Diş Kayalıkları’nın (İmranlı, Sivas) insansız hava aracı (İHA) kullanılarak 3 boyutlu modelinin oluşturulması

Yıl 2024, Cilt: 9 Sayı: 1, 69 - 85, 15.04.2024

Faruk Aylar , Serkan Gürgöze , Halil İbrahim Zeybek , Ali Uzun , Halithan Şen

https://doi.org/10.29128/geomatik.1341633

Öz

Kullanım kolaylığı ve sağladığı birçok avantaj İnsansız Hava Araçlarının (İHA) askeri, sivil (hobi, ticari) ve bilimsel amaçlı kullanımını hızla arttırmaktadır. İçinde pilotu ve yolcusu olmayan, sadece amaca uygun ekipman taşıyarak görevini yerine getiren İHA kullanımı, birçok alanda olduğu gibi jeomorfoloji çalışmalarında da giderek yaygınlaşmaktadır. İHA kullanımı araziyi havadan çeşitli açılardan fotoğraflama ile sınırlı değildir. Gelişen İHA teknolojisi sayesinde haritalama, sinematografi, ortofoto ve sayısal yükseklik modeli (SYM) üretimi ile 3B modellemeler bu hava araçlarının bilimsel amaçlı kullanım alanlarındandır. Bu çalışmada yaklaşık 4.7 km uzunluğundaki Diş Kayalıkları’nın İHA kullanılarak 3B Modellemesinin nasıl yapılabileceği örnek bir uygulama ile açıklanmaya çalışılmıştır. Çalışma sırasında 3 saat 20 dakika İHA uçuşu gerçekleştirilmiş ve toplam 2.996 koordinatlı ve bindirmeli fotoğraf çekimi yapılmıştır. Bu fotoğraflar bir dizi işlemden geçirildikten sonra Diş Kayalıkları’nın yüksek çözünürlüklü, ortofoto, SYM ve 3B görüntüleri ilde edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda jeomorfoloji alanında İHA kullanımının bazı detayların daha ayrıntılı incelenmesine imkân tanıdığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Jeomorfoloji, İHA, Fotogrametri, Diş Kayalıkları, Sivas

Destekleyen Kurum

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

PYO.FEN.1902.21.001

Teşekkür

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimine katkılarından dolayı teşekkür ederiz.

Kaynakça

• Anderson, K., & Gaston, K. J. (2013). Lightweight unmanned aerial vehicles will revolutionize spatial ecology. Frontiers in Ecology and the Environment, 11(3), 138-146. https://doi.org/10.1890/120150
• Aktan, N., Çolak, A., & Yılmaz, H. M. (2022). Production of orthophoto by UAV data: Yaprakhisar example. Advanced UAV, 2(1), 17-23.
• Bilgiç, T. (2016). 1:100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi, Divriği-İ39 Paftası. Ankara
• Böhler, W., & Heinz, G. (1999, October). Documentation, surveying, photogrammetry. XVII CIPA Symposium. Recife, Olinda. Brazil
• Clapuyt, F., Vanacker, V., & Van Oost, K. (2016). Reproducibility of UAV-based earth topography reconstructions based on Structure-from-Motion algorithms. Geomorphology, 260, 4-15. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.05.011
• Cruden, D. M. (2003). The shapes of cold, high mountains in sedimentary rocks. Geomorphology, 55(1-4), 249-261. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(03)00143-0
• Cruden, D. M., & Hu, X. Q. (1999). The shapes of some mountain peaks in the Canadian Rockies. Earth Surface Processes and Landforms: The Journal of the British Geomorphological Research Group, 24(13), 1229-1241. https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9837(199912)24:13<1229::AID-ESP42>3.0.CO;2-1
• Çubuk, Y., İnan, S. (1998). İmranlı ve Hafik