COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ İLE MEKANSAL ANALİZ. Mehmet Fatih DÖKER

(1)

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ İLE MEKANSAL ANALİZ

Mehmet Fatih DÖKER

(2)

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ İLE MEKANSAL ANALİZ

COĞRAFYA & MEKAN

• Coğrafya, kendine özgü sahası, amacı, ilgi alanları, yöntemleri ve prensipleri ile diğer bilim dallarından ayrılır.

• Diğer bilimler de yeryüzü ve onun çeşitli özellikleri ile ilgilenmektedir.

• Coğrafyanın diğer bilimlerden ayrılmasının nedeni bazı konuları diğer bilimlerden daha fazla önemsemiş olmasındandır.

(3)

COĞRAFYA & MEKAN

(4)

COĞRAFYA & MEKAN

1- KONUM

• Yeryüzünde bulunan her nesne ve meydana gelen her olay, büyük küçük olsun, belli bir konuma sahiptir.

• Coğrafya bilimi, bir yerin konumunu inceleyerek neden bulundukları yerde olduklarını, mekânsal olarak arasındaki ilişki ve etkileşimi ve hepsinin insan üzerindeki etkileri ortaya çıkarmaya çalışır.

Matematik Konum Özel Konum

(5)

COĞRAFYA & MEKAN

2- MEKÂN

• Yeryüzünün her bir noktası, yani yer yüzündeki her bir yer farklı fiziki, beşeri ve ekonomik özellikleri ile diğer yerlerden ayrılmaktadır.

• Bazı benzerlikler olmasına rağmen yeryüzünde, fiziki ve beşeri özellikleri bütünüyle aynı olan iki yerden söz etmek mümkün değildir.

• Coğrafya, yerin fiziki ve beşeri özelliklerini tarif eder.

• Coğrafya bilimi, yeri sadece fiziki ve beşeri özellikleri ile değil, bu özelliklerin birbirleri ve özellikle insan aktiviteleri üzerindeki etkileri ile ele almaktadır.

(6)

COĞRAFYA & MEKAN

3- BÖLGE

• Yeryüzünde, bütünüyle birbirinin aynısı olan mekanlar olmasa da, sahip olduğu bazı özellikler açısından benzer olan pek çok yer mevcuttur.

• Coğrafya bilimi, yeryüzünü farklı bölgelere ayırarak, bu ayırımda temel kıstas olarak alınan benzerlikleri ve farklılıkları araştırır.

Doğal Bölgeler

Fonksiyonel Bölgeler Coğrafi Bölgeler

(7)

COĞRAFYA & MEKAN

4-HAREKET

• Yeryüzünün gerek fiziki özellikleri üzerinde gerekse de biyosfer içinde, insan da dahil olmak üzere tüm canlılar arasında çok yönlü bir etkileşim ve hareketlilik vardır.

Rüzgarlar Su döngüsü

Okyanus Akıntıları Deprem

Hayvanların göçleri

İnsan, eşya ve bilginin hareketi.

Coğrafya bilimi fiziki ve beşeri tüm bu hareketlikleri neden-sonuç ve dağılım ilkeleri açısından incelemektedir.

(8)

COĞRAFYA & MEKAN

5- BEŞERİ ve FİZİKİ ORTAM İLİŞKİSİ

• Coğrafya bilimi, insanlar ile fiziki ortam arasındaki ilişkileri araştırarak, tüm aktiviteleri ile insanın doğal ortama nasıl uyum sağladığını inceler.

• İnsan aktiviteleri sonucunda fiziki ve beşeri ortamda meydana gelen olumlu

• olumsuz değişiklikleri inceler.

• Coğrafya, insan aktivitelerinin fiziki ortam üzerindeki etkilerini olduğu kadar, fiziki ortamın insan ve aktiviteleri üzerindeki etkilerini de inceler.

(9)

COĞRAFYA & MEKAN

Coğrafya bilimi açısından önemli olan bu konular, coğrafyanın inceleme alanları ve metodolojisi bir bütün olarak değerlendirildiğinde, coğrafyanın bir mekan bilimi olduğu rahatlıkla görülecektir.

