Üç boyutlu arazi modellemesinde yer kontrol noktalı ve noktasız üretimlerin karşılaştırılması

Abstract

Fotogrametri günümüzde oblik (eğik) ve nadir (dik) olarak çekilen 2B (2 Boyutlu) resimler yardımıyla üç boyutlu obje veya arazi modellerini üretmekte ve büyük kullanım alanına sahip olmaktadır. Bu bilim dalı mühendislik, arkeoloji, madencilik, endüstri, taşınmaz değerleme gibi farklı mesleki alanlarında geleneksel yöntemlerin yerine geçmiş bulunmaktadır. Son zamanlarda 3B fotogrametrik modellerin CBS verileri ile entegre edilerek, 2B kadastro bilgisine üçüncü boyutu kazandırmış ve böylelikle kadastroda üçüncü boyutun eksikliğinden dolayı yaşanan tüm sorunlara son verilmiştir. Günümüzde eğik fotogrametrik yöntemlerle üretilen 3B modelleri farklı mühendislik alanlarında kullanılmaktadır. Model üzerinde yapılan ölçüm ve analizlerin sonuçlarının hassasiyeti modelin hassasiyetine bağlıdır. Bu modellerin daha hassas ve konum olarak daha doğru üretilmeleri için YKN (Yer Kontrol Noktalarının) kullanılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Fakat bazen ulaşılamayan çalışma alanlarında veya GPS/GNSS (Global Positioning System/Global Navigation Satellite System) aletlerinin çekmediği yerlerde veya da finansman gücünün yetmediği durumlarda yer kontrol noktalarının ölçümleri mümkün olmayıp yer kontrol noktaları olmadan model üretmek zorunda kalınabilir. Yer kontrol noktaları olmadan oluşturulan modeller de bazı mühendislik çalışmalarında kullanılabilir mi? Bu çalışmanın amacı yer kontrol noktaları olmadan üretilen üç boyutlu fotogrametrik modellerinin doğruluğunun ve mühendislik çalışmalarında kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Bu amaç için bir arazinin modeli bir defa YKN olmadan ve bir defa da YKN’li olarak üretilmiştir ve bunların hassasiyetleri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmada ise YKN’li olarak üretilen model üzerinde belirli bölgelerin uzunlukları alanları ve hacimleri hesaplanmıştır. Daha sonra YKN’siz olarak üretilen model üzerinde aynı bölgelerin uzunlukları, alanları ve hacimleri hesaplanmış ve bu iki modelden elde edilen veriler birbiri ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışma Sivas ili, Gürün ilçesinin Şuğul vadisinde gerçekleştirilmiştir. Uzunluk hesaplamasında karşılaştırılan sonuçlardan maksimum %0.36 ve minimum %0.04 bağıl hata elde edilmiştir. Alan ölçümleri için maksimum %0,71 ve minimum %0.04 olarak hesaplanmıştır. Hacim ölçümlerinde ise maksimum %2,66 ve minimum %0.77 bağıl hata hesaplanmıştır.

Photogrammetry is a versatile tool for aerial surveys and is rapidly becoming the tool of election to generate 3D (3 dimensional) realistic models from 2D (2 dimensional) photos based on combination of vertical and inclined imagery for different engineering projects. Nowadays This discipline has replaced traditional methods in terms of time, cost and applicability within different professional fields such as engineering, archeology, mining, industry, real estate. Recently, by integrating 3D photogrammetric models with GIS data, the 2D cadastral information has obtained the third dimension and thus all the problems experienced in the cadastre due to the lack of third dimension is eliminated. Full comprehension of 3D modelling via oblique photogrammetry still needs different researches in many different application fields. Nowadays, various analyzes and calculations are performed on 3D photogrammetric in different engineering fields. As a matter of fact, GCPs (Ground Control Points) are one of mandatory factors for generating an accurate photogrammetric model, but what if GCPs cannot be marked due to location inaccessibility, lack of GPS/GNSS (Global Positioning System/Global Navigation Satellite System) sıgnal, insufficient project budget, areas with landslide risks or some other hazardous field situations. Should a photogrammetric model without GCP still be deemed as accurate for some engineering applications or not? This study was aimed to investigate the performance and sensitivity of a 3D photogrammetric model generated without GCPs. To see if the models with no GCPs show the accuracy in some engineering applications. The two area were initially modeled with GCPs and later without GCPs. After modeling the areas with and without GCPs, different territories with different slope and geometric shapes were selected. Various measurement in terms of length, area and volume carried out over the selected territories within both model (generated with and without GCPs) of each 2 studies. The datasets obtained as results of measurements were compared to each other and the measurements carried out over the models produced with GCPs were accepted as true values. In case of lenght measurement a maximum relative error of 0.36% and a minimum relative error of 0.04% is obtained. In case of area a maximum relative error of 0.71% and a minimum relative error of 0.04% is obtained. İn the case of volume a maximum relative error of 2.66% and a minimum relative error of 0.77% is obtained. A comprehensive assessment is done and discussed in details.