Üç boyutlu nokta bulutları ile üretilen kent modelinin kentsel dönüşüm ile entegrasyonu: Zeytinburnu ilçesi örneği
Integration of city model produced with three-dimensional point clouds with urban transformation: Zeytinburnu district example
- Tez No: 953800
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA YANALAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Türkiye'nin büyük bir kısmının aktif deprem kuşakları üzerinde yer alması, özellikle de Marmara, Ege ve Doğu Anadolu bölgelerindeki yoğun sismik hareketlilik, yapı güvenliği ve şehir planlaması açısından önemli riskler doğurmaktadır. Bu risklerin en belirgin şekilde hissedildiği illerin başında gelen İstanbul, nüfus yoğunluğu, eski yapı stoku ve tahmin edilen büyük İstanbul depremine ilişkin senaryolar göz önünde bulundurulduğunda, kentsel dönüşüm politikalarının en öncelikli uygulama alanlarından biri hâline gelmiştir. Bu doğrultuda yürütülen kentsel dönüşüm projeleri, yalnızca mevcut risklerin bertaraf edilmesi açısından değil, aynı zamanda şehirlerin sürdürülebilir gelişimi, sosyal bütünlük ve çevresel kalite açısından da önemli fırsatlar barındırmaktadır. Ancak dönüşüm süreçlerinin karmaşık yapısı, doğru veriyle desteklenmeyen planlamaların başarısız olma riskini artırmaktadır. Bu nedenle, kentsel dönüşüm uygulamalarında veri temelli karar verme süreçlerinin etkinleştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu bağlamda, teknolojik gelişmelerin sunduğu olanaklardan biri olan üç boyutlu nokta bulutu teknolojisi ve coğrafi bilgi sistemleri (CBS), özellikle ön hazırlık aşamasında kritik bir rol oynamaktadır. Riskli alan ilanı, mülkiyet tespiti, hak sahipliği dağılımı ve maliyet hesaplamaları gibi süreçlerin sağlıklı ve hızlı bir şekilde yürütülebilmesi adına bu teknolojiler gün geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadır. Üç boyutlu veri toplama teknolojilerinin en etkin araçlarından biri olan drone sistemleri, hem mekânsal hem de yapısal verilerin kısa sürede ve yüksek hassasiyetle elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Özellikle yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve fotogrametrik teknikler aracılığıyla elde edilen veriler, şehirlerin mevcut durum analizlerinin detaylı bir şekilde yapılmasına imkân tanımaktadır. Drone tabanlı veri toplama, klasik ölçüm yöntemlerine kıyasla daha az personelle, daha düşük maliyetle ve daha kısa sürede sonuç alınmasını sağlayarak kurumlara operasyonel avantajlar sunmaktadır. Elde edilen üç boyutlu nokta bulutu verileri, çeşitli coğrafi bilgi sistemleri aracılığıyla analiz edilerek riskli yapıların tespiti, topoğrafik eğimlerin değerlendirilmesi, yapı yoğunluğunun modellenmesi gibi işlemler için kullanılabilmektedir. Bu sayede, kentsel dönüşüm sürecinde hangi alanların öncelikli olarak ele alınması gerektiği, hangi yapıların risk altında olduğu gibi kararlar nesnel ve bilimsel temellere dayandırılabilmektedir. Ayrıca bu verilerin farklı yazılımlar aracılığıyla entegre bir sistem içinde işlenmesi, dönüşüm sürecine dair tüm bilginin dijital ortamda depolanmasını ve analiz edilmesini kolaylaştırmakta, bu da şeffaflık, izlenebilirlik ve katılımcılık açısından büyük katkılar sunmaktadır. Coğrafi bilgi teknolojilerinin sunduğu bir diğer önemli olanak ise, planlama sürecinin farklı aşamalarında kullanılabilecek analiz, harita ve