANDSAT-6 (Düştü)
ETM Pan 15 1 " 16
LANDSAT-7 1999 TM 30 6 " 3
Pan 15 1 " 3
Tablo 2.4 : LANDSAT uydu sistemlerinin yetenekleri
Birinci nesil uyduları, benzer yörünge ve çok spektrumlu tarayıcı (MSS) özelliklerine
sahiptirler. Tablo 2.5’de MSS özellikleri yer almaktadır (Önder, 2002). LANDSAT MSS
çalışma geometrisini Şekil 2.1’de görebilirsiniz.
8

9. Algılayıc Uydu Bant Dalga boyu Çözünürlük (m)
ı
MSS 1-3 4 0.5-0.6 (yeşil) 79
5 0.6-0.7 (kırmızı) 79
6 0.7-0.8 (yakın-IR) 79
7 0.8-1.1 (yakın-IR) 79
3 8 10.4-12.6 (termal-IR) 240
Tablo 2.5 : LANDSAT-1, LANDSAT-2, LANDSAT-3’ te kullanılan
dalga boyları ve çözünürlükleri
Şekil 2.1 LANDSAT MSS çalışma şekli
(Not: Şekil Mustafa Önder’in kaynaklarından alınmıştır.)
LANDSAT-4, LANDSAT-5 ve LANDSAT-6 uydularında ise MSS ve sonradan
geliştirilen Tematik Tarayıcı (TM) sistemlerini taşımaktadır. LANDSAT-7 uydusu ise
Geliştirilmiş Tematik Görüntüleyici (Enhanced Thematic Mapper-ETM+) algılayıcısını
taşımaktadır. LANDSAT ETM+ algılayıcısı, yüksek çözünürlüklü veri sağlayabilme
özelliğinde, sekiz bantlı ve radyometrik bir multispektral tarayıcıdır. Uydu 4.3m
uzunluğunda, 2.8m çapında ve kütlesi yaklaşık 2200kg ağırlığındadır (Şekil 2.2).
9

10. Şekil 2.2 a) Birinci nesil LANDSAT b) İkinci nesil uydusu olan LANDSAT-4
uydusunun temel yapısı uydusunun genel görünümü
LANDSAT ETM+ uydusunun görünümü ise Şekil 2.3’de verilmiştir. LANDSAT ETM+
uydusunun algılama yaptığı spektral bantları, çözünürlükleri ve uygulama alanları Tablo
2.6’tadır.
Şekil 2.3: LANDSAT ETM+ uydusu
LANDSAT serisi uyduların, dönel ayna-tabanlı optik görüntüleme sisteminin ardışık
şeritler halinde ilgi alanını taraması ve oluşan görüntünün belirli bozunumları içermesi ve
10

