Worldview-2 görüntüsü ile üretilen uydu tabanlı batimetri haritası doğruluk analizi: İzmir Gülbahçe körfezi örneği
Accuracy analysis of satellite-based bathymetry map generated with worldview-2 imagery: the case of Gülbahçe bay, İzmir
- Tez No: 1015112
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET GÜVEN KOÇAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kıyıya yakın sığ, optik geçirgenliği uygun sularda tek ve çok ışınlı sonar ile hava lidar tercih edilen batimetre yöntemleridir. Ancak zaman, maliyet ve lojistik kısıtlamalar nedeniyle bu yöntemlere alternatif olarak çok kanallı uydu görüntülerini kullanan Uydu Tabanlı Batimetri (UTB) yöntemi uygulamaları son yıllarda artış göstermektedir. UTB ile üretilen batimetri haritalarının kullanılabilmesi için doğruluklarının test edilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında İzmir Gülbahçe Körfezi'nin WorldView-2 (WV2) multispektral görüntüsü ile ICESat-2 ATL03 foton altimetre verileri ve aynı alana ait hassas sonar ölçümlerin bütünleştirilmesi sonucu üretilen batimetri haritasının doğruluğu analiz edilmiştir. WV-2 görüntüsünden elde edilen ham ve histogram germe yöntemiyle iyileştirilen yansıma değerleri, ICESat-2 derinlik verileri temel alınarak iki ayrı çoklu regresyon modeliyle analiz edilmiştir. Ham ve histogram germe işleminin uygulandığı görüntülerin standart sapmaları sırasıyla 2,57 metre ve 2,68 metre çıkmıştır. Modelleme sonucunda veri eksikliği, alandaki deniz çayırlarının olumsuz etkisi ve iki veri seti arasındaki zaman farkından dolayı batimetrik model ICESat-2 test verileriyle başarısız olmuştur. Regresyon modellerinde kullanılmak üzere, sonar verileri referans alınarak spektral bantlara log-doğrusal ve log-oransal dönüşümler uygulanmıştır. 6741 noktadan oluşan veri setinden alana homojen olarak dağılmış ve deniz çayırlarına denk gelmeyen 1000 nokta ile 10 katlı çapraz doğrulama işlemi uygulanmıştır. Bunun sonucunda Gülbahçe Körfezi'nin WV-2 görüntüleri ile yapılacak kabul edilebilir batimetrik modelleme derinlik sınırı 8 metre olarak saptanmıştır. Ayrıca yapılan bant kombinasyon analizlerinden çıkan sonuca göre, WV-2 bantlarının tümünün kullanılması doğruluğu artırmadığı gibi farklı derinlik değerlerinde en stabil sonucu B2-B3-B4 kombinasyonu vermiştir. WV-2'nin 400-450 nm dalga boyuna sahip kıyı mavisi (B1) ise kombinasyonlarda beklenen iyileştirici sonucu verememiştir. Sonuç olarak, heterojen sığ sularda yüksek doğruluk, optimize edilmiş bant kombinasyonları ve güvenilir kalibrasyon verileriyle mümkündür.
Özet (Çeviri)
Single and multi-beam sonar and airborne lidar are preferred bathymetry methods in shallow, optically transparent waters near the shore. However, due to time, cost, and logistic constraints, Satellite Derived Bathymetry (SDB) methods which utilize multispectral satellite imagery, have increased in recent years as an alternative. Testing the accuracy of bathymetry maps produced with SDB is crucial for their usability. In this study, the accuracy of the bathymetry map produced by integrating the WorldView-2 (WV2) multispectral image of İzmir Gülbahçe Bay with ICESat-2 ATL03 photon altimeter data and precise sonar measurements of the same area was analyzed. Raw and histogram stretched reflectance values obtained from the WV-2 image were analyzed using two separate multiple regression models based on ICESat-2 depth data. The standard deviations of the raw and histogram-stretched images were found as 2.57 meters and 2.68 meters, respectively. The model results showed that the bathymetric model failed with the ICESat-2 test data due to data deficiency, the negative impact of seagrass meadows in the area, and the time difference between the two datasets. Log-linear and log-ratio transformations were applied to spectral bands using sonar data as a reference for use in regression models. A 10-fold cross-validation process was applied to 1000 points homogeneously distributed across the area and not overlapping with seagrass meadows from a dataset of 6741 points. As a result, the acceptable bathymetric modeling depth limit for Gülbahçe Bay using WV-2 images has been determined to be 8 meters. Furthermore, according to the results of the band combination analyses, using all WV-2 bands did not increase accuracy, and the B2-B3-B4 combination yielded the most stable result at different depth values. Coastal blue (B1) band having 400-450 nm wavelength did not provide the desired improvement in combinations. In conclusion, high accuracy in heterogeneous shallow waters is possible with optimized band combinations and reliable calibration data.
Benzer Tezler
- Akgöl Sulak Alanı'nın yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ile incelenmesi
Observation of Akgol Wetland with high spatial resolution satellite images
AYLİN TUZCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
- Assessment of the land and sea interaction by using different types of satellite data
Farklı özellikteki uydu verileri ile kara-deniz etkileşiminin belirlenmesi
AYLİN TUZCU KOKAL
Doktora
İngilizce
2024
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
- Çok yüksek çözünürlüklü stereo uydu ve İHA görüntülerinden elde edilen sayısal yükseklik modellerinin doğruluğunun araştırılması
Investigation of the accuracy of digital elevation models obtained from very high resolution stereo satellite and UAV images
MEHMET DOĞRULUK
Doktora
Türkçe
2021
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YANALAK
- Rastgele orman sınıflandırıcısına doku özellikleri entegre edilerek benzer spektral özellikteki tarımsal ürünlerin sınıflandırılması
Integrating multiple texture methods with random forest classifiication algorithm to classify spectrally smillar agricultural crops
ÖZLEM AKAR
Doktora
Türkçe
2013
Jeodezi ve FotogrametriKaradeniz Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ GÜNGÖR
- Pansharpening using generative adversarial networks with dual discriminators
Çift ayrıştırıcılı çekişmeli üretken ağlar kullanarak pankeskinleştirme
NAHİDE NESLİ CESUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIN ERER