ALOS PALSAR Uygulaması

ALOS PALSAR verileri için seviye 1 olarak tercih edilen görüntü seçiminde dikkat edilen en önemli nokta, verilerin tarihleri (zamansal baz uzunlukları) ve edinim anındaki uyduların birbirlerine göre konumlarıdır. Görüntü tarihi olarak heyelanların en aktif olması beklenen, yağışın en yoğun olduğu mart ve aralık ayları 2009 ve 2010 yılları için seçilmiştir. Ayrıca görüntü tarihleri arasında seçilen örneğin yaklaşık 9 aylık süre farkı, çalışma alanındaki değişimin, radarın dalga boyundan daha fazla olacağı

düşünülerek seçilmiş, böylelikle deformasyon değerinin daha net ortaya konulması mümkün kılınmıştır.

Şekil 5. 4'de, çalışmamız için seçtiğimiz görüntü tarihleri ve baz uzunluklarının birbirlerine göre olan konumlarının yer aldığı grafikler yer almaktadır.

Şekil 5. 4. Seçilen uydu görüntülerinin zamansal ve dik baz uzunluklarını gösterir grafikler

Şekil 5. 4'de verilen genel grafikte, sağ kısımda gösterilen lejant, görüntüler arasındaki uyuşum (coherence) değerlerini göstermektedir. İçerik kısımlarında yer alan diğer grafiklerde ise görüntülerin birbirlerine göre normal baz uzunluğu, zamansal baz uzunluğu ve mevsimsel özelliklerine göre konumları gösterilmektedir. Görüntülerin edinim anlarındaki mevsimsel durum, sonuç ürün açısından oldukça önemlidir. Örneğin, özellikle heyelanlı bölgeler için tetikleyici olan yağışların yoğun olduğu mevsimlerde (kış ayları) edinilen bir görüntü ile özellikle diferansiyel InSAR uygulaması için bir sonraki yılda seçilen görüntü de hemen hemen aynı özellikte olan bir ayda seçilmesi gerekmektedir. Ayrıca, her görüntü için mevsim değerlerinin de görüntü işleme sürecine mutlaka dahil edilmesi gerekmektedir. Bu amaçla görüntü edinim tarihlerindeki mevsim durumları ile ilgili grafiği de içeren grafikler Şekil 5.4'de bir arada gösterilmektedir. Tüm bu grafiklerden yararlanılarak deformasyon ve mevsim değerlerinin birbirlerine göre ne oranda korelasyonlu oldukları da anlaşılabilir.

Görüntülerin düzgün bir şekilde çakışması çalışmamızın diğer aşamaları için (jeoreferanslama ve interferogram oluşturma) son derece önem arz etmektedir. Bu işlemin en hassas şekilde gerçekleşmesini sağlayan faktör, çalışma alanı için uygun Sayısal Yükseklik Modelinin çalışmaya dahil edilmesidir. Bu çalışma için SRTM verisi kullanılmış ve Şekil 5.5'de gösterilen Sayısal Yükseklik Modeli oluşturulmuştur.

Şekil 5. 5. Çalışma Alanını kapsayan Saısaıl Yükseklik Modeli.

Burada kırmızı-mavi aralığında verilen harita için, kırmızı renkler en yüksek noktayı, mavi renkler ise görece en düşük yüksekliği ifade etmektedir. Şekilde çarpı ile işaretlenmiş yerler çalışma alanımızı (özel olarak seçtiğimiz ve interferogram oluşturmak amacıyla belirlediğimiz) göstermektedir.

Jeoreferanslama işlemi için yer kontrol noktasının belirlenmesi gerekmektedir. Bunun için yörünge düzeltmelerinden elde edilen doğrulama verileri ya da harici sayısal yükseklik modelinden yararlanılabilir. Şekil 5.6'da ileriki veri işleme adımlarına esas oluşturacak yansıma haritası üzerindeki yer kontrol noktası verilmektedir.

Şekil 5. 6. Yüksek Yansıma özelliği parametresi dikkate alınarak seçilen Yer kontrol noktasının yansıma haritası üzerindeki konumu (sarı çerçeve içerisinde yer alan kırmızı nokta ile gösterilmektedir).

Çalışma alanımızı kapsayan çerçevede en iyi yansıma özelliği gösteren nokta Geyre İlçe merkez sınırlarında, 37.713253° enlem ve 28.710206° boylam coğrafi koordinatları üzerinde ve 4870 range (sample=y), 656 azimut (line=x) resim koordinatları üzerinde bulunmaktadır.