11. ayrıca, LANDSAT uydusuyla üç-boyutlu (3B) veri üretimi için gerekli olan stereo-
görüntüleme yeteneği yok denecek kadar sınırlıydı denebilir (Büyüksalih vd., 2004).
Kanal Çözünürlük(m) Dalga boyu
(μm) Uygulama
ETM+ 1 30 0.45-0.52 su kütlelerinin derinliklerini inceleme olanağı, kıyı
(mavi) harita yapımında ve toprağın bitkilerden ayırt
edilmesinde ,kullanılır.
ETM+ 2 30 0.52-0.60 Bitkilerin canlılığını saptamada, görülen
(yeşil) spektrumdaki yeşil bölgede oluşan yansımanın
ölçülmesinde kullanılır.
ETM+ 3 30 0.63-0.69 Klorofil soğurma bandı olduğu için, bitkilerin ayırt
(kırmızı) edilmesinde önemli rol oynar. Bitki örtülü ve bitkisiz
alanlardaki aykırılıklardan başka bitki sınıfları
içerisindeki değişiklikleri de tanımlamaya yardımcı olur.
ETM+ 4 30 0.76-0.90 Bitki cinslerinin tanımlanması, su kütlelerinin ayırt
(yakın IR) edilmesi ve toprak neminin belirlenmesinde
kullanılır. Ayrıca ürün belirlemenin yanı sıra toprak-
ürün, toprak-su ilişkisini vurgulamada da etkin rol oynar.
ETM+ 5 30 1.55-1.75 Bitki ve topraktaki nemi gösterir. Aynı zamanda
(kd. IR) karın buluttan ayırt edilmesinde yardımcı olur.
ETM+ 6 120 10.4-12.5 Değişik yerlerde, özellikle toprağın nemi, su
(termal IR) kirliliği, orman yangınları, bitki sınıflandırması,
volkan araştırmalarında ve termal harita üretiminde
faydalanılır.
ETM+ 7 30 2.08-2.35 Kayaç cinslerinin ayırt edilmesinde ve hidrotermal
(kd. IR) haritalamada kullanılır.
Tablo 2.6 Landsat ETM+’nın algılama yaptığı bantlar, çözünürlükleri ve uygulama
alanları
Uydu 705 km yükseklikte, güneş uyumlu, 980 eğim açısıyla, alçalma sırasında ekvatoru
yerel saatle 10:00’da geçen bir yörüngede döner. Yaklaşık 375 GB veriyi disk üzerinde
saklayabilmekte veya 150 Mbps hızda yer istasyonuna veri transfer edebilmektedir.
Yeryüzeyi üzerinden veri toplamadaki piksel boyutları; pankromatik bantta 15m; görünür,
yakın ve orta dalga kızılötesi olmak üzere 6 bantta 30m ve termal kızılötesi bantta 60m’dir.
LANDSAT-7 yılda 91.000’in üzerinde çerçevelik arşive sahip olmuş, dünyanın her
yerinden sistematik bir şekilde veri toplamaktadır (Önder, 2002).
LANDSAT-7 MSS görüntülerinin sınıflandırma amaçlı çalışmalardaki başarısının,
topografik harita yapımında geçerli olmamaktadır. Yörüngedeki LANDSAT uydusunun
kaba yer piksel boyutu ancak küçük ölçekli haritaların konum doğruluğu ve bilgisini
11

12. sağlamakta ve ilgili uydu ürünleri özellikle yorumlama amaçlı çalışmalarda yoğun biçimde
kullanılmaktaydı.
LANDSAT-7 görüntüsünde ana yollar, yerleşim ve orman alanları ayırt edilebilmekte
fakat daha fazla detayı görmek mümkün olamamaktadır. Bu nedenle bu görüntülerle ancak
1:100000 ölçekli harita yapımı söz konusu olabilmektedir (Büyüksalih vd., 2004).
2.2 SPOT UYDU SİSTEMLERİ
SPOT kelimesi ‘‘System Probatoire d’Observation de la 12ere’’ kelimelerinin baş
harflerinden oluşmaktadır. Adı ‘‘Yeryüzü gözlemlerinin Deneysel Sistemi’’ şeklinde
tercüme edilebilen bu uydu, merkezi Toulouse’da olan ESA (European Space Agency –
Avrupa Uzay Ajansı) tarafından 22 şubat 1986 da ‘‘Ariane’’ roketi ile uzaya
gönderilmiştir. Bu uydunun amacı, arazi kullanımı, haritalama, ziraat, orman ve jeoloji
konularında bilgi toplamaktır. Bunun yanında LANDSAT uyduları sonrasında SPOT uydu
serilerinden alınan görüntüler 1:50000 ve 1:100000 ölçekli topografik haritaların yapımına
imkan vermiş ve özellikle gelişmemiş ve bu düzeyde harita örtüsü az olan ülkelerde de
temel nitelikli orta ölçekli haritaların üretimine önemli katkı yapmıştır
(Büyüksalih vd., 2006). Tablo 2.7’de uzaya fırlatılan SPOT uyduların genel özellikleri
gösterilmiştir.
Sistemler Fırlatma Algılayıcı Ayırma Band Görüntüleme Görüntü
Tarihi (optik) Gücü Sayısı Genişliği (km) Yineleme
(m) Süresi (gün)
SPOT 1 1986 HRV (XS) 20 3 60 x 60 26/4
HRV (P) 10 1 60 x 60 “
SPOT 2 1990 “ “ “ “ “
SPOT 3 1993 “ “ “ “ “
SPOT 4 1998 HRVIR 20/10 4 “ “
SPOT 5 2002 HRG (XS) 10 4 60 x 60 “
HRG (P) 5 1 60x 60
Tablo2.7 SPOT uydularının genel özellikleri
SPOT uydu sisteminde iki tane algılayıcı vardır. Bu algılayıcılar 60x60km boyutlarında
arazinin görüntüsünü algılar. Algılayıcılardan biri çok bandlı MSS olup, yeşil, kırmızı ve
yakın infrared dalga boylu alımları yaptığından yapay renkli (false colour) görüntü elde
etmeğe yarar. Bunda GSD 20m olup, radyometrik çözünürlük 8 bittir. Diğer algılayıcı
12

