Çalışma Alanının Sınıflandırılması ve Buna Uygun Olarak Seçilen Yöntemler

Konya Havzası'nın çok geniş bir alanı kapsaması nedeniyle, bu alan için yapılacak InSAR çalışmaları hem yöntem, hem temin edilen veriler, hem de arazi karakteristikleri açısından sınıflandırılması gerektiği sonucuna varılmıştır. Şekil 4.4'te çalışma alanı ve uygulanan yöntemler hakkında bilgi içeren uyuşum haritası sunulmaktadır.

Şekil 4. 4. Havza'nın güney kesimini kaplayan uyuşum haritası üzerinde çalışma alanı sınıflandırması ve uygulanan yöntemler (Uyuşum haritası: üç çerçevede Sentinel-1 verisinden elde edilmiştir, arkaplan

görüntüsü © Google EarthTM , 2016)

SAR görüntülerine ait uyuşum haritası, çalışma alanın sınıflandırılmasında ve seçilecek yöntemin belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Farklı çerçevelerde, artan ve azalan veri modlarından elde edilen uyuşum haritası, Google Earth görüntüsü üzerinde birleştirilmiştir. Şekil 4.4’te verilen harita üzerinde yüksek uyuşum değerine sahip kısımlar açık gri tonlarında, daha az uyuşum değerine sahip olan alanlar ise (örneğin su ile kaplı yüzeyler veya ekili alanlar) siyah ve siyaha çok yakın tonlarda gösterilmektedir. Uyuşum haritaları yüzeyin InSAR ile çalışılabilirlik durumunu iyi

yansıtması sebebiyle alan sınıflandırma işlemi SAR görüntü örnekleri ile oluşturulmuştur. Bu alanlar baz alınarak ileri InSAR tekniklerinin çalışma prensiplerine uygun olacak şekilde; şehir merkezlerinde ve dağlık bölgelerde yansıtıcı özelliği yüksek olan binaların ve kaya bloklarının çok olması nedeniyle PSInSAR tekniğinin, kırsal alanlarda ise SBAS ve Quasi-PS tekniklerinin tercih edilmesinin yerinde olacağı değerlendirilmiştir. Öte yandan dağlık bölgelerde PSInSAR tekniğinin yanı sıra, SBAS tekniğinden de yararlanılabileceği düşünülmüştür. Bunun nedeni, çalışma bölgemizdeki dağlık alanların bazı kısımlarının bitki örtüsü ile kaplı olmasıdır. Üstelik topoğrafik değişkenlik bozucu atmosferik etkiyi tetikleyici potansiyele sahiptir. Sonuç olarak tüm faktörler her iki yöntemin birarada (PS+SB) kullanılmasını gerektiren nedenler olarak görülmektedir.

Yukarıdaki bilgiler ışığında, havza için tercih edilen yöntemler, veri kaynakları, yüzey karakteristiği ve yazılım desteği Çizelge 4.1'de verilmiştir.

Çizelge 4. 1. Çalışma kapsamında uygulanan yöntemler ve özellikleri

Kullanılan Yöntem

Veri Cinsi Veri

Modu

Yüzey Karakteristiği

Kullanılan Yazılımlar

DInSAR* Envisat ASAR, ERS-2, ALOS PALSAR Azalan - Artan Kentsel- Kırsal* DORIS, GMTSAR

PSInSAR Sentinel-1, CosmoSkyMed, Envisat ASAR, ERS-2

Artan -

Azalan Kentsel

StaMPS- SarProz

SBAS ERS, Envisat ASAR, Sentinel-1 Artan - Azalan Kırsal StaMPS- SarProz Quasi-PS CosmoSkyMed, Sentinel-1

Artan Kırsal SarProz

* _{DInSAR yöntemi, sadece iki SAR görüntüsünün işlenmesi ile gerçekleştirildiğinden, kısa zaman ve} sayıca az görüntü avantajları sayesinde tüm havza için (kentsel ve kırsal alanların tamamı) uygulanmıştır.

4.4. Kullanılan Veriler

Konya Kapalı Havzası’ndaki genel çökmeyi belirlemek ve ayrıca özellikle Konya kent merkezinde çökmeye bağlı deformasyonu daha kapsamlı incelemek amacıyla; ulaşılabilir tüm SAR bant verilerin analiz edilmesine karar verilmiştir. Bu doğrultuda ESA tarafından uzaya fırlatılan, C bantta işlem gören ERS-2, Envisat ASAR ve son olarak Sentinel-1, kırsal alanlarda oldukça etkili sonuçlar veren ve L bantta çalışan ALOS PALSAR ve bina deformasyonlarını daha net ortaya koymamıza imkan sağlayan, İtalyan Uzay Ajansı (ASI) tarafından fırlatılan X bant CosmoSky-Med verileri kullanılmıştır. Söz konusu verilere ait bilgiler ve yıllara göre dağılımı Çizelge 4.2'de gösterilmektedir. Farklı bantlar üzerinden toplamda 167 SAR görüntüsünün Konya Kapalı Havzası’ndaki deformasyonları incelemek üzere kullanılması tasarlanmıştır.

