Bilimsel Hazırlık Programı COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ

Bilimsel Hazırlık Programı COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ

Doç. Dr. Volkan YILDIRIM

Karadeniz Teknik Üniversitesi, GISLab Trabzon

«CBS de Ağ Analizleri ve Sayısal Yükseklik Modelleri»

www.gislab.ktu.edu.tr

Taşınmaz Değerleme ve Geliştirme Anabilim Dalı

AĞ ANALİZLERİ

Vektör tabanlı coğrafi veriler ile gerçekleşebilen konum analizlerinden biri de Ağ

(Network) analizleridir. Çizgi özelliği gösteren coğrafi detaylar genelde birbirine bağlı olup süreklilik gösteren yapıya sahiptir. Bir karayolu ağı, nirengi veya poligon ağı,

elektrik, su ve kanalizasyon şebekesi bunların gerçek dünyadaki örnekleri olarak verilebilir. Ağ analizleri, şebeke yapısına sahip, çizgi tabanlı coğrafik varlıkların bağlantı şekillerinden, karar-vermeye yönelik sonuç çıkarmaya yarayan konum analizlerdir. Bu analizler uygulamada genellikle üç şekilde olur.

a. Optimum güzergah belirleme (route optimization) b. Adres belirleme (address matching)

c. Kaynak tahsisi (resource allocation)

AĞ ANALİZLERİ

Ağ analizleri için kullanılan coğrafik veriler mutlaka çizgi tabanlı vektörel yapıda olmalıdır. Ancak düğüm-çizgi (arc-node) topolojisi oluşturulmuş coğrafik veriler ağ analizlerinin gerçekleşmesine olanak sağlar. Teorik olarak bir ağın oluşması için düğüm noktalarına (node) ve bu noktaları birbirine bağlayan çizgilere (arc) ihtiyaç vardır. Bunun yanında nokta ve çizgilerin öznitelik bilgilerinin varlığı da çok

önemlidir. Çünkü ağ işlemleri bir anlamda grafik-olmayan bilgiden grafik bilginin sorgulanması olup, birbirini izleyen çizgilerin öznitelik bilgilerinin karşılaştırılması şeklindedir. Başlangıç noktasında itibaren gelen ilk düğüm noktasına bağlı olan

çizgiler, istenen özellikleri bakımından irdelenir ve istenen özellikteki çizgi seçilerek bir sonraki düğüm noktasına ulaşılır. Bu işlem amaçlanan varış noktasına ulaşana kadar devam eder.

AĞ ANALİZLERİ - Optimum güzergah belirleme

Coğrafi bilgi sistemlerinde, iki nokta (node) arasında birden çok bağlantı (arc) var ise, bu bağlantılardan hangisinin en uygun çözüm olduğuna karar vermek için yapılan işlemler optimum güzergah belirleme olarak bilinir. En uygun çözüm, en kısa mesafe olabileceği gibi, aranan özellikleri çizgi boyunca gösteren bir güzergah da olabilir.

Örneğin, bir ambulansın hastayı hasta mahallinden aldıktan sonra en kısa sürede hastaneye ulaştırması için en uygun güzergah olarak en kısa yol olabileceği gibi, bu güzergah, günün muhtelif saatlerine göre trafik yoğunluğu düşük olan güzergah da olabilir. Diğer bir örnek, A ile B kentleri arasındaki en optimum yol, en kısa olan yoldan ziyade, topoğrafyası ve zemin yapısı en uygun olanıdır. Optimum güzergah tayini bir çok kentsel fonksiyonun yerine getirilmesinde başvurulan önemli bir analiz şeklidir. Kent bilgi sistemi uygulamalarında, acil durumlarda ambulans, itfaiye, polis araçlarının istenen noktaya en kısa sürede ulaşması, zamana bağlı çalışan otobüs, okul taşıtları, metro, çöp toplama, posta dağıtımı ve benzeri hizmetleri daima sorgulama ve izleme ihtiyacı vardır. Coğrafi bilgi sistemlerinde bu türden hizmetlerin takibi ancak ağ analizleri ile mümkün olur.