13. siyah-beyaz (pankromatik) tipte olup, bundaki GSD değeri 10m olup radyometrik
çözünürlük aynıdır. Bu uydu, özellikle pankromatik bantda verdiği 10m’lik yer
çözünürlüğü ile konumsal bilgi edinmede büyük gelişmelere neden olmuştur. Ayrıca,
bugün uydu görüntülerinin değerlendirilmesinde kullanılan Kratky, Gugan, Toutin,
Jacobsen, Okamoto vd.’ne ait parametrik matematiksel modeller, SPOT uydusu tarafından
çekilen görüntülerinin incelenmesi yoluyla geliştirilmiştir (Büyüksalih vd., 2004). Yörünge
izi doğrultulu (Along-track) ve ‘‘Yüksek Çözünürlüklü Görünür – High Resolution
Visible’’ (HRV) olarak adlandırılan tarayıcı sensörleri içermektedir. Bu sensör, sıralı
dizinli (linear array) dedektörleri içermektedir. Pankromatik görüntüler 6000 dedektör
tarafından, 3 banda sahip, Multispektral görüntüler ise her bir bandına yönelik olarak tahsis
edilmiş 3000 dedektör tarafından sağlanmaktadır. SPOT uyduları sağladıkları yan-bakış
yeteneğiyle farklı yörünge geçişlerinden aynı alanının görüntülenmesi, haliyle ilgi alanının
üç boyutlu incelenmesini sağlayacak stereo-görüntülerinin çekimine olanak vermişlerdir.
Aynı nokta farklı iki yönden görülebildiği için stereoskopik görüş elde etmek mümkündür
(Şekil 2.4). Bu özellikten istifade ile, arazinin topografik durumunu yansıtan DEM’ler
üretilmektedir. Fakat buradaki ana olumsuz unsur, stereo-çiftlerin çekimi arasında geçen
zaman dilimidir. Bu süreç günlerden mevsimlere kadar uzanabilmekte, özellikle stereo-
değerlendirmenin görüntü eşleştirme aşamasında görüntüler arasındaki radyometrik
faklılıktan dolayı eşleşme sorunlarına ve üretilen modeller üzerinde boşluklara sebep
olmaktadır (Büyüksalih vd., 2004).
Şekil 2.4: SPOT’ta stereoskopik çekim
(Not:Şekil Mustafa Önder’in kaynaklarından alınmıştır.)
13

14. Yörünge yüksekliği 832 km dir. Uydu yörüngesi, yaklaşık kutupsal olup, eğimi 98o,7 dir.
Yörünge düzlemi ile güneş istikameti arasındaki açı hep aynı kalır. Dolayısı ile uydu
yeryüzü üzerindeki herhangi bir bölgeden uydu-güneş saatine göre hep aynı saatte geçer.
Uydunun bir noktadan ikinci kez geçmesi 26 gün sonra olur. Ancak, Şekil 2.5 ‘den
görüleceği üzere her geçişte çeşitli eğimlerde resim çekebildiği için pratik olarak, 4 gün
sonra yine aynı yerin resmini çekebilir.
Şekil 2.5: SPOT Uydusu
(Not: Şekil Mustafa Önder’in kaynaklarından alınmıştır.)
SPOT-5 uydusundan alınan görüntüler üzerinden; blok halindeki binalar, büyük tekil
binalar, ana ve ara yollar, kıyı çizgisi, açık ve yeşil alanlar rahatlıkla tanınabilmektedir.
Dolayısıyla, bu görüntüler 1:50000 ölçekli bir harita yapımı için kullanılabilir
(Topan vd., 2005).
2.3 BİLSAT -1 UYDU SİSTEMİ
BİLSAT-1 uydusu, TÜBİTAK-UZAY mühendisleri ve İngiltere’nin Surrey
Üniversitesi’ne bağlı SSTL (Surrey Satellite Technology Limited ) tarafından ortak bir
çalışma ile küçük uyduların gelişmesini artırmakta katkı sağlamıştır. Bu ortak çalışma
sonrası tasarlanan, üretilen ve 27 Eylül 2003 tarihinde Rusya Federasyonu’ndaki Plesetsk
askeri üssünden Kozmos-3 roketiyle uzaya fırlatılan, BİLSAT-1; Türkiye ‘nin ilk yer
gözlem uydusudur. 129kg ağırlığında yer alan, deniz seviyesinden yüksekliği 686 km olan,
sahip olduğu multispektral uydu görüntülerinin 26m GSD ile birlikte farklı spektral
14