Coğrafya bilimi mekanı sadece üzerinde çalışılan bir saha olarak ele almamakta, görünen ve görünmeyen özellikleri ile mekanı adeta yaşayan bir organizma olarak değerlendirip bu yolla onu anlamaya, kullanmaya, şekillendirmeye ve yönetmeye çalışmaktadır.

(10)

COĞRAFYA & MEKAN

Coğrafyanın zaman içinde mekana yüklediği misyon değiştiği ölçüde, mekanı incelemede kullandığı yaklaşım tarzları da değişmiştir.

Başlangıçta yeryüzüne ait özelliklerin tarif edilmesine dayalı tasviri yaklaşımlar daha yaygın olarak kullanılmaktaydı.

18. ve 19. yüzyılla birlikte sistematik ve bölgesel yaklaşımlar.

20. Yüzyılla birlikte Coğrafyanın mekanı ele alış biçimi de değişmelere sahne olmuştur.

Teknolojik değişimler, insanoğlunun yeryüzünü daha iyi tanımaya başlaması,

yeryüzü kaynaklarının aşırı ve bilinçsizce tüketilmesi ile çevresel, sosyal ve kültürel problemlerin ortaya çıkması.

Analitik yaklaşım tarzı (Ne Nerede Neden Nasıl)

(11)

COĞRAFYA & MEKAN

Bir mekan bilimi coğrafya, yeryüzünü incelerken ağırlıklı olarak mekânsal analizleri kullanır.

Sistematik yaklaşım ile farklı konularda yeryüzüne ait çeşitli özelliklerin ölçülmesi sonucu ortaya çıkan veriler bile coğrafyada mekânsal analizler ile anlam

kazanmaktadır.

Bir bölgeye ait yağış, sıcaklık, toprak tipleri, nüfus yoğunluğu ve okur-yazarlık oranı gibi fiziki ve beşeri özelliklerin belirlenmesi coğrafya bilimi için önemlidir.

Ancak bu verilerin coğrafya biliminin amacına uygun anlamlandırılması ve problemlerin çözümünde kullanılabilmesi için mekânsal boyutları ile

değerlendirmek gerekir.

(12)

CBS & MEKANSAL ANALİZ

Bilgi, insanlık tarihinin her döneminde önemli olmakla beraber iletişim imkânlarının küçülttüğü dünyada en önemli etken durumuna gelmiştir.

Çağımızda tartışılmaz üstünlük “bilgiyi üreten” ve “bilgiyi kullanan” larındır.

Günümüzde toplanan tüm veri ve bilginin % 80´ine yakın bir bölümü ya mekânsal (coğrafi) ya da ilişkili konulardır.

Bu durum mekânsal veriyi her alanda son derece değerli kılmakta ve gerek toplaması gerekse işlenmesi ve sunumunun önemini ortaya koymaktadır.

(13)

CBS & MEKANSAL ANALİZ

Bilgi, insanlık tarihinin her döneminde önemli olmakla beraber iletişim imkânlarının küçülttüğü dünyada en önemli etken durumuna gelmiştir.

Çağımızda tartışılmaz üstünlük “bilgiyi üreten” ve “bilgiyi kullanan” larındır.

Günümüzde toplanan tüm veri ve bilginin % 80´ine yakın bir bölümü ya mekânsal (coğrafi) ya da ilişkili konulardır.

Bu durum mekânsal veriyi her alanda son derece değerli kılmakta ve gerek toplaması gerekse işlenmesi ve sunumunun önemini ortaya koymaktadır.

(14)

MEKANSAL VERİ VE BİLEŞENLERİ

MEKANSAL VERİ NEDİR?

Koordinat, adres vb. konum bilgisi içeren veya harita üzerinde bir lokasyona bağlanmış her türlü veri mekânsal veri olarak tanımlanabilir.

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ, Mekânsal verileri ve bu verilere bağlı sözel bilgileri entegre bir şekilde depolayan bir yapıya sahiptir.

(15)

MEKANSAL VERİ VE BİLEŞENLERİ

Mekânsal veriler temel olarak “Mekânsal” ve “Öznitelik” veriler olmak üzere iki gruba ayrılır.