AĞ ANALİZLERİ - Optimum güzergah belirleme

mesafesi olarak ^yürüyüş yaklaşık 124 m.

olan hastane ve kaza yeri arası mesafe, ambulans ile tek yönlü yollar, trafiğe kapalı yollar ve yasak dönüşler nedeniyle 750 m.’ye yükselmektedir.

Ambulansın güzergahının doğru olarak belirlenmesi ancak yol ağı verisinin doğru maliyet bilgileri verisi ile yüklü olmasına bağlıdır.

AĞ ANALİZLERİ - Optimum güzergah belirleme

Kaza yerine çevredeki üç sağlık biriminden en yakın olanın seçilmesi ve ambulansın yön bilgileriyle olay yerine yönlendirilmesi

AĞ ANALİZLERİ - Optimum güzergah belirleme

Öğrenci seçme sınavı için seçilen 55 adet okul ve dağıtım merkezi olarak da KTÜ, ÖSYM bürosu.. En optimum güzergah (40,5 km)

AĞ ANALİZLERİ - Adres belirleme

Ağ analizlerine ilişkin önemli uygulamalardan bir diğeri de adres belirlemedir. Klasik olarak bir harita üzerinde yapılan adres bulma işlemi, coğrafi bilgi sisteminde bir anlamda otomatik olarak gerçekleştirilir. Haritanın sayısallaştırılıp katman haline dönüşümünden sonra, düğüm-çizgi topolojisi oluşturulmuş katman üzerinde her bir düğüm noktasının ve bunları birleştiren çizgilerin öznitelik bilgileri biliniyor

demektir. Buna göre, ağ üzerinde tanımlanmış bir nokta veya çizgi kolayca bulunabilir.

Ağ üzerinde, öznitelik bilgisi bilinen bir noktayı tespit işlemi adres belirleme (address matching) olarak bilinir. Bir kentte A noktası ile gösterilen bir müzenin adresi belli ve bu adres öznitelik tablosuna yansıtılmış ise, müzenin konumu tanımsal bilgi olarak sorgulanır ve müzeye varılmak için gerekli yol güzergahı bilgisayar ekranında

görüntülenir

AĞ ANALİZLERİ - Adres belirleme

Adres belirleme analizleri, taşımacılık sektöründen, posta dağıtım, nüfus, seçmen listesi güncelleme ve benzeri bir çok uygulamada karşımıza çıkar. Bilhassa optimum güzergah belirlemede, üzerinde GPS sistemi olan ve devamlı hareket halinde olan bir araç (örneğin ambulans) üzerinde CBS tabanlı bir sistem mevcut ise, kent içerisinde istenen adres anında tespit edilip, aracın bulunduğu konuma bağlı olarak varış noktası arasındaki en optimum yol kolayca belirlenir. Böylece hastaya mümkün olan en kısa sürede ulaşılmış olacaktır. CBS ve GPS entegreli bu gibi sistemler dinamik ağ

analizlerinin yapılmasına imkan veren önemli teknolojik araçlar olup, her geçen gün uygulama alanları artmaktadır.

AĞ ANALİZLERİ - Adres belirleme

Birden fazla sokağa cephe olan binalarda, bu girişler farklı numaralar aldığından dolayı birden fazla adres tanımlaması yapılması gerekmektedir. Bu adreslerin veritabanlarında doğru temsil edilmesi ve bütün adres verilerinin sisteme dahil edilmesi gerekmektedir.

AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahsisi

Planlama ve yatırıma yönelik faaliyetlerdeki önemli işlemlerden biri de yer tahsisinin en iyi şekilde yapılabilmesidir. Bu amaçla nüfus, ulaşım, yerleşim, ana merkezlere olan mesafe, çevre ve benzeri faktörlere bağlı olarak fizibilite çalışmaları yapılarak en

uygun karar verilir. Planlamada, bir okul alanı, çöp toplama merkezi, itfaiye hizmet alanı veya ticari amaçlı bir alış-veriş merkezi, fabrika alanı için en uygun yer tespiti bir çok parametrenin irdelenmesini gerektirir. Ağ yapısındaki coğrafik varlıkların aynı anda analiz edilerek en optimum merkezin noktasal olarak tespit edilmesi işlemleri coğrafi bilgi sistemlerinde kaynak tahsisi (resource allocation) analizi olarak

bilinmektedir. Kaynak tahsisi için tespit edilecek merkez, kullanıcı tarafından verilecek kriterleri sağlayacak nitelikte olacağından, ağ üzerindeki tüm nokta ve çizgiler yeterli öznitelik bilgilerine sahip olmalıdır. Örneğin bir bölgede yapılacak

seçim için oy sandıklarının hangi noktalara yerleştirilmesi gerekir, şeklinde bir talebin karşılanması için, ulaşım ağı yanında, sandık sayıları, numaraları ve bu sandıklarda oy kullanacak seçmen listeleri öncelikle bilinmelidir. Daha sonra bu bilgilere bağlı olarak, olası seçmen sandıkları yerleştirilecek bölgeler tespit edilir.

AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahsisi

Şekil de kaynak tahsisine örnek olarak itfaiye merkezlerinin kentin hangi noktalarına yerleştirilmesi gerektiğini göstermektedir. Burada amaç, olası bir yangın anında itfaiye araçlarının en optimum sürede yangın mahalline ulaşmalarına imkan verecek şekilde kentin muhtelif bölgelerine yerleşmeleridir. Nüfus, yol bağlantıları, trafik yoğunluğu, itfaiye ekipleri ve araçlarının yapısı gibi unsurlar en uygun istasyon yerinin seçiminde önemli rol oynamaktadırlar.

Bir su dağıtım şebekesine ait öznitelik bilgileri içeren geometrik bir

ağ yapısı

Bir su pompa istasyonunun karmaşık dağıtım şebekesine ilişkin geometrik ve mantıksal gösterimi.

Pompa istasyonu başlangıçta bir kutu şeklinde olup istasyon içerisinde üç vana, kontrol vanası, pompa, sayaç, T noktası mevcuttur

AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahsisi

Örneğin, kaynak olarak bir okul objesi ele alınmış olursa; okul arz noktası olacaktır.

Okul etrafındaki binalarda oturan öğrenciler ise talep noktalarıdır. Okul ve binalar arasındaki bağlantıyı sağlayan yollar da ağ’ı oluşturur. Böylece arz-talep ilişkisini

içeren bir ağ yapısı tanımlanmış olur. Ağ analizleri için Arc/Info’da kullanılan bir diğer komut TRACE‘dir. Takip (tracing) işlemi, ağ üzerinde hangi birimin hangi birime bağlı olduğunu bulmak için uygulanan bir metottur. Örneğin, bir bölgedeki evlerin

elektriklerinin hangi trafodan beslendiği veya bir ırmağı besleyen kolların tespitinde trace fonksiyonu kullanılır.

AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahsisi

d

d

d d d

Kent Sınırı Yollar

İhtiyaç Olan İtfaiye Alanları Mevcut İtfaiye Alanları 2500.00

2500.00

d d

Mevcut İtfaiye Birimleri Kurulacak İtfaiye Birimi

I N D E K S

KARADENİZ K

Ulaşım mesafesine göre, kent içinde kurulması gereken itfaiye merkezlerinin yerlerinin bulunması

AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahsisi

Okul otomatik kayıt sistemi

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

# #

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

##

#

# ##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# # #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

## #

# #

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

# # #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# ###### #

# #

#

###

# #

#

#

#

#

# #

#

#

##

####

#

##

#

#

#

#

#####

##

#

#

#

#

#

#

##

### #

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

# #

#

# #

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

# ######

# #

# #

#

#

#

#

#

#

## #

#

# #

# #

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

##

#

# #

#

# #

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

## #

#

# #

# #

#

# #

#

#

#

#

# #

#

# #

#

#

## #

# #

#

# #

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

## #

#

# #

# #

#

# #

#

#

#

#

# #

#

# #

#

#

## #

# #

#

# #

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

## #

#

# ##

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

# #

# # #

# #

#

#

#

#

#

# #

#

# #

# #

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

##

#

# #

#

#

#

# #

#

#

# #

#

##

#

##

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

# #

# ##

##

#

#

# #

#

#

# #

# #

#

# #

#

# ##

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

##

# #

# #

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

######

# #

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

## K

D B

G

TRABZON KENTİNDE

ÖĞRENCİLERİN OTURDUĞU YERLER

Kent Sınırı Yollar

# Öğrenci

L E J A N D

900 0 900 1800 Meters

AĞ ANALİZLERİ - Kaynak tahsisi

Okul otomatik kayıt sistemi

i

i

i

ù

ADR ES:

120 ŞEHİT REFİK CESUR CADDESİ

SINIR

i OKULLAR YOLLAR

OKULA GİDİŞ GÜZERGAHI LEJAND 200 0 200 400 600 Meters

K D B

G

EN YAKIN OKUL SEÇİMİ

# #

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

# ##

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

# # #

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

# #

# #

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# # #

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

# #

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# # #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

# #

#

#

# #

#

##

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# # # #

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# # #

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

# #

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

# #

#

#

# #

# #

# #

#

# #

#

#

#

#

##

# # # ##

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

# #

##

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

##

#

# #

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

# #

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

#

# #

#

#

#

#

#

##

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

###

#

#

#

#

#

#

#

#

###

#

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

i

i i

i i

i

i i

i

i i i i

i

i i i

i i ii

i i i

i i

i i i

i

i i i

i i

i

Sh a p e Id Ad i Ad r e s Te l e f on Ma h a l le

Po i n t 86 AL İ _ A TE Ş O Ğ LU 94 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 13 3AY D İ N _Ö Z K A N 32 Y A LI 32 2 2 5 79 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 19 6EK R E M _K Ü Ç Ü K 58 K A RŞ I Y A KA 0KA R Ş I YA K A

Po i n t 20 9EM İ N E _K A Y A 42 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 26 4Yİ L D İ Z 88 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 27 5OD A B A Ş 94 Y A LI 22 3 6 1 61 YA L İ

Po i n t 34 1Bİ R L İ K_ G İ D A 10 4 Y AL I 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 40 4KE L E Ş 60 Y A LI 32 6 1 8 63 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 43 6MU H A M ME T _ S AT İ L M İŞ 6 Ş İ R İN 01_ N O L U_ B E Ş İR L İ

Po i n t 44 5MU R A T _A R S L AN 10 6 Y AL I 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 44 7MU R A T _K E S K İN 33 Y A LI 32 1 5 5 70 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 45 9MU S T A FA _ A V ŞA R 95 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 56 2RA H M İ _T A Ş L İ 90 Y A LI 32 5 3 8 06 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 56 5RA S İ M _İ B İ Ş 60 Y A LI 32 2 4 0 97 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 58 9SA L İ H _Y A V U ZA S L A N 76 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 59 2SA L İ H _O D A B AŞ 92 Y A LI 0YA L İ

Po i n t 61 6SE R H A T_ D E M İR C İ 31 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 66 1YA Ş A R _Y A Z İ Cİ 15 7 Y AL I 0Hİ Z İ R BE Y

Po i n t 67 0Yİ L D İ R_ R E İ S 92 Y A LI 32 5 3 8 06 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 70 5Zİ H N İ _K U M 71 Y A LI 0Hİ Z İ R BE Y

