Cevher Sahalarında İnsansız Hava Aracı İle Temel Düzeyde Sayısal Yükseklik Modeli Oluşturma, Harput Örneği

Abstract

İHA (İnsansız Hava Aracı), ilerleyen teknolojiyle beraber özellikle inşaat, maden ve haritacılık sektöründe de yerini almıştır. Zaman, iş gücü ve maliyet gibi parametrelerin külfetini en aza indirgenmesine yol açmıştır. İHA görüntülerinden ilgili alanının konum koordinatları ile beraber Z adı verilen yüksekliklerin farkından dengeleme sayesinde üzerinde uçuş yapılan bölgenin üç boyutlu modellemesi, eğim ve kübaj (hacim) hesaplarına erişmek son derece kolay olmaktadır. Açık maden ocak sahalarında olası hacim hesapları da İHA fotogrametrisi ile mümkündür. Çalışmamız, Elazığ İli Harput Mahallesi Alayaprak denilen mevki de seramik işlerinde kullanılmak üzere çıkarılan kırmızı toprak cevherinin sayısal yükseklik modeli oluşturulmaya çalışıldı. Basit düzeyde SYM(Sayısal Yükseklik Modeli) oluşumu hakkında irdeleme yapıldı. Toplam, 20 yer kontrol noktasından öncelikle RTK (Gerçek Zamanlı Kinematik ) yersel ölçümle noktalarının koordinatları belirlendi. Sonra 45 metre yükseklikten irtifa alınarak RTK sız bir İHA ile kolonlar taranarak karesel ortalama sapmaları değerlendirildi. Ortalama dengeleme ile 17443.839 nokta elde edilerek nokta bulutu oluşturularak DEM (Digital Yükseklik Modeli) verisi elde edildi. Yer önlem aralığı 4,78 cm/piksel alınarak ne kadar metreküp cevher olabilirliği araştırıldı.

Keywords

• İHA (İnsansız hava aracı)
• Cevher sahası
• Sayısal yükseklik modeli

Creating a Basic Level Digital Height Model with Unmanned Aerial Vehicle in Ore Fields, Harput Example

Abstract

UAV (Unmanned Aerial Vehicle) has taken its place especially in the construction, mining and cartography sectors with the advancing technology. It has led to the minimization of the burden of parameters such as time, labor and cost. It is extremely easy to access the three-dimensional modeling, slope and cubage (volume) calculations of the region on which the flight is made, thanks to the balancing from the location coordinates of the relevant area from the UAV images, as well as the difference of the heights called Z. Possible volume calculations in open mining sites are also possible with UAV photogrammetry. In our study, it was tried to create a numerical elevation model of the red soil ore extracted to be used in ceramic works in the location called Alayaprak in the Harput District of Elazığ. A discussion was made about the formation of DEM (Digital Elevation Model) at a simple level. First of all, the coordinates of the points were determined by RTK (Real Time Kinematics) ground measurement from a total of 20 ground control points. Then, by taking an altitude of 45 meters, the columns were scanned with a UAV without RTK and their mean square deviations were evaluated. DEM (Digital Elevation Model) data was obtained by creating a point cloud by obtaining 17443.839 points with average balancing. By taking the ground measure range of 4.78 cm/pixel, the possibility of how many cubic meters of ore was investigated.