rapor çıktılarının üretilebilmesidir. Elde edilen veriler, planlama ve tasarım kararlarının sahadaki fiziksel ve sosyo-ekonomik gerçekliklere uyumlu olup olmadığını test etmekte kullanılabilir. Aynı zamanda bu çıktılar, ilgili bakanlıklar, belediyeler ve diğer kamu kurumlarına sunularak dönüşüm sürecinin yasal ve idari yönleriyle de desteklenmesine katkı sunmaktadır. Özellikle büyükşehirlerde, karar vericilerin zaman baskısı altında çalıştığı durumlarda, bu tür hazır ve anlamlı çıktılar süreci oldukça hızlandırmakta ve hata payını azaltmaktadır. Kentsel dönüşümün uygulama aşamasına geçilmeden önce hazırlık çalışmaları büyük bir titizlikle yürütülmelidir. Bu çalışmalar arasında fiziki ve doğal yapıya ilişkin mevcut durum analizleri, mülkiyet yapılarına ilişkin incelemeler, yapı stoğunun teknik değerlendirmeleri ve hak dağılımına ilişkin planlamalar yer almaktadır. Tüm bu aşamaların etkin şekilde yürütülebilmesi için, üç boyutlu kent modelleri oldukça işlevsel araçlardır. Bu modeller sayesinde yapıların mevcut konumları, yükseklikleri, bina cepheleri, çatılar gibi yapısal özellikleri detaylı biçimde ortaya konulabilmektedir. Böylece hem mevcut duruma ilişkin daha net bir tablo elde edilmekte hem de dönüşüm sonrasında hedeflenen yapının kent dokusuna uygunluğu test edilebilmektedir. Özellikle İstanbul gibi nüfus yoğunluğu yüksek ve yapı stoku eski olan kentlerde, coğrafi bilgi sistemlerinin kentsel dönüşüm uygulamalarında resmi süreçlerin ayrılmaz bir parçası hâline gelmesi kaçınılmaz görünmektedir. Bu sistemler sayesinde hem veri temelli bir planlama kültürü oluşmakta hem de yerel yönetimlerin teknik kapasitesi artmaktadır. Bu bağlamda yapılan araştırmalar, üç boyutlu kent modeli ve drone temelli verilerin mevcut yapılarla ilgili bilgi üretiminde büyük doğruluk sunduğunu ortaya koymaktadır. Bu doğruluk sayesinde, hem mühendislik hem de mimari tasarım süreçlerinde daha güvenilir kararlar alınabilmektedir. Bu çalışmada öncelikle ilgili literatür taranarak mevcut akademik ve teknik gelişmeler gözden geçirilmiş, ardından teorik bir çerçeve oluşturularak konuya dair bilimsel temel açıklanmıştır. Daha sonra ise, çalışmanın uygulama alanına ilişkin bilgiler verilmiş ve bu alanda üç boyutlu veri toplama ve analiz süreçleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, grafik, tablo, analiz ve haritalar aracılığıyla yorumlanmış ve son bölümde elde edilen sonuçlar doğrultusunda öneriler sunulmuştur. Bu öneriler, özellikle coğrafi bilgi sistemlerinin geliştirilmesi, mimari projelerin üç boyutlu kent modelleriyle bütünleştirilmesi ve kurumlar arası veri paylaşımının yasal zeminle güçlendirilmesi gibi başlıklar altında toplanmıştır. Sonuç olarak, Türkiye'de kentsel dönüşüm süreçlerinin başarılı bir şekilde yürütülmesi için yeni nesil teknolojilerin planlama ve uygulama süreçlerine entegre edilmesi elzemdir. Üç boyutlu modelleme, drone tabanlı veri toplama ve coğrafi bilgi sistemlerinin kullanımı, sadece risk yönetimini kolaylaştırmakla kalmayıp, aynı zamanda mekânsal verilerin yönetilmesini, karar alma süreçlerinin iyileştirilmesini ve şehirlerin daha yaşanabilir hâle getirilmesini de sağlamaktadır. Bu nedenle, bu teknolojilerin yaygınlaştırılması ve kurumsal düzeyde resmiyet kazanması, Türkiye'nin kentsel dönüşüm politikalarının geleceği açısından stratejik bir öncelik olarak ele alınmalıdır.