Bu işlemlerin ardından Babadağ İlçesi ve çevresi için SRTM verisinden elde edilen Sayısal Yükseklik Modelinin de veri işleme adımlarına dahil edilmesiyle birlikte, Diferansiyel InSAR (DInSAR) işlemleri için seçilen 4 görüntüden 3 adet interferogram oluşturulmuştur. Bu interferogramlardan kendi arasında uyuşumu en yüksek olan 2009.03.08_2009.12.09 tarihleri arasındaki sonuç interferogram Şekil 5.7'de verilmektedir.

Şekil 5. 7. 2009.03.08_2009.12.09 tarihleri arasında geçen 276 gün süresince heyelanlı bölgenin konumsal değişim oranı (açık mavi kısım)

Filtreleme işlemi sırasında 5'e 5 oranında maskelenmiş olan 2009.03.08 - 2009.12.09 tarihli interferogram için, açık mavi ile gösterilen alan daha önce afete maruz bölge olarak ilan edilen alan ile örtüşmektedir (Şekil 5.7). Bölgede daha önce gerçekleştirilen çalışmalar incelendiğinde, Babadağ için heyelan kayma miktarının özellikle son 10 yılda çok daha az gerçekleştiği belirtilmektedir. Ancak DInSAR sonuçlarına göre çok yavaş da olsa yer değiştirmenin varlığı, özellikle 2009 yılı için 276 günlük süre içerisinde yaklaşık 1.2 cm civarında olduğu anlaşılmaktadır.

Şekil 5. 8. Mavi Bölge ve Afete Maruz Bölgenin üst üste çakışmış görütüsü (Her iki görüntü de %50 opaklaştırılmıştır)

Şekil 5.8'de işaretlenen bölgedeki konut ve işyerlerinin tamamı boşaltılmış ve eski konut ve iş yerlerinin yıkım işlemleri gerçekleştirilmektedir. Çalışma alanımızda heyelan etkisi altında kalan mahalle (a) ve kayan konutlardan (b ve c) bazı fotoğraflar Şekil 5.9'da verilmektedir.

Şekil 5. 9. Çalışma alanımızda heyelan etkisi altında kalan mahalle (a) ve kayan konutlara (b ve c) ait fotoğraflar (Şubat,) 2011, (Kumsar ve ark., 2012).

Filtreleme işlemi sırasında yine 5'e 5 oranında maskelenmiş olan 2010.12.12_2009.12.09 tarihli interferogram için, koyu mavi ile gösterilen alanlar daha önce afete maruz bölge olarak ilan edilen alan ile örtüşmektedir (Şekil 5.10). 2010 yılı

için 367 günlük süre içerisinde yaklaşık 2 - 3 cm civarında bir yer değiştirmenin varlığı Şekil 5.10'da verilen interferogram üzerinde iki ayrı yer için (daire içerisinde belirtilen) gösterilmektedir. Burada kütle hareketinin sadece Afete Maruz Bölge Alanında olmadığı, aynı zamanda küçük siyah daire ile gösterilen alanda da varlığını gösterdiği anlaşılmaktadır.

Şekil 5. 10. 2010.12.12_2009.12.09 tarihleri arasında geçen 367 gün süresince heyelanlı bölgenin konumsal değişim oranı (koyu mavi kısımlar)

Son olarak 2010.03.11_2009.12.09 tarihleri arasında elde edilmiş interferogram yorumlanmıştır. Çizelge 5.1'de verilen değerlere göre uydu geçişleri arasındaki, baz uzunluk değerleri (paralel baz uzunluğu : -1098.257866 m, Zamansal baz uzunluğu değeri : 91.999752 gün) göz önünde bulundurularak Şekil 5.11'de verilen sonuç interferogram elde edilmiştir.

Şekil 5. 11. 2010.03.11_2009.12.09 tarihleri arasında geçen 91 gün süresince heyelanlı bölgeye ait interferogram sonucu (bozucu etkenler altında üretilen ve net bir şekilde yorumlanamayan intereferogram

örneği)

InSAR ölçümleri özellikle topoğrafya, zemin hareketi, atmosferik koşullar ve uydular arasındaki zamansal ve mekânsal ayrımlar gibi etkenlere karşı duyarlıdırlar (Agram, 2010). InSAR faz sinyalleri tüm bu etkenlerdeki ortalama değişimlerdir ve uygulamaya bağlı olarak bazı etkenler gürültü olarak nitelendirilebilir. Son interferogram (5.11) için genel anlamda atmosferik etki veya interferometrik fazı etkileyen diğer bozucu etkenler ortadan kaldırılamadığı için, deformasyon veya yer değiştirme oranları net bir şekilde yorumlanamamaktadır.