Po i n t 71 8İB R A H İM _ B İ Yİ K L İ OĞ L U 19 4 Y AV U Z _ SE L İ M 22 4 1 2 10

Po i n t 73 7İS M A İ L_ Y A Z İC İ 72 Y A LI 0ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 73 9İS M A İ L_ B A C İ 68 Y A LI 32 6 5 0 44 ÇÖ M L E KÇ İ

Po i n t 78 6ŞÜ K R Ü _Ç E B İ 15 1 Y AL I 32 6 6 3 83 YA L İ

K

D B

G

600 0 600 Met ers

OKULLARA TAHSİS EDİLECEK ÖĞRENCİLERİN BELİRLENMESİ

SIN IR YO LLAR OKUL AL AN LAR I

# ÖĞR ENC İLER i OKUL LAR

TAH SİS ED İLMİŞ ÖĞ REN CİL ER

#

LEJAND

*

İKİ OKULA KAYIT YAPTIRACAK

ÖĞRENCİ LİSTESİ

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

Gerçek dünyadaki detayların tanımlanmasında x,y koordinatları genelde yatay

düzlemde bu detayların izdüşümleri ile ifade edilirler. Bilhassa haritacılıkta detayların x,y koordinat çiftleriyle yatay düzlemde konum tanımlaması yapılır. Ancak gerçek

anlamda bir detayın konumu üç boyutlu olarak belirlenebilir. Bir nokta uzayda (x,y,z) koordinatları ile gösterilir. Arazilerin yatay düzlemdeki konumları x,y ile gösterilirken, üçüncü boyutu z koordinat değeri ile ifade edilir. Böyle bir durumda z değeri arazide noktanın yükseklik değerini gösterir. Ancak bir kirlilik haritasında ise, z değeri x,y ile verilen noktanın kirlilik katsayısını gösterebilir. Dolayısıyla yalnızca arazi yüzeyleri değil, aynı zamanda objelerin üçüncü boyutu olarak nitelendirilecek herhangi bir veya birkaç özelliği de yine üç boyutlu olarak üretilebilmektedir. Örneğin, hava kirliliği, taşınmazların değerleri, toprak sınıfları, nüfus dağılımı gibi özel amaçlı üç boyutlu haritaları da üretmek mümkündür.

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

Klasik haritacılıkta kartoğrafik yöntemler ile yada en yaygın şekliyle eş yükselti eğrileri ile arazilerin veya objelerin üçüncü boyutu kağıda yansıtılarak kullanıcıya sunulur. Gerek yükseklik analizleri, gerekse üçüncü boyuta bağlı diğer analiz ve işlemlerin bu gibi klasik haritalar üzerinde yapılması ve bunlardan verim alınması oldukça güçtür. Çünkü kullanıcı araziye daima üçüncü boyuttan ve değişik görüş açılarından bakarak konum analizi yapmak isteyecektir. Bu da çok değişik açılardan üretilmiş birçok amaçlı haritayı gerektirir. Dolayısıyla klasik yaklaşımla üç boyutlu harita üretmek hem ekonomik değildir, hem de profesyonel kartoğrafyacılığı

gerektirir. Oysa bilgi teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak, arazi modelleri gerçeği yansıtacak şekilde üç boyutlu olarak bilgisayar ortamında kolayca

oluşturulmaktadır. (x,y,z) koordinatlarıyla üç boyutlu olarak tanımlanan coğrafik yüzeylerin bilgisayar ortamında oluşturulması ve bu yüzeylerde yapılan konum analizleri sayısal yükseklik modelleri (SYM) ya da sayısal arazi modelleri (digital terrain modelling-DTM) olarak bilinmektedir.