• Mekânsal veriler, objelerin yerini, şeklini ve diğer mekânsal veriler ile ilişkilerini belirler.

• Öznitelik verileri ise özelliklere ait verilerin veri tabanında tutulmasıdır.

Mekânsal verinin haritadaki konum bilgisi gerçek dünya koordinatı (projeksiyon veya coğrafi koordinat) veya adres bilgisi sokak, cadde, bina no, mahalle, bölge, kent, ülke, postakodu vb. ile temsil edilebilir.

(16)

MEKANSAL VERİ VE BİLEŞENLERİ

MEKANSAL VERİLER: ŞEKİL ve İLİŞKİ BİLGİLERİ

Mekânsal verilerin yeryüzündeki şekilleri ve birbirleriyle ilişkileri CBS ortamında aşağıdaki gibi farklı biçimlerde ifade edilebilirler.

(17)

MEKANSAL VERİ VE BİLEŞENLERİ

Mekânsal veriler CBS’de 2 temel şekilde temsil edilirler.

Vektör Veri Modeli

Formatında konuma ait veriler; nokta, çizgi ve alan özellikleri x,y koordinat

değerleriyle depolanırlar. Nokta özelliği tekbir x,y koordinat çifti ile temsil edilen verilerdir (Elektrik Direkleri, Yangın Muslukları, Kuyular gibi). Çizgi özelliği, bir

başlangıç ve bir bitiş noktası olan x,y koordinatlar dizisi ile temsil edilirler (Dereler, Yollar, Elektrik Hatları gibi). Alan özelliği ise, başlangıç ve bitiş noktası aynı olan x,y koordinatlar dizisi ile temsil edilirler. (Parseller, Binalar, Arazi Kullanımı gibi)

Hücresel (Raster) Veri Modeli

Formatında konuma ait veriler ise; hücrelere bağlı olarak temsil edilir. Aynı boyuttaki hücrelerin bir araya gelmesi ile oluşurlar. En küçük birim pixel olarak tanımlanır.

Raster verilerde verinin hassasiyeti pixel buyutuna göre değişen çözünürlük

(resolution) özelliği ile tanımlanır. Raster veride her pixel bir değere sahiptir. Bu değer bazen coğrafi bir özelliğe ait kod değeri olarak tanımlanabilir. Ya da o pixel 0–255

renk aralığında bir değeri taşır.

(18)

MEKANSAL VERİ VE BİLEŞENLERİ

Aralarındaki Farklılıklar

Raster verilerin veri depolama hacmi vektör verilere göre oldukça büyüktür. Bazı

mekânsal analizler (Bindirme analizleri, Alan hesaplamaları ve yakınlık analizleri gibi) raster veri formatında daha kolaydır.

Verilerin hassasiyeti raster verilerde pixel size ile orantılı olduğunda hassas

çalışmalarda veri kayıplarına neden olabilir. Vektörel veri formatında grafik objeleri tanımlayan öznitelik bilgilerine ulaşma, güncelleme ve günleme mümkün ve daha kolaydır.

(19)

CBS MEKANSAL ANALİZ

Coğrafi Bilgi Sistemi’nde depolanan veriler üzerinde konuma dayalı kararlar

verebilme coğrafi verinin sorgulanması, görüntülenmesi ve analizler ile mümkün olmaktadır. Konumsal analiz işlemlerinde, mevcut girdilerden yararlanılarak, yeni bilgi kümeleri üretilir.

• Tampon Bölgeleme (Buffer),

• Bindirme Analizleri (Overlay),

• Yakınlık Analizleri (Proximity),

• Yoğunluk analizleri (Density Analysis)

• Adres Haritalama (Adress Geocoding),

• Dinamik Bölümler (Dynamic Secmentation)

• Kısayol ve Altyapı Yönetim Analizleri (Network Analysis),

• Yüzey Analizleri (3D, Aspect, Slope, Elevation, Visibility, Line of Site, Cut&Fill),

