Çok bantlı Landsat 8-OLI ve Sentinel-2A MSI uydu görüntülerinin karşılaştırmalı jeoloji uygulaması: Örnek çalışma alanı olarak Doğu Anadolu Fayı boyunca Palu – Hazar Gölü bölgesi (Elazığ, Türkiye)

Yıl 2021, Cilt: 6 Sayı: 3, 238 - 246, 01.12.2021

Cengiz Zabcı

https://doi.org/10.29128/geomatik.776280

Cited By: 7

Öz

Jeoloji haritalarının yapımında, özellikle erişimi zor sahalar için son yıllarda çok bantlı uydu görüntülerinin kullanımı yaygınlık kazanmıştır. Teknolojinin ilerlemesine paralel olarak bu tarz görüntü alan uyduların sayısının yanı sıra, kaydettikleri görüntü kalitesinde de belirgin bir artış olmuştur. Bu çalışma, farklı uzay ajansları tarafından yörüngeye fırlatılarak işletilen Landsat 8 OLI ve Sentinel 2A MSI uydularına ait uzay görüntülerinin Palu ve Hazar Gölü (Elazığ) arasında kalan bir bölgenin jeolojisi için karşılaştırmasını içerir. Türkiye’nin en önemli deprem kuşaklarından Doğu Anadolu Fayı’nın (DAF) yer aldığı bu bölgede kayaç gruplarının hassas olarak belirlenmesi, fayın yakın ve uzun dönem davranışının anlaşılması açısından büyük öneme sahiptir. Her iki veri seti için uygulanan bant kombinasyonu, bant oranlaması, Minimum Gürültü Fraksiyonu (MNF) ve Temel Bileşen Analizi (PCA) işlemleri sonucunda, veri setinden bağımsız olarak bant kombinasyonu ve MNF analizlerinin daha iyi sonuç verdiği görülür. Farklı uydu tiplerinden, jeoloji haritası ile karşılaştırıldıkları zaman, Sentinel 2’ye ait RGB bant kombinasyonu renk zenginliği ile öne çıkar. Açık erişime sahip olan bu uydu görüntülerinin kullanımının, özellikle erişimi zor alanlarda jeolojik harita yapma hassasiyetini arttıracağı bir gerçektir. Bu veri kaynaklarından Sentinel 2A MSI uydusu, hem bant zenginliği hem de göreceli yüksek çözünürlüğü ile ön plana çıkmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Uzaktan ALgılama, Landsat 8, Sentinel 2, jeoloji, Doğu Anadolu Fayı