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

SYM analizleri ilk olarak 1950’li yıllarda ABD’de karayollarına yönelik olarak en-boy kesitlerinin hesap ve çizimlerinin yapılması gibi dar bir uygulama alanı içinde

kalmakla birlikte, günümüzde bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak, başta askeri alanlarda olmak üzere haritacılık, tıp, mimarlık, arkeoloji, hidroloji, inşaat, madencilik, ziraat, morfoloji, çevre vb meslek alanlarında yoğun bir şekilde uygulanmaktadır. SYM’ne ilişkin başlıca yüzey analizleri şunlardır:

 Üç boyutlu görüntüleme

 Eğim hesabı

 Bakı hesabı

 Kesit çıkarma

 Görünürlük analizi

 Hacim hesabı

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

21

Sayısal arazi modeli kullanılarak yapılan analiz işlemleridir.

 Eğim Hesabı: Arazi yüzeyi üzerinde seçilen iki nokta arasındaki eğimin derece veya yüzde olarak belirlenmesi işlemidir.

 Bakı Hesabı: Arazi yüzeyindeki bir noktadaki bakı (aspect), o noktadan geçen teğet düzlemin baktığı yön olup derece (kuzeyden itibaren saat açısı yönünde tanımlanan açı) olarak ifade edilir. Bakı hesabı ile istenen yöne bakan arazi bölgelerini gösteren alan detaylar oluşturulup bu detaylar diğer konuma bağlı analiz türleri ile birlikte kullanılabilir .

 Kesit Çıkarma: Arazi üzerinde ulaşım amaçlı yapılacak mühendislik çalışmalarında (yol, kanal…vb) bir güzergah boyunca arazinin profili hakkında bilgi edinmek için kullanılır.

 Görünürlük Analizi: Arazi üzerindeki belli bir noktadan istenen bakı aralığında ve istenen mesafe içerisinde kalan bölgede görünen veya görünmeyen kısımların belirlenmesi işlemidir (Yangın kulesinden ormanın belirli bölgelerinin görünüp görünmediğinin sayısal arazi modeli kullanılarak kontrolü-bilgisayarda modellenmesi)

 Hacim Hesabı: Belirli kottaki bir yüzey ile arazinin üst yüzeyi (siyah kot) arasındaki kapalı alanın hacminin belirlenmesi işlemidir. Maden sahalarının rezerv tespiti, hafriyat çalışmalarında ortaya çıkacak kazı-dolgu toprak miktarlarının belirlenmesi gibi mühendislik çalışmalarında kullanılır.

 Yüzey Oluşturma ve Gölgeleme (3 boyutlu görüntüleme):Oluşturulan sayısal arazi modelinden yüzey şeklinde arazi yüzeyi oluşturma işlemidir. Gerekirse farklı renk-doku-malzemeler ile kaplama, gölgeleme yapılabilir.

 Eş Yükseklik Eğrileri Oluşturma: Oluşturulan sayısal arazi modelinden istenen yükseklik aralıklarında eş yükseklik eğrilerinin oluşturulması işlemidir

 Hipsometrik Renk Kademeleri Oluşturma: Oluşturulan sayısal arazi modelinden istenen eş yükseklik değerleri arasını farklı renklerle gösterme işlemidir.

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

SYM, yüzey modelleme için orijinal bir biçimde geliştirilmelerine rağmen iki boyutlu (2D) bir yüzey üzerindeki herhangi bir z özniteliğinin sürekli değişiminin modelini oluşturma için de kullanılır. Yüzey modelleri her ne kadar 3D şeklinde üç boyutlu olarak gösterilse de, gerçekte bu gösterim 2.5D şeklindedir. 2.5D yeryüzü parçasının belli kısmını izometrik model biçiminde xy konum noktasının z değerine bağlı olarak yüzeyi tanımlarken, arazi yüzeyi üzerindeki şev, bina gibi suni yapılar bu gösterimde yer almaz. Ancak 3D gösterimde tüm doğal ve yapay objeler dikkate alınarak, yüzeyler kafes ağ veya katı gösterim şekilinde tanımlanır. SYM’nin gerçekleşmesi için izlenmesi gereken işlem süreci üç adımdan oluşur.