15. bantlarının her birinin (kırmızı, mavi, yeşil, yakın kızılötesi) uygulanmasıyla, 55X55 km
genişliği ile arazinin görüntüsünü algılayan, 4 ayrı kameradan (7.4µm piksel, f=180mm,
LANDSAT 1-4 seri uydularına karşılık gelmektedir) meydana gelmektedir. 6.5sn’de bir
görüntü almaktadır. Böylece Pankromatik, günde 170 çerçeve, multispektral günde 43
çerçeve görüntü alınmaktadır (Jacobsen, 2006).
Pankromatik görüntülerde ise 12m GSD değerine karşılık 25 km şerit genişliğine sahip,
siyah-beyaz görüntü alabilen, daha önce uzaya fırlatılan UoSAT-12 deki 560mm lik
mercek yerine 400mm lik mercekle donatılan ve yapımında UaSAT-12 kamerası temel
alınmış 1 adet kameradan (Kodak KAI-4000, 7.4µm piksel) oluşmaktadır.
Uydu üzerinde Türkiye’ye ait görev yükleri olan, Sayısal sinyal işleme yükü (GEZGİN),
düşük çözünürlüklü multi spektral kamera (ÇOBAN) ve SSTL’in geliştirdiği görev yükleri
olan ikili kontrol gyros momenti vardır. BİLSAT-1 uydusunun temel görevi uzaktan
algılama olmakla birlikte, bir ölçüde haberleşme yeteneğine de sahiptir. UHFVHF
sistemleri özelliklerinde melez sistem ve S-band sistemi BİLSAT-1 uydusunun iletişim
sistemleridir. Tablo 2.8’de BİLSAT-1 uydusuna ait yörünge özellikleri verilmektedir
(TUBİTAK-UZAY).
Parametre Açıklama
Yörünge yolu Güneş eksenli
Yörünge periyodu 97,7’ (dakika)
Denizden seviyesi 686 km
Eğim açısı 980
Günlük yörünge numarası 14
Türkiye’den geçiş zamanı Saat: 10:30
Tekrarlama zamanı 4gün (XS)
5gün (PAN)
Tekrar dönüş zamanı 52 gün (XS)
116 gün (PAN)
Tablo 2.8: BİLSAT_1 uydusunun yörünge özellikleri
ÇOBAN (çok bantlı kamera), 4 bantlı 120 m GSD’ye sahip 8 kanallı bir kamera olmasının
yanı sıra TÜBİTAK UZAY mühendislerince tasarlanan ve tamamen yerli üretilmiş bir
algılayıcıdır. DSP kartı (görüntü sıkıştırma kartı) GEZGİN, sayısal işaret işleme tabanlı ve
gerçek zamanlı JPEG2000 standardında görüntü sıkıştırma kartıdır. Kontrol moment
15

16. jiroskobu, üç eksenden kontrol edilebilen BİLSAT-1 uydusunun manevra yeteneğini
arttırmaktadır. Konum belirlemek için yönelme belirleme yeteneği eklenmiş GPS alıcı
sistemi kullanılmaktadır.
BİLSAT-1’in konum belirleme ve kontrol sistemi manyetometreler (2 tane), güneş
algılayıcıları (4 tane), yıldız kameraları (2 tane), jiroskoplar, manyetik tork elemanları,
tepki tekerlekleri (4 tane) ve soğuk-gaz itki sisteminden oluşmaktadır. Bu sistem,
görüntüleme işlemleri sırasında uyduyu yer üzerinde istenen bir noktaya çevirmeye ve
istenen noktaya bakarken uydunun yüksek hassasiyetle kontrol edilmesini sağlar. Uydu
aynı zamanda itki sistemini kullanarak yörünge düzeltme manevraları yapabilme
yeteneğine sahiptir (URL-1, 2007).
BİLSAT-1; İngiltere, Cezayir ve Nijerya uydularının da bulunduğu DMC (Disaster
Monitoring Constellation- Felaket İzleme Takımuydu Sistemi) nin de bir üyesidir.
DMC, adı geçen ülkeler arasında ortak bir anlaşma ile kurulmuş olan uluslar arası bir
organizasyon olup dünya çapında meydana gelen afetlerin incelenmesi amacı ile ilgili afet
yaşayan bölgenin 24 saat den kısa bir süre içinde görüntülenmesini sağlamayı
amaçlamaktadır (URL-1, 2007). BİLSAT-1 uydusunca elde edilen görüntülerin yeryüzüne
indirilmesi amacıyla, TÜBİTAK UZAY’ın Ankara’daki tesislerinde bir yer istasyonu
kurulmuştur ve buradan alınan BİLSAT-1’e ait görüntülerin ilgili ülkenin afet yönetim
merkezine ulaştırılması sağlanmaktadır ( Şekil 2.6) ( Tunalı vd., 2002).
16