Özet (Çeviri)
Turkey is a country situated predominantly within an active seismic zone, rendering earthquake preparedness and risk mitigation critical components of national urban policy. Particularly in regions such as Marmara, Eastern Anatolia, and the Aegean, the combination of high seismic activity and the prevalence of outdated or structurally unsound building stock underscores the urgency of urban transformation. This is especially pronounced in Istanbul, which houses nearly one-fifth of the country's population and stands as one of the cities most vulnerable to a high-magnitude earthquake. Scientific models and disaster simulations continuously reinforce the likelihood of a major seismic event, which further accentuates the need for well-planned, swift, and technologically informed urban regeneration efforts. Urban transformation in such high-risk environments is not only about renewing the physical environment but also about ensuring public safety, socio-economic continuity, and environmental resilience. To achieve these objectives, data-driven decision-making processes must be at the forefront of planning. The traditional methodologies—often slow, labor-intensive, and costly—are no longer sufficient for the scale and urgency of contemporary transformation efforts. In this context, geospatial technologies, particularly three-dimensional (3D) point cloud modeling and Geographic Information Systems (GIS), play an increasingly pivotal role by enabling precise, scalable, and real-time urban analysis. One of the most innovative approaches in this realm is the utilization of drones for 3D data acquisition. Drone-assisted photogrammetry allows for high-resolution imaging of urban landscapes, capturing topographical, architectural, and environmental data with high accuracy and efficiency. These data, once processed into point cloud models, provide invaluable insights into the geometry and physical attributes of existing structures. By modeling buildings with near-exact measurements—such as elevation, roof shape, facade geometry, and spatial relationships—urban planners can undertake thorough risk assessments and develop intervention strategies tailored to site-specific needs. Furthermore, these 3D models significantly contribute to the identification of at-risk structures, the evaluation of natural terrain features such as slope and elevation, and the alignment of new designs with existing urban textures. The integration of this information within GIS platforms facilitates not only data storage and retrieval but also interactive visualization and cross-institutional data sharing. In turn, this enhances transparency, accountability, and public participation in the urban planning process. Through these technologies, authorities can implement a more inclusive, systematic, and evidence-based approach to transformation. The preparatory phases of urban transformation—often involving risk zone declarations, land registry validation, cost estimation, and stakeholder rights allocation—can be time-consuming and administratively complex. However, with the assistance of 3D geospatial data and remote sensing technologies, these stages can be significantly expedited and made more cost-effective. The data collected through unmanned aerial vehicles (UAVs) eliminate the need for extended on-site surveys, thereby reducing human resource requirements and enabling institutions to allocate those resources to other critical tasks such as feasibility studies and community engagement. Additionally, the processed outputs—such as thematic maps, analytical charts, and spatial databases—can be formatted into formal reports and policy briefs, making them accessible and actionable for governmental agencies, municipalities, and planning authorities. These outputs also form the basis for architectural and engineering decisions in later construction stages, contributing to the structural integrity and aesthetic harmony of new developments. Importantly, GIS platforms do not merely serve as repositories for spatial data; they also function as analytical engines that allow users to simulate various urban planning scenarios, assess environmental and social impacts, and optimize resource allocation. Within the scope of architectural design, 3D models support decisions related to building orientation, density regulations, shadow analysis, and street alignment. This ensures that the newly planned structures are not only technically sound but also socially and culturally compatible with the urban fabric. Urban transformation also entails addressing issues of legal entitlement and equitable resource distribution. Many of the neighborhoods slated for renewal are home to long-standing communities whose property rights may be ambiguous or undocumented. In this context, the use of precise 3D data facilitates the fair allocation of new housing units, the verification of prior ownership claims, and the prevention of legal disputes. Furthermore, the volumetric analysis of