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

118Y429

Kaynakça

• Akar, Ö ve Tunç Görmüş, E. (2019). Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 uydu görüntülerinden rastgele orman sınıflandırıcı ile arazi kullanım haritalarının üretilmesi, Geomatik Dergisi, 4(1), 68-81.
• Apaydın, C. ve Abdikan, S. (2021). Fındık bahçelerinin Sentinel-2 verileri kullanılarak piksel tabanlı sınıflandırma yöntemleriyle belirlenmesi, Geomatik Dergisi, 6(2), 107-114.
• Barka, A.A. ve Reilinger, R. (1997). Active Tectonics of the Eastern Mediterranean Region: deduced from GPS, neotectonic and seismicity data. Ann. di Geofis. XL, 587–610.
• Chavez, P., Berlin, G. L. ve Sowers, L. B. (1982). Statistical method for selecting Landsat MSS, Journal Appl. Photogt. Eng., 8, 23-30.
• Costa, S., Santos, V., Melo, D. ve Santos, P. (2017). Evaluation of Landsat 8 and Sentinel-2A data on the correlation between geological mapping and NDVI, First International Symposium on Geosicence and Remote Sensing, 15-16 Haziran 2017, Valdivia, Şili.
• Çakır, Z., Ergintav, S., Çetin, S., Şentürk, S., Özdemir, A., Doğan, U., Karabulut, H., Şaroğlu, F., Dikmen, U., Bilham, R. G., Julaiti, W. ve Özener, H. (2018). Surface creep along the East Anatolian Fault, American Geophysical Union, Fall Meeting 2018, Abstract #T51J-0332
• Çetin, S., Ergintav, S., Doğan, U., Çakır, Z., Şentürk, S., Karabulut, H., Şaroğlu, F., Julaiti, W. ve Özener, H. (2016). Investigation of the Creep Along the Hazar - Palu Section of the East Anatolian Fault (Turkey) Using InSAR and GPS Observations, EGU General Assembly 2016, 17-22 Nisan, 2016, Viyana Avusturya, EPSC2016-3938.
• Dewey, J. F., Hempton, M. R., Kidd, W. S. F., Şaroğlu, F. ve Şengör, A. M. C. (1986). Shortening of continental lithosphere: the neotectonics of Eastern Anatolia -- a young collision zone. Geol. Soc. London, Spec. Publ., 19, 1–36.
• Dilekçi, S., Marangoz A., M. Ve Ateşoğlu, A., 2021, Zonguldak ve Ereğli orman işletme müdürlükleri orman yangını risk alanlarının belirlenmesi, Geomatik Dergisi, 6(1), 44-53.
• Doğan, U., Ergintav, S., Zabcı, C., Özarpacı, S., Özdemir, A., Erkoç, M. H., Yazıcı, M., Yiğitoğlu, A., Çakır, Z., Karabulut, H., Köküm, M., Bayram, B. Ve Bilham, R. (2019). Investigating the characteristic properties of creeping along the Hazar-Palu Segment of the East Anatolian Fault, Turkey, AGU Fall Meeting, San Francisco, T53C-07.
• Doğru, M. ve Yücel, M. A. (2017). LANDSAT 8 OLI Multispektral verileri kullanılarak litolojik harita yapımı, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17, 172-184.
• Duman, T. Y. ve Emre, Ö. (2013). The East Anatolian Fault: geometry, segmentation and jog characteristics. Geol. Soc. London, Spec. Publ., 372, 495-530.
• Erdem, F., Derinpınar, M. A., Nasırzadehdizaji, R., Oy, S., Şeker, D. Z. ve Bayram, B. (2018). Rastgele orman yöntemi kullanılarak kıyı çizgisinin çıkarımı İstanbul örneği, Geomatik Dergisi, 3(2), 100-107.
• Erener, A. ve Sarp, G. (2017). Barajların çevresel etkilerinin zamansal ve mekânsal olarak uzaktan algılama ile değerlendirilmesi: Atatürk Baraj örneği, Geomatik Dergisi, 2(1), 1-10.
• Ergintav, S., Çakır, Z., Doğan, U., Çetin, S., Şentürk, S., Karabulut, H., Şaroğlu, F., Dikmen, Ü., Bilham, R., Özdemir, A., Julaiti, W. ve Özener, H. (2017). Aseismic slip and surface creep on the Hazar-Palu section of the East Anatolian Fault, Turkey, AGU Fall Meeting: New Orleans, AGU.
• Fal, S., Maanan, M., Baidder, L. ve Rhinane, H. (2019). The contribution of Sentinel-2 satellite images for geological mapping in the South of Tafilalet basin (Eastern Anti-Atlas, Morocco), The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-4/W12, 75-82.
• Green, A. A., Berman, M. Switzer, P. ve Craig, M. D. (1988). A transformation for ordering multispectral data in terms of image quality with implications for noise removal. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 26(1), 65-74.
• Goetz, A. F. H. ve Rowan, L. C. (1981). Geologic remote sensing, Science, 211(4484), 781-791.
• Gülen, L., Barka, A. ve Toksöz, M. (1987). Continental collision and related complex deformation: Maras Triple Junction and surroundin structures, SE Turkey, Yerbilimleri, 14, 319–336.
• Herece, E. (2008). Doğu Anadolu Fay (DAF) Atlası, Special Publication Series-13.
• Inzana, J., Kusky, T., Higgs, H. ve Tucker, R. (2003). Supervised classifications of Landsat TM ban ratio images and Landsat TM band ratio image with radar for geological interpretations of central Madagascar, Journal of African Earth Sciences, 37, 59-72.
• Kaduri, M., Gratier, J.-P., Renard, F., Çakır, Z. ve Lassare, C. (2017). The implications of fault zone transformation on aseismic creep: Example of the North Anatolian Fault, Turkey. Journal of Geophysical Research – Solid Earth, 122, 4208-4236.
• Karip, A. G. B. ve Göksel, Ç. (2017). İğneada koruma alanının arazi örtüsü/arazi kullanımının zaman bağlı değişiminin markov zincirleri ile modellenmesi, Geomatik Dergisi, 2(2), 94-105.
• Keskin, İ. (Derleyen) (2011a). Elazığ – L42 paftası jeoloji haritası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Keskin, İ. (Derleyen) (2011b). Elazığ – L43 paftası jeoloji haritası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Ankara.
• Khalifa, A., Çakır, Z., Kaya, Ş. Ve Gabr, S. (2020). ASTER spectral band ratios for lithological mapping: a case study for measuring geological offset along the Erkenek Segment of the East Anatolian Fault Zone, Turkey, Arabian Journal of Geosciences, 13, 832.