• Veri

(20)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

(21)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER – SINIR KALDIRMA

(22)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER-YAKINLIK ANALİZLERİ

(23)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER-YAKINLIK ANALİZLERİ

(24)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ARA DEĞER KESTİRİMİ (INTERPOLATION)

(25)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ARA DEĞER KESTİRİMİ (INTERPOLATION)

(26)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ARA DEĞER KESTİRİMİ (INTERPOLATION)

(27)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ARA DEĞER KESTİRİMİ (INTERPOLATION)

(28)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ARA DEĞER KESTİRİMİ (INTERPOLATION)

(29)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER ÇOK KATMANLI ANALİZLER

İki ya da daha çok katman kullanılarak yapılan temel mekânsal analizler;

Ekleme Ayırma Kesişim Birleşim Analizleridir.

(30)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ÇOK KATMANLI ANALİZLER

(31)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ÇOK KATMANLI ANALİZLER

(32)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ÇOK KATMANLI ANALİZLER

(33)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

ÇOK KATMANLI ANALİZLER

(34)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

AĞ ANALİZLERİ

(35)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

AĞ ANALİZLERİ

(36)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER AĞ ANALİZLERİ

• En iyi güzergah belirlenmesi

• En Kısa Mesafenin Belirlenmesi

• Etki Alanının Belirlenmesi

(37)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

AĞ ANALİZLERİ

(38)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER AĞ ANALİZLERİ

Ağ Analizi Verileri;

• Noktasal Veriler (başlangıç, bitiş, arz, talep vb noktalar)

• Çizgisel Veriler (ulaşım, altyapı ağı vb)

(39)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

AĞ ANALİZLERİ

(40)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

GEOMETRİK VE İSTATİSTİKSEL İŞLEMLER

(41)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

(42)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

(43)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

(44)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

TIN (Triangulated Irregular Network)

Tin boyut ve oranları değişkenlik gösteren üstüste çakışmayan üçgenler kümesinden oluşur. Nokta (points), çizgi (lines) ve alan (polygons) verileri girdi olarak kullanılarak TIN oluşturulur. Tin oluşturulurken girdi noktaları üçgenlerin köşeleri olur. Köşeler üçgenlerin kenarlarını oluşturacak çizgiler ile bağlanır.

Sonuçta köşelerden ve kenarlardan oluşan sürekli bir üçgenler yüzeyi elde edilir. Z değeri yani yükseklik bilgisi olmayan veriler, örneğin alanın sınır çizgileri yüzeyi dış sınırını tanımlamak üzere TIN üretirken kullanılabilir. TIN verisinde yüzeye ait

Yükseklik, eğim ve bakı bilgileri mevcuttur. Surface Analiz fonksiyonları kullanılarak, TIN verisinden yükseklik, eğim, bakı, kontur ve S/B Kabartı Hillshade) veri setleri üretilir.

(45)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

(46)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

(47)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİ

(48)

TEMEL MEKANSAL ANALİZLER

SENARYO ANALİZLERİ

(49)

MEKANSAL ANALİZLER-ARCGIS 3D Analiz Modülü

3 Boyutlu yüzey oluşturma, görüntüleme ve analiz imkânı tanır.”

3D Analiz Modülü, çok farklı veri kaynağından istifade ederek 3 Boyutlu yüzey oluşturan, ArcScene&ArcGlobe gibi üç boyUtlu ortamda verinizi

görüntüleyebileceğiniz ve mevcut verilerden faydalanarak farklı mekânsal analizleri gerçekleştirebileceğiniz güçlü fonksiyonları sağlar.

(50)

MEKANSAL ANALİZLER-ARCGIS 3D Analiz Modülü

Yüzeyler; GRID, USGS DEM (Sayısal Yükseklik Modeli), DTED ( Sayısal Arazi

Yükseklik Verisi) kütükleri, ham ASCII kütükleri veya birçok görüntü formatından birisinin kullanımı ile meydana getirilebilir.

GRID’ler; IDW, Spline veya Kriging gibi Interpolasyon metodları kullanılarak nokta verilerden yararlanılarak üretilmektedir. TIN (Triangulated Irregular Network) verisi ise; noktalar (points), çizgiler (lines) ve alansal (polygons) veya GRID’lerden istifade ile üçgenleme (nirengi yaratma) özelliklerine dayanılarak

oluşturulmaktadır.