Bunlar;

a) verilerin elde edilmesi, b) verilerin işlenmesi c) uygulama

işlemleridir.

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

Verilerin elde edilmesi aşamasında, topoğrafik yüzeyin yeterli hassasiyette temsil edilebilmesi için yeterli sayıda koordinatları bilinen noktalara ihtiyaç vardır. Bu noktalara örnekleme veya dayanak noktası adı verilir. Bu noktaların koordinat bilgileri herhangi bir şekilde elde edilerek bir kayıt ortamında saklanır. İkinci

aşamada; toplanan bilgilere değişik testler uygulanarak verilerin kontrolü, gerekirse uygunsuz olanların ayıklanması, istenilen sayıda yüksekliği bilinen yeni noktaların üretilmesi ve uygun bir fonksiyonla enterpolasyon işleminin uygulanarak modelin elde edilmesi işlemi yer alır. Son aşamada; oluşturulan modelin kullanıcı isteğine bağlı olarak ürün halinde sunulması gerçekleştirilir.

SYM için veriler; nokta, çizgi ve poligon tabanlı katmanlardan, eşyükseklik eğrili (contour) haritalardan, stereoplotter verilerden, ASCII formatında nokta içerikli dosyalardan, arazideki keskin niteliğe sahip dere, şev ve benzeri çizgi boylarınca türetilecek koordinatlardan elde edilebilir

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

Çizgi modeller

Arazinin en yaygın çizgi modelleri hipsometrik eğrileri tanımlayan eş-yükseklik eğri kümeleri tarafından sağlanır. Profiller genellikle eğim analizleri, ortofoto harita

yapımı ya da blok diyagramlar için kullanılan türemiş bir üründür. Eş-yükseklik eğrileri mevcut haritalarda çizili bulunduğu için SYM için veri kaynağıdırlar. Ancak sayısallaştırılan yükseklik eğrileri özellikle eğim hesabı ya da gölge kabartma model yapımı için uygun değillerdir. Bu bakımdan çizgiler genellikle kare grid şeklindeki nokta modellere dönüştürülürler.

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

Nokta modeller

Nokta modeller genellikle iki şekilde düşünülür. Bunlar; gridleme (raster) ve üçgenleme (Delauney) yöntemleridir. Gridleme yönteminde; yüzey kare veya

dikdörtgen şeklinde bölünerek, oluşacak her bir grid köşe noktasının yüzey değeri enterpolasyon vasıtasıyla üretilir. Üçgenlemede ise; yüzey, dağınık ya da düzgün

olarak dağılmış bulunan dayanak noktalarının birleştirilmesi ile düzlem üçgenlerden oluşan çok yüzlü (polihedron) bir yüzeyle kaplanır. Üçgen sayısının fazlalığına bağlı olarak yüzeyin gerçeğe daha yakın tanımlanması sağlanır.

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

SAYISAL YÜKSEKLİK ANALİZLERİ

Delaunay Üçgenleme Yöntemi

Bu yöntemde, öncelikle, veri kümesinin etrafına yapay çerçeve noktaları yerleştirilir.

Bu noktalar keyfi olarak tanımlanır ve veri setine dahil edilir. Alanın sol alt

köşesindeki iki sınır noktası, üçgenlemeye başlangıç yeridir. Bu iki sınır noktasından, çapı bu iki nokta arasındaki mesafe olacak şekilde, bir daire geçirilir ve saat istikameti yönünde, dairenin içine düşen nokta olup olmadığı araştırılır. Eğer bu daire içine

düşen nokta saptanamazsa, dairenin alanı belirli bir oranda arttırılır. Bu dairenin içerisine, saat yönünde düşen ilk nokta, ilk üçgenin üçüncü noktası olarak belirlenir.

Bu işlem saat yönünde, ta ki başlangıca gelene kadar sürdürülür.