17. a) Kuveyt görüntüsü b) Zonguldak iline ait bir görüntü
Şekil 2.6 : 2003 yılında BİLSAT-1 uydusu ile farklı bölgelerden alınmış MSS görüntüleri
(Not: ‘a’ görüntüsü URL-1’den alınmıştır.)
Yörüngeye yerleştirilen BİLSAT-1 uydusunun GSD değerinin MSS ve PAN görüntülerde
büyük olması ancak küçük ölçekli haritaların konum doğruluğu ve bilgisini sağlayacağı
LANDSAT 1-4 serisi uydularına benzerlik gösterdiğinden, bu yaklaşımın 2007 yılı ile
söylemenin mümkün olduğu ve bunun yanında ilgili uydu ürünlerinin özellikle yorumlama
amaçlı çalışmalarda yoğun biçimde kullanılması gerektiğidir.
Tüm Dünyada olmak üzere ülkemizde de en önemli doğal kaynaklardan olan ormanlar,
ekolojik dengenin sürdürülebilmesi için çok iyi korunmalıdır. Özellikle yangınlar bu
alanlar için en büyük felakettir. Yangınlar böyle bir zenginliği yok ederken aynı zamanda
hayatı da tehdit etmektedir. Yangın sonrasında, global ölçekte atmosfer ve iklim üzerinde
önemli değişiklikler olmaktadır. Bunun için ekolojik ve ekonomik dengeyi olumsuz
etkileyen yangınların çok iyi takip edilmesi, en kısa sürede en etkili biçimde müdahale
edilmesi ve yangından sonra oluşan zararın, alansal ve orman türü açısından hemen tespit
edilmesi gerekir. Yangın sonrası bölgenin, yanan ağaç türleri ve alansal yönden analizi, bu
bölgenin tekrar ağaçlandırılması için önemli stratejik bilgiler sağlayacaktır. Yangından
genellikle oldukça geniş alanlar etkilendiğinden bu alanların belirlenmesi ve yangından
17

18. dolayı tahrip olan farklı orman türlerin uydu görüntülerinden kısa sürede saptanabilmesi
nedeniyle bu tip çalışmalar için uzaktan algılama teknikleri çok uygundur (Musaoğlu,
2006). Dolayısı ile BİLSAT-1’den elde edilen görüntülerden ürün rekoltesi, çevre kirliliği,
tabi afetlerin (ormanda çıkan yangın vb.) neden olduğu hasarın değerlendirilmesi gibi
amaçlarla yararlanılabilir. BİLSAT-1 bağlı olduğu DMC’deki diğer uydular ile birlikte
dünyanın herhangi bir yerini en az günde bir kere görüntüleme yeteneğine sahip bir sistem
içerisindedir. Aynı zamanda, TÜBİTAK UZAY bu amaçla hem kamu kuruluşları ile hem
de uluslar arası kuruluşlarla muhtelif projeler üretmenin önünü de açmış olmaktadır.
Günde iki defa Türkiye üzerinden geçecek olan BİLSAT uydusu, pankromatik ve çok
bantlı görüntü alma özelliğinin yanında uçuş hattı boyunca +/- 30o eğik bakışlı stereo
görüntü alma yeteneğine de sahiptir (Şekil 2.7). Bu görüntüleri CCD dizinli sensörler
yardımı ile gerçekleştirmektedir (Şekil 2.8).
Şekil 2.7 : BİLSAT-1 Stereoskopik görüntü
(Not: Şekil, Tunalı vd’leri kaynağından alınmıştır.)
18

