İHA Destekli Heyelan Aktivitesi İzleme: Uygulamalar ve Açık Konular

Abstract

Bu çalışmada, insansız hava araçlarına entegre olarak kullanılan yüksek çözünürlüklü kameralar yardımıyla elde edilen hava fotoğrafları kullanılarak heyelanların izlenmesine ilişkin esaslar, analizler ve sonuçları sunulmaktadır. Bu amaçla pilot çalışma bölgesi Sarıcaeli Köyü yakınındaki aktif heyelan seçilmiştir. Bu heyelan insansız hava aracı fotogrametrisi ve küresel konum belirleme sistemi kullanılarak modellenmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda Mayıs 2016, Eylül 2016 ve Ocak 2017’de olmak üzere üç periyot araziden veri toplanmıştır. Elde edilen bu veriler bir seri fotogrametrik iş akışı boyunca değerlendirilerek heyelan alanı ve yakın çevresine ilişkin civarına ait sayısal yüzey modeller, sayısal arazi modelleri, üç boyutlu modeller ve ortomozaikler gibi sonuç ürünler üretilmiştir. Ayrıca bu ürünler coğrafi bilgi sisteminde işlenerek heyelanın zamansal gelişimine ilişkin irdelemeler gerçekleştirilmiştir.

Keywords

• Heyelan
• İHA
• GPS/GNSS
• Fotogrametri
• SYM
• SAM

UAV-Assisted Landslide Activity Monitoring: Applications and Open Issues

Abstract

In this study, the principles, analyzes and results of landslide monitoring are presented by using aerial photographs obtained with the help of high-resolution cameras integrated with unmanned aerial vehicles. For this purpose, active landslide near Sarıcaeli Village, pilot study area, was selected. This landslide has been tried to be modeled using unmanned aerial vehicle photogrammetry and global positioning system. In this context, data were collected from the field for three periods, in May 2016, September 2016 and January 2017. These obtained data were evaluated during a series of photogrammetric workflows and final products such as digital surface models, digital terrain models, three-dimensional models and orthomosaics were produced. In addition, these products were processed in the geographic information system and the temporal development of the landslide was analyzed.

Keywords

• Landslide
• UAV
• GPS/GNSS
• Photogrammetry
• DSM
• DTM

References

1. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, 2015. Bütünleşik Tehlike Haritalarının Hazırlanması Heyelan-Kaya Düşmesi Temel Kılavuz.
2. Agisoft PhotoScan User Manual: Professional Edition, Version 1.2
3. Aydın Ö., 2007. GPS Tekniği Ders Notları, Yıldız Teknik Üniversitesi
4. Bakker W. H., 2009. Principle of Remote Sensing, The International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation, Holland
5. Chang K., 2007. Introduction to Geographic Information Systems, Mcgraw Higher Ed, 4. Edition, p. 1-6
6. Cruden D.M., Varnes D.J., 1996. Landslide Types and Processes, Special Report , Tansportation Research Board, National Academy of Sciences, 247:36-75
7. Duran Z., 2003, Tarihi Eserlerin Fotogrametrik Olarak Belgelenmesi ve Coğrafi Bilgi Sistemine Aktarılması, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye
8. Egels Y., Kasser M., 2002. Digital Photogrammetry, Taylor and Francis, USA and Canada