Keywords

• UAV (Unmanned aerial vehicle)
• Ore field
• Digital elevation model

References

1. Agüera-Vega F, Carvajal-Ramírez F, Martínez-Carricondo P. 2016. Accuracy of digital surface models and orthophotos derived from unmanned aerial vehicle photogrammetry. J Surv Eng, 143(2): 4016025.
2. Ağca M, Kaya E, Yılmaz H. 2020. Yersel ve fotogrametrik yöntemler ile kaya bloklarının hacimlerinin hesaplanması: selime örneği, Aksaray. Afyon Kocatepe Üniv Fen Müh Bil Derg, 20(3): 465-473.
3. Akyürek S, Yılmaz MA, Karakaya M, Taşkıran M. 2012. İnsansız hava araçları muharebe alanında ve terörle mücadelede devrimsel dönüşüm. Bilge Adamlar Stratejik Araş Merk, 1(53): 4-12.
4. Austin R. 2010. Unmanned aircraft systems. Wiley & Sons, New York, US, pp: 368.
5. Bilgin M. 2021. İnsansız hava araçlarının dış yüzeylerinin akıllı aydınlatılması ile gözden kaybolmasının incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivil Havacılık Anabilim dalı, Kayseri, Türkiye, pp: 61.
6. Çallı R. 2021. İHA sistemleri ile elde edilen ortofoto haritaların doğruluk değerlendirmesi. Yüksek Lisans Tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Harita Mühendisliği Anabilim dalı, Tokat, Türkiye, pp: 143.
7. Eltner A, Kaiser A, Castillo C, Rock G, Neugirg F, Abellán A. 2016. Image-based surface reconstruction in geomorphometry – merits, limits and developments, Earth Surf Dynam, 4: 359- 389. doi: 10.5194/esurf-4-359-2016.
8. Gençerk EY. 2016. İnsansız hava aracı fotogrametrisi uygulaması ile inşaat projesi imalat durumunun araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Geomatik Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye, pp: 101.

9. James MR, Robson S. 2012. Straightforward reconstruction of 3-D surfaces and topography with a camera: Accuracy and geoscience application. J Geophys Res-Earth, 117: 1-17.
10. Juan L, Gwun O. 2009. A comparison of sift, pca-sift and surf. Int. J Image Process, 3: 143-152.
11. Kamal WA, Samar R. 2008. A mission planning approach for UAV applications. Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, 3101–3106. URL: http://dx. doi.org/10.1109/CDC.2008.4739187 (erişim tarihi: 09 Ocak 2022).
12. Konar M. 2020. Simultaneous determination of maximum acceleration and endurance of morphing uav with abc algorithm-based model. Aircraft Eng Aerospace Technol, 92(4): 579-586.
13. Macheret J, Teichman J, Kraig R. 2011. conceptual design of low-signature high endurance hybrid-electric UAV. Defense Technical Information Center, Virginia, US, pp: 63.
14. Martínez-Carricondoa P, Agüera-Vegaa F, Carvajal-Ramíreza F, Mesas-Carrascosab FJ, García-Ferrerb A, Pérez-Porras FJ. 2018. Assessment of UAV-photogrammetric mapping accuracy based on variation of ground control points. Int J App Earth Observ Geoinf, 72: 1-10. doi: 10.1016/j.jag.2018.05.015.
15. Numan AB. 2020. Geleneksel fotogrametri ve insansız hava aracı (İHA) sonuç ürünlerinin karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Harita Mühendisliği Anabilim dalı, Zonguldak, Türkiye, pp: 87.
16. Öztürk O, Bilgilioğlu B, Çelik M, Bilgilioğlu S, Uluğ R. 2017. İnsanız hava aracı (İHA) görüntüleri ile ortogörüntü üretiminde yükseklik ve kamera açısının doğruluğa etkisinin araştırılması. Geomatik, 2(3): 135-142.
17. Remondino F, El-Hakim S. 2006. Image-based 3D modelling: a review. Photogramm Rec, 21(115): 269-291.
18. Şengül B. 2016. Döner kanatlı İHA’lar ile sabit kanatlı İHA’ların karşılaştı. URL: https://prezi.com/y_6abbpq2r-w/doner-kanatl-iha039lar-ile-sabitkanatl-iha039larn-karslast (erişim tarihi: 10 Mart 2020).
19. Toprak AS. 2014. Fotogrametrik tekniklerin İHA ile mühendislik projelerinde kullanılabilirliğinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Harita Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya, Türkiye, pp: 173.
20. URL-1. Firefighting drone infographic https://www.dronefly.com/firefighting-drones-drones-in-the-field-infographic (erişim tarihi: 01 Mart 2021).
21. URL-2: https://parselsorgu.tkgm.gov.tr/ (erişim tarihi: 10 Mart 2020).
22. URL-3: https://www.maliyetbul.com/geometrik-sekil-alan-hacim-hesaplamalari.php (erişim tarihi: 10 Mart 2020).
23. Wang J, Gea Y, Heuvelink GBM, Zhou C, Brus D. 2012. Effect of the sampling design of ground control points on the geometric correction of remotely sensed imagery. Int J App Earth Observ Geoinf, 18(1): 91-100.