19. Şekil 2.8 : CCD dizinli sensörün görüntü alımı
(Not: Şekil, ZKÜ- LHÜ ile ortaklaşa yapılan Uzaydan Harita Yapımı II kursundan alınmıştır.)
Pankromatik görüntü elde ederken, 2.8W civarında güç harcanırken, Multispektral
görüntüde 11.2W güç tüketilmektedir. Temel amaçlarından bir başkası da, BİLSAT-1
uydusunda ihtiyaca göre gücün artırılıp, deneysel görev yükleri eklenerek uyduya
yerleştirilmesidir. Türkiye’de çeşitli özel kişi ve kuruluşlar tarafından uyduya eklenecek
olan görev yüklerin geliştirilmesi ve uydunun fırlatılması için güç ve kütlesinde yer alan
uzaysal eklentilerine Teknoloji Transfer Programının daha fazla kullanılması için bütçe
ayrılmıştır. Bunun temel amacı, gelecek ve bu proje kapsamında uzay endüstrisi için görev
yükleri ve altsistemlerin üretiminde rol almak için Türkiye çeşitli organizasyonlara
katılmaktadır. Aynı tesislerde, test ve tümleştirme laboratuarlarının yer aldığı temiz oda ile
uydu parçalarının test edildiği bir uydu modülü atölyesi de kurulmuştur. Türkiye’nin
gelecekte üreteceği uyduların bu laboratuarlarda üretilmesi hedeflenmektedir. GEZGİN
bazı operasyonlar sırasında 8.5W’a çıkabilirken, tipik güç tüketimi 6.5W’tur. ÇOBAN
görüntü sağlayıcı ise operasyon sırasında ortalama 6.5W tüketmektedir. BİLSAT-1, bazı
yörüngesel manevraların yapılması fırsatını uyduya veren fırlatma sistemlerine sahiptir. Bu
manevralar uydunun yörünge dış merkezli olmasına ve büyük yarıçap eksenindeki
değişmeye izin vermektedir (Aksar vd., 2003). Tablo 2.9’da ise BİLSAT-1 uydusunun
algılayıcı özelliklerine yer verilmiştir.
19

21. Band Genişliği Yer Örnekleme Görüntüleme Aralığı Radyometrik
Sensör Kanal Band (nm) Aralığı (m) Çözebilirlik CCD boyutu
MS 1 Kırmızı 450-520 26 55x55 8 bit 2048x2048
MS 2 Yeşil 520-600 26 55x55 8 bit 2048x2048
MS 3 Mavi 630-690 26 55x55 8 bit 2048x2048
MS 4 NIR 760-900 26 55x55 8 bit 2048x2048
PAN 1 Pan 540-700 12 25x25 8 bit 2048x2048
Tablo 2.9: BİLSAT-1 uydusunun sensör özellikleri

22. UYDULARIN TEKNİK ÖZELLİKLERİ
Başlangıç ve
Şerit Görüntüleme
Uydu Operatör sonlanma Sensör Çözünürlük
genişliği sıklığı
tarihi
Spektral Uzaysal Radyometrik
PAN Pan: 0.538-0.700 12 8 bit 25 5 (116)
TÜBİTAK-
BİLSAT 2003
UZAY MULTI Visible: 0.45-0.52, 0.52-0.60, 0.63-0.69, NIR: 0.77-0.90 26 8 bit 55 4 (52)
LANDSAT 1972/75/78
NASA-EOSAT MSS VNIR: 0.5-0.6, 0.6-0.7, 0.7-0.8, 0.8-0.11 80 8bit - 18
1/2/3 1978/82/83
LANDSAT
NASA 1982/84,1987/- TM VNIR: 0.45-0.52, 0.52-0.60, 0.63-0.69, 0.76-0.90 30 8bit 183 16
4/5
Space Imagıng TM SWIR: 1.55-1.75, 2.08-2.35 30 8bit 183 16
TM TIR: 10.42-12.5 120 8bit 183 16
PAN 0.52-0.9 15 8bit 185 16
LANDSAT
NASA 1999 ETM VNIR ve SWIR LANDSAT-5 ile aynı 30 8bit 185 16
7
ETM TIR: 10.42-12.5 (Low-High gain) 60 8bit 185 16
NOT: Tablodaki değerler NIK SİSTEM’den alınmıştır.
Tablo 2.10: BİLSAT-1 ve LANDSAT serisi uyduların özelliklerinin karşılaştırılması