(51)

MEKANSAL ANALİZLER-ARCGIS 3D Analiz Modülü

ArcGIS 3D Analyst Modülü aşağıdaki temel özellikleri sağlar,

• Nokta (points), çizgi (lines) ve alan (polygons) verilerinden, Grid veri formatından, USGS DEM (Sayısal Yükseklik Modeli), DTED ( Sayısal Arazi Yükseklik Verisi) kütükleri, ham ASCII kütüklerini kullanarak yeni bir yüzey formatı (TIN) oluşturma,

• Yüzey alan ve hacimlerini hesaplama,

• Eğim, bakı ve kabartma haritalarını oluşturma

• Line of sight (Bir hat boyunca görünebilen ve görünemeyen yerler), View- shed (İstenilen bakış açısıyla alansal olarak görünebilen yerler ve

görünemeyen yerler), ve profil çizme,

• Eşeğriler (Konturlama) fonksiyonuna,

• İki boyutlu verilerin yüzey üzerine kaplama ve üç boyutlu olarak görüntüleme,

• Sistem 3 boyutlu olarak hazırlanmış veri veya görüntüler üzerinden,

belirlenen herhangi bir rota üzerinden, ekranda gösterilen farklı ölçekteki ve farklı bölgelerdeki ekran kopyalarından ve mouse ile hareket ederek uçuş

(52)

MEKANSAL ANALİZLER-ARCGIS 3D Analiz Modülü

ArcGIS 3D Analyst Modülü aşağıdaki temel özellikleri sağlar,

• 2 boyutlu grafik veriler öznitelik verilerine göre 3 boyutlu olarak görüntüleme,

• 3D Studio, OpenFligth, VRML formatlarından export ederek, 3D Marker Symbol (üç boyutlu sembol) kütüphanesi ve noktasal verilerin bu semboller ile yükseklik modeli üzerinde farklı bakış açılarıyla dinamik görüntüleme fonksiyonlarına,

• Yüzeyleri ve 3 boyutlu şekilleri planimetrik olarak gösterebilme,

• 3 boyutlu görünüşleri JPEG, BMP dosya olarak export edebilme,

• 3 boyutlu objeler üzerinde etkileşimli sorgulama fonksiyonlarına, Bir eğimin en dik yolunu belirleme,

• Perspektif görünüşler "virtual reality modeling language" (VRML) olarak export edilebilme fonksiyonlarına sahiptir.

(53)

MEKANSAL ANALİZLER-ARCGIS Spatial Analiz Modülü

ArcGIS Spatial AnalizTM modülü güçlü mekânsal modelleme ve analiz araçlarını içerir. ArcGIS Spatial Analiz modülü ile hücre bazlı raster verileri üretebilir,

sorgulayabilir, bu verileri kullanarak haritalar oluşturabilir ve veriler üzerinde mekânsal analizler gerçekleştirebilirsiniz.

ArcGIS Spatial Analiz modülü mesafe, yoğunluk ve yüzey analizi, interpolasyon, zone ve hücre bazlı istatistik, yeniden sınıflandırma, raster hesaplama ve veri dönüşüm fonksiyonlarını içerir.

(54)

MEKANSAL ANALİZLER-ARCGIS 3D Analiz Modülü

ArcGIS Spatial Analiz modülü aşağıdaki temel özellikleri sağlar,

• Mesafe analizi,

• Yoğunluk analizi,

• Örneklem noktalardan interpolasyon ile sürekli yüzey oluşturma,

• Eğim, bakı ve kabartma haritalarını oluşturma,

• Görünürlük analizi,

• Hacim/dolgu hesaplama,

• Eşeğriler (Konturlama) oluşturma

• Hücre, bölge ve zone bazında istatistik çıkarma

• Raster verileri yeniden sınıflandırma

• Harita matematiği ile raster veriler üzerinde matematiksel hesaplamalar ve sorgulamalar

• Vektör ve raster verilerin birbirlerine dönüşümü

• Hidrolojik analizler