İnsansız Hava Araçlarının Ormanlık Alanlardaki Karayolu Projelerinde Kullanımı

Year 2019, Volume: 9 Issue: 3, 473 - 485, 15.07.2019

Yağmur Fidancı , Hakan Karabörk

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.510018

Cited By: 2

Abstract

İnsansız hava araçlarının (İHA) kullanımı, geliştirilen yazılım ve
donanım bileşenleri ile günümüzdeki mühendislik uygulamalarında oldukça
yaygınlaşmıştır. Farklı yükseklik ve hızlarda uçuş imkânı sağlayan İHA’ların,
yüksek çözünürlüklü ve farklı türdeki kameraların kullanımına imkân vermesi ile
bazı fotogrametrik sorunlar ortadan kaldırılmıştır. Bu gelişmelerle birlikte, İHA
tekniğiyle yüksek doğrulukla sayısal arazi modeli (SAM) üretmek mümkün
olabilmektedir. Bu çalışma, ormanlık alanlarda insansız hava aracı
görüntülerinden üretilen verilerin karayolu projelerinde kullanılabilirliğini araştırmak
amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu doğrultuda yersel yöntem ve İHA ile üretilen
veriler hacim miktarları ve yükseklik bilgileri yönünden kıyaslanmıştır. Çalışma
alanı olarak ağaçlık yapıda, yaklaşık 800 metre uzunluğunda, 300 metre
genişliğinde bir karayolu koridoru seçilmiştir. İnsansız hava aracı ile farklı
yükseklikte ve bindirme oranlarında dört adet uçuş gerçekleştirilerek
görüntüler elde edilmiştir. Yer kontrol noktaları ve arazi detay noktalarının
konumları GNSS cihazı kullanılarak klasik RTK yöntemi ile belirlenmiştir. Görüntüler
Pix4D ve Agisoft PhotoScan Professional yazılımlarında farklı sayıda yer
kontrol noktası (YKN) ile işlenmiş ve SAM üretilmiştir. Yer kontrol noktalarının
yer işaretleme sonuçları ve hata miktarları, yersel ve İHA yöntemiyle üretilmiş
detay noktalarının konumları ve hesaplanan toprak işi miktarları
karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda İHA ve yersel yöntemle hesaplanan toprak
işi miktarındaki farklar maksimum %3.5 ve minimum %0.6, noktaların
yükseklikleri arasındaki farklar 12.9 cm ile 15.9 cm olarak elde edilmiştir.

Keywords

İnsansız Hava Aracı, Karayolu Projesi, Sayısal Yükseklik Modeli, Toprak İşi Hacim Hesabı

Use Of Unmanned Aerial Vehicles In Highway Projects In Forest Areas

Abstract

Today, using unmanned aerial vehicles (UAVs) has become pretty
widespread in engineering applications with software and hardware components
that have been developed.  Some
photogrammetric problems have been eliminated due to the use of high resolution
and different camera types by the UAVs that provide flight at different heights
and speeds. With these developments, it is possible to produce SAM with high
accuracy with UAV technique. This study has been carried out to investigate the
usability of unmanned aerial vehicles in highway projects in forested areas. In
this direction, the data obtained by the ground method and UAV have been
compared in terms of volume quantities and elevation information. As a working
area, a wooded highway corridor of about 800 meters in length and 300 meters in
width has been chosen. Images have been taken by performing 4 flights at
different heights and different overlay rates with unmanned aerial vehicle. The
coordinates of ground control points and terrain detail points have been determined
by the classical RTK method using the GNSS device. The images have been
processed with a different number of ground control points (GCP) in the Pix4D
and Agisoft PhotoScan software and the digital terrain models (DTM) have been
produced. Location marking results and error amounts of ground control points,
calculated soil work and the location of ground points produced by ground
measurement technique and UAV method have been compared. As a result, the
difference in the amount of soil work has been maximum 3.5% and the minimum has
been 0.6%, and the differences between the heights of the points have been 12.9
cm and 15.9 cm.

Keywords

Unmanned Aerial Vehicle, Highway Project, Digital Terrain Model, Volume Account

References

• Akgül, M., Yurtseven, H., Demir, M., Akay, A.E., Gülci, S. ve Öztürk, T., 2016. İnsansız Hava Araçları İle Yüksek Hassasiyette Sayısal Yükseklik Modeli Üretimi Ve Ormancılıkta Kullanım Olanakları. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 66(1), 104-118.
• Avdan, U., Gülşen, F.F., Ergincan, F. ve , Çömert, R., 2014. Arkeolojik Alanlarda Taş Planlarının Çıkarılmasında İnsansız Hava Araçlarının Kullanılması (Anavarza Örneği). 7. Mühendislik Ölçmeleri Sempozyumu, 15-17 Ekim 2014, Hitit Üniversitesi, Çorum.
• Carvajal, F., Agüera, F. ve Pérez, M.,2011. Surveying A Land slide In A Road Embankment Using Unmanned Aerial Vehicle Photogrammetry. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVIII-1/C22 UAV-g, Conference on Unmanned Aerial Vehicle in Geomatics, Zurich, Switzerland, 2011
• Erdoğan, A., 2016. Şeritvari Haritaların İnsansız Hava Araçları İle Üretimi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Konya,48s.
• Gürbüz, M. F. ve Türker, M.,2017. Çok Yüksek Çözünürlüklü İHA Görüntülerinden Otomatik Ağaç Tespiti. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği IX. Teknik Sempozyumu (TUFUAB2017),27-29 Nisan 2017, Afyonkarahisar.
• Haarbrink, R.B. ve Eisenbeiss, H., 2008. Accurate Dsm Production From Unmanned Helicopter Systems. The International Archives of the Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences,Vol. XXXVII. Part B1. Beijing.
• Li, Z.L., 1990. Sampling Strategyand Accuracy Assessment for Digital Terrain Modelling. PhDthesis, The University of Glasgow. Glasgow.
• Menteşoğlu, B. E. ve İnan, M.,2016. İnsansız Hava Araçlarının (İHA) Ormancılık Uygulamalarında Kullanımı. 6. Uzaktan Algılama ve CBS Sempozyumu, 5-7 Ekim 2016, Adana. Miller, C. ve Laflamme, R., 1958. The Digital Terrain Model-Theory And Applications. Photogrammetric Engineering, Volume 24,Pages433–442.
• Siebert, S. Ve Teizer, J., 2014. Mobile 3D Mapping For Surveying Earthwork Using An Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Automation in Construction, Volume 41, May 2014,Pages 1-14.
• Tercan, E., 2017. Karayolu Projelerinde İnsansız Hava Aracı ile Üretilen Sayısal Arazi Modelinin Değerlendirilmesi: Bucak-Kocaaliler Yolu Örneği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (MAKÜ FEBED), cilt 8, sayı 2, sayfa 172-183.
• Uysal, M. ve Toprak, A.S., 2015. İnsansız Hava Araçları İle Sayısal Arazi Modeli Üretimi. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği VIII. Teknik Sempozyumu (TUFUAB 2015), 21-23 Mayıs 2015, Konya.
• Yılmaz, V., Akar, A., Akar, Ö., Güngör, O., Karslı, F. ve Gökalp, E.,2013. İnsansız Hava Aracı İle Üretilen Ortofoto Haritalarda Doğruluk Analizi. Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği VII. Teknik Sempozyumu (TUFUAB 2013), 23-25 Mayıs 2013, KTÜ, Trabzon.