Çizelge 4. 2. KKH zemin çökmeleri araştırmasında kullanılan SAR uyduları ve resim bilgileri

Çalışma alanı tezin konusuna uygun olarak, SAR görüntüleri kırsal, kentsel, dağlık ve tarımsal olmak üzere çeşitliliği içerecek genişlikte ve dağılımdadır. 2002-2010 yılları arasında, üç ayrı çerçeve/iz’e ait (2853/207, 2853/436, 2835/207) 46 SLC görüntüsü (azalan mod) ile klasik InSAR ve DInSAR yöntemleri kullanılarak 127 adet

Uydu İz - Çerçeve Görüntü _Sayısı Veri periyodu

ERS-2 114 - 2853 22 . . . . ENVISAT ASAR* 343,114- 2853+ 436,207-2853 40+47 . . . ALOS PALSAR 608, 604-740,730 10 . . . Sentinel-1 160 (yörüngesel) 28 . . CosmoSky Med - 20 . . 1995 2000 2005 2010 2015

interferogram oluşturulmuştur. Söz konusu çerçeveler Şekil 4.5'de sarı renk düz çizgilerle görülmektedir.

InSAR yöntemi ile deformasyonlar radarın bakış doğrultusunda belirlendiği için, aynı bölgeyi farklı açılardan görüntüleyerek PSInSAR ugulamalarını gerçekleştirmek amacıyla yine Envisat uydusuna ait artan modda 2002-2010 yılları arasında 40 veri daha temin edilmiştir (Şekil 4.5 Pembe renk).

Başka bir C band uydusu ERS-2’ye ait 2853/114 çerçeve/iz numaralaı, 1995 Mayıs - 2000 Aralık döneminde elde edilmiş 22 görüntü (SLC formatında) havzanın geçmiş yıllardaki deformasyon durumunu incelemek amacıyla temin edilmiştir. Envisat ve ERS görüntülerinin çözünürlüğü 30 m, tekrar periyodu 35 gündür. Görüntü sayısının fazla olması ve baz uzunluk analizlerine göre yüksek kalitede interferogram oluşturabilme avantajı açısından sadece azalan mod tercih edilmiştir (Şekil 4.5 Mavi renk).

20-350 km arasında tarama genişliğine, 10-100 m arasında çözünürlüğe sahip L band ALOS PALSAR uydusundan 2006-2011 yılları arasında görüntü seçimi yapılmıştır. 66x64 km'lik alanı kapsayan resimler FBS (Fine Mode Single Polarisation) mod (28MHz, 10 metre çözünürlük), HH polarizasyona sahiptir. Seçilen veriler, InSAR uygulamalarında en uygun çözüm veren Fine Mode/Dual Polarisation 1.1 (Envisat ASAR uydularında IMS (SLC) verilerine karşılık gelir; artan moddadır (Şekil 4.5'de yeşil çerçeveler). Envisat, ERS ve ALOS verilerinin tamamı Avrupa Uzay Ajansı Kategori-1 projesi kapsamında yapılan proje başvurusu ile temin edilmiştir.

Şekil 4. 5. Çok bandlı Envisat ASAR, ALOS PALSAR, ERS-2, Sentinel-1 ve CosmoSkyMed SAR görüntü çerçevelerinin Konya Kapalı Havzası’ndaki kapsama alanları

Yukarıda söz edildiği gibi C band ERS ve Envisat uydu görüntüleri 1995-2010, L band ALOS-PALSAR görüntüleri ise 2006-2011 dönemini kapsamaktadır. Havzanın genel deformasyon davranışını ortaya çıkarmak için söz konusu veriler tatmin edici ve birbirini destekler nitelikte olmakla birlikte, güncel olayları izlemeye yeterli değildir. Bu yüzden uzaya geçtiğimiz birkaç yıl içerisinde fırlatılan uydulardan da yararlanılması öngörülmüştür. Bunlardan ilki yine Avrupa Uzay Ajansı tarafından 3 Nisan 2014'de uzaya fırlatılan Sentinel uydusudur. Envisat uydusunun 2012 yılında devre dışı kalmasının ardından Sentinel uydu görevleri başlatılmıştır. C bant Sentinel uydusundan elde edilen veriler 2014 Kasım ayı itibariyle SAR amaçlı kullanıma açılmıştır. Doktora tez çalışması kapsamında 16/10/2014 - 04/11/2015 tarihleri arasında, IW3 şeridinde, 38.30o bakış açısıyla 28 görüntü ücretsiz olarak ESA’dan temin edilmiştir. Görüntülerin çözünürlüğü menzil doğrultusunda yaklaşık 3.1 m ve azimut doğrultusunda 27.1 m'dir. Çerçeve boyutu oldukça büyük (250 km) olduğu için Sentinel verileri Konya kent merkezinde 15x25 km’lik alanı kapsayan kesimi (Şekil 4.5'de turuncu renk) değerlendirmeye alınmıştır.

X bantta çalışan CosmoSkyMed uydu görüntülerinin veri temini için İtalyan Uzay Ajansı (ASI)'ye proje başvurusunda bulunulmuş, 248 proje numarasıyla 2011 ve 2017 arasında kullanılmak üzere arşiv ve yeni üretilecek 100 görüntü için anlaşma imzalanmıştır. İlk 20 görüntü Konya Merkez için StripMap HImage veri modunda ve 40X45 km'lik alanı kapsamaktadır. Seçilen veri moduna göre 3-5 m arasında yüksek çözünürlük sunmaktadır.