9. Eisenbeiss H., 2009. UAV Photogrammetry, ETH Zurich for the Degree of Doctor of Science
10. Eker E., Aydın A., 2016. İnsansız Hava Aracı (İHA) Sistemleriyle Heyelan hakkında Topoğrafik Veri Alımı: Hollenstein (Aşağı Avusturya – YBBS Bölgesi) Heyelan Alanı Örneği, 1st International Mediterranean Science and Engineering Congress (IMSEC 2016), October 26-28, 2016, Adana, Turkey, Pages:5082-5088, Paper ID: 1484
11. Erenoğlu R. C., Akçay O., Erenoğlu O., Uluocak E. Ş., Karaca Z., 2014. UAV Based Monitoring of Adatepe Landslide, Çanakkale, NW Turkey, FIG Congress 2014, Engaging the Challenges - Enhancing the Relevance, Kuala Lumpur, Malaysia 16 – 21 June 2014
12. Farina P., Rossi G., Tanteri L., Salvatici T., Gigli G., Moretti S., Casagli N., 2017 The Use of Multi-copter Drones for Landslide Investigations, 3. North American Symposium on Landslide, June 4-8 2017, Raoneke, Virginia, USA
13. Fernadez T., Perez J. L., Cardenal F. J., Lopez A., Gomez J.M., Colomo C., Delgado J., Sanchez M., 2015. Use Of A Light UAV And Photogrammetric Techniques To Study The Evoluation Of A Landslide, Jaen (Southern Spain), The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL-3/W3,2015, 241-248
14. Gonzales F. C., Woods R. E., 2008. Digital Image Processing, Pearson Prentice Halls, ABD
15. Guzzetti F., 2005. Landslide Hazard and Risk Assesment, Doctoral Thesis, Bonn, Germany
16. Güreşçi N. G., Seyrek K., Sargın A. H., 2012. Coğrafi Bilgi Sistemleri İle Hidroloji Uygulamaları. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Teknoloji Dairesi Başkanlığı
17. Ilgar A., Demirci S. E., Duru M., Pehlivan Ş., Dönmez M., Akçay A.E., 2008, 1:100000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları No:100, Jeoloji etütleri Dairesi, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara
18. Kavak K.Ş., 1998. Uzaktan Algılamanın Temel Kavramları ve Jeolojideki Uygulama Alanları, Jeoloji Mühendisliği, Sayı 52, s. 63 Kılınçoğlu D.B., 2016. Farklı İnsansız Hava Araçları İle Elde Edilen Görüntülerin Otomatik Fotogrametrik Yöntemlerle Değerlendirilmesi ve Doğruluk Analizi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye
19. Küpçü S., 2015. Coğrafi Bilgi sistemleri Uygulamaları, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir
20. Lindner G., Schraml K., Mansberger R., Hübl J., 2015. UAV Monitoring and Documentation of a Large Landslide, Applied Geomatics, Springer
21. Lyra A., Ploussi A., Georgantzoglou A., MATLAB as a Tool in Nuclear Medicine Image Processing, 2011, Publisher: InTech Lucieer A., De Jong S. M., Turner D. Mapping Landslide Displacements Using Structure from Motion (SfM) and Image Correlation of Multi-Temporal UAV Photogrammetry, Progress in Physical Geography 2014, Vol. 38 (1) Pages 97-116
22. Niethammer U., James M. R., Rothmund S., Travelletti J., Joswig M., 2010. UAV-Based Remote Sensing of Landslides, International Archives of Photogrametry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVIII, Part 5 Commission V Symposium, Newcastle upon Tyne, UK
23. Niethammer U., James M. R., Rothmund S., Travelletti J., Joswig M., 2012. UAV-based Remote Sensing of the Super-Sauze Landslide: Evaluation and Results, Engineering Geology Volume 128, 9 March 2012, Pages 2-11
24. Peterman V., 2015. Landslide Activity Monitoring With the Help Of The Unmanned Aerial Vehicle, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL-1/W4,2015, 215-218
25. Rau J. Y., Jhan J. P., Lo C. F., Lin Y. S., 2011. Landslide Mapping Using Imagery Acquired by a Fixed-Wing UAV, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XXXVIII-1/C22, 2011, ISPRS Zurich 2011 Workshop, 14-16 September 2011, Zurich, Switzerland
26. Richard Liew J.Y., Chen W.F., 2003. The Civil Engineering Handbook, Second Edition, CRC Press
27. Schenk T., 2005. Introduction to Photogrammetry, Autumn Quarter 2005
28. Toprak A.S., 2014. Fotogrametrik Tekniklerin İnsansız Hava Araçları İle Mühendislik Projelerinde Kullanılabilirliğinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Konya Selçuk Üniversitesi, Türkiye
29. Turner D., Lucieer A., and Steven M. J., 2015. Time Series Analysis of Landslide Dynamics Using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), Remote Sens. 2015, 7, 1736-1757; doi:10.3390/rs70201736
30. WP/WLI, (UNESCO Working Party for World Landslide Inventory), 1993. Multilingual Landslide Glossary Wade T., Sommer S., 2006. A to Z GIS, ESRI Press, California, USA.
31. Xu G., 2007. GPS Theory, Algorithms and Applications, Second Edition, Springer, Germany
32. Yaşayan A., Uysal M., Varlık A., Avdan U., 2011. Fotogrametri, Anadolu Üniversitesi
33. Zhang L., 2015. Automatic Digital Surface Model (DSM) Generation from Linear Array Images, Doctoral Thesis, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Zurich, Switzerland