existing buildings—enabled by point cloud data—serves as a critical metric for compensation calculations and urban redevelopment negotiations. In Istanbul, the scale and complexity of urban transformation projects necessitate the institutionalization of technological tools. The city's dense population and layered infrastructure demand a level of coordination and foresight that is only achievable through integrated digital systems. High-resolution aerial imaging, in combination with real-time data processing and cloud-based storage, allows for continuous monitoring and adaptive planning. These tools support emergency preparedness strategies, sustainable growth models, and the construction of smart urban environments. This study commenced with a comprehensive literature review to identify key technological trends and academic perspectives related to urban transformation. Subsequently, a theoretical framework was established to guide the research. A selected study area—characterized by physical vulnerabilities and transformation potential—was then analyzed through drone-assisted data collection. From this process, 3D point cloud models and urban form datasets were generated and subjected to spatial analysis. These findings were represented through various visual media, including thematic maps, statistical graphics, and comparative charts, all of which were compiled into professional documentation. The concluding section of the study evaluates both the advantages and potential limitations of integrating geospatial technologies into urban planning. Key recommendations include the development of custom GIS platforms for local governments, the institutional promotion of drone-based monitoring systems, and the creation of legal frameworks that legitimize the use of digital data in property disputes and urban policy design. The study also advocates for the adoption of 3D urban models in architectural practices, suggesting their utility in visual impact assessments and zoning regulation compliance. In conclusion, the integration of 3D geospatial technologies into urban transformation processes represents a paradigm shift in how cities are planned, assessed, and rebuilt. These tools bridge the gap between data acquisition and decision-making, enabling a more proactive and sustainable approach to urban governance. As Turkey continues to grapple with the challenges of rapid urbanization and seismic vulnerability, the widespread adoption of such technologies will be crucial not only for reducing risk but also for ensuring that urban regeneration is equitable, efficient, and future-ready. The study initially involved a comprehensive review of relevant literature to establish a foundation for theoretical and practical contributions. Following this, a theoretical framework was developed to guide the subsequent stages of the research. Detailed information about the study area was then presented, and a 3D point cloud and urban model were created to support the transformation and design of the selected area within the context of urban regeneration. The digital data produced from these processes, including graphics, tables, analyses, and maps, are presented and discussed in detail. In the final section, the advantages and disadvantages of enhancing such studies are evaluated, and a set of recommendations is proposed. Within this context, the study emphasizes the potential for further development through the integration of Geographic Information Systems (GIS) and provides examples illustrating the use of 3D urban models in architectural design.
Benzer Tezler
- Nokta bulutlarının web üzerinde üç boyutlu görselleştirilmesi
Başlık çevirisi yok
ARİFE MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiCoğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER GÜNEY
- Performative analysis and design of a responsive gyroid shading system for façades
Cepheler için duyarlı gyroid gölgeleme sisteminin performatif analizi ve tasarımı
DENİZ TUTUCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ETHEM GÜRER
- Makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak üç boyutlu nokta bulutlarının sınıflandırılması
Classification of three-dimensional point cloud via machine learning methods
KORAY AKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDE DEMİREL
- Enhancing UCAV operations with AI-driven point cloud semantic segmentation for precision gimbal targeting in defense industry
Savunma sanayiinde hassas gimbal hedefleme için yapay zeka tabanlı nokta bulutu semantik segmentasyon yaklaşımlarıyla S/İHA operasyonlarının iyileştirilmesi
SALİH BOZKURT
Doktora
İngilizce
2024
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAİDE DURAN
- Bina rölevesi kapsamında yersel lazer tarama ve insansız hava araçları yardımıyla üretilen verilerin doğruluk analizi
Accuracy analysis of data produced by terresterial laser scanner and unmanned aerial vehicle in building relief scope
HACI TEVFİK ÇAŞKURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN ERDEN