• Köküm, M. (2019). Landsat TM görüntüleri üzerinden Doğu Anadolu Fay Sistemi’nin Palu (Elazığ)-Pütürge (Malatya) arasındaki bölümünün çizgisellik analizi, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1), 119-127.
• Loughlin, W. P. ve Tawfiq, M. A. (1985). Discrimination of rock types and aleration zones from airborne MSS data: the Samram-Shayban and Mahd Adh Dhahab areas of Saudi Arabia, Proceedings of the International Symposium on Remote Sensing of Environment, 4th Thematic Conference, Remote Sensing for Expoloration Geology held in San Fransico, California, 1-4 Nisan 1985, 207-217.
• Mars, J. C. ve Rowan, L. C. (2011). ASTER spectral analysis and lithologi mapping of the Khanneshin carbonate volcano, Afghanistan, Geosphere, 7, 276-289.
• McKenzie, D. (1972). Active Tectonics of the Mediterranean Region, Geophys. J. R. Astron. Soc., 30, 109–185.
• Novak, I. D. ve Soulakellis, N. (2000). Identifying geomorhic features using Landsat-5/TM data processing techniques on Lesvos, Greece, Geomorphology, 34, 101-109.
• Peña, S. A. ve Abdelsalam, M. G. (2006). Orbital remote sensing for geological mapping in southern Tunisia: implication for oil and gas exploration, Journal of African Earth Sciences, 44, 203-219.
• Reilinger, R., McClusky, S., Vernant, P., Lawrence, S., Ergintav, S., ve ark. (2006). GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions. J. Geophys. Res. Solid Earth 111, B05411.
• Richards, J. A. (1999). Remote sensing digital image analysis: An introduction, Springer-Verlag.
• Richetti, E. (2000). Multispectral satellite image and ancillary data integration for geological classification, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 66(4), 429-435.
• Rigol, J. P. ve Chica-Olmo, M. (1998). Merging remote-sensing images for geological-environmental mapping: application to the Cabo de Gata-Nijar Natural Park, Spain, Environmental Geology, 34, 194-202.
• Rockwell, B. W. ve Hofstra, A. H. (2008). Identification of quartz and carbonate minerals across northern Nevada using ASTER thermal infrared emissivity data, implications for geologic mapping and mineral resource investigations in well studies frontier areas, Geosphere, 4(1), 218-246.
• Rotherty, D. A. (1987). Improved discrimination of rock units using Landsat Thematic Mapper imagery of the Oman ophiolite, Journal of the Geological Society of London, 144, 587-597.
• Salehi, S., Mielke, C., Pedersen, C. B. ve Olsen, S. D. (2019). Comparison of ASTER and Sentinel-2 spaceborn datasets for geological mapping: a case study from North-East Greenland, Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin, 43, e2019430205-01-06.
• Sümengen, M. (Derleyen) (2011a). Elazığ – K43 paftası jeoloji haritası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Sümengen, M. (Derleyen) (2011b). Elazığ – K44 paftası jeoloji haritası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Şengör, A.M.C. (1980). Türkiye’nin neotektoniğinin esasları (Principles of the Neotectonism of Turkey). Türkiye Jeoloji Kurumu Konferans Serisi, Ankara.
• Şengör, A. M. C., Görür, N. ve Şaroğlu, F. (1985). Strike-slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study, In Biddle, K.T., Christie-Blick, N. (Eds.), Strike-Slip Deformation, Basin Formation, and Sedimentation, Soc. Econ. Paleontol. Spec. Publ. Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, Oklahoma, 227–264.
• Şengör, A. M. C., Lom, N., Sunal, G., Zabcı, C. ve Sançar, T. (2019). The phanerozoic palaeotectonics of Turkey. Part I: an inventory. Mediterr. Geosci. Rev., 1, 91–161.
• Şengör, A. M. C. ve Zabcı, C. (2019). The North Anatolian Fault and the North Anatolian Shear Zone, In Kuzucuoğlu, C., Çiner, A., Kazancı, N. (Eds) Landscapes and Landforms of Turkey, Springer, Berlin, 481-494.
• Tunay, M. ve Ateşoğlu, A. (2008). Çok zamanlı uydu görüntüleri ile Amasra ve yakın çevresine ait bitki örtüsü değişim analizi, Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 10(13), 71-80.
• USGS, https://www.usgs.gov/centers/eros/science/usgs-eros-archive-sentinel-2-comparison-sentinel-2-and-landsat?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects, Accessed date: 30 Temmuz 2020.
• van der Meer, F.D., van der Werff, H.M.A., van Ruitenbeek, F.J.A., Hecker, C.A., Bakker, W.H., Noomen, M.F., van der Meijde, M., Carranza, E.J.M., Smeth, J.B. de ve Woldai, T. (2012). Multi- and hyperspectral geologic remote sensing: A review. Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf. 14, 112–128.
• van der Meer, F. D., van der Werff, H. M. A. ve van Ruitenbeek, F. J. A. (2014). Potential of ESA’s Sentinel-2 for geological applications, Remote Sensing Environment, 148, 124-133.
• van der Werff, H. M. A. ve van der Meer, F. D. (2015). Sentinel-2 for mapping iron absorption feature parameters, Remote Sensing, 7(10), 12635-12653.
• van der Werff, H. M. A. ve van der Meer, F. D. (2016). Sentinel-2A MSI and Landsat 8 OLI provide data continutiy for geological remote sensing, Remote Sensing, 8(11), 883.
• Wessel, P., Smith, W. S. F., Scharroo, R., Luis, J. ve Wobbe, F. (2013). Generic Mapping Tools: improved version released, EOS Transactions, American Geophysical Union, 94(45), 409-420.
• Yönlü, Ö., Altunel, E. ve Karabacak, V. (2017). Geological and geomorphological evidence for the southwestern extension of the East Anatolian Fault Zone, Turkey. Earth Planet. Sci. Lett., 469, 1-14.
• Zumsprekel, H. ve Prinz, T. (2000). Computer-enchanced multispectral remote sensing data: a useful tool fort he geological mapping of Archean terrains in (semi)arid environments, Computers & Geosciences, 26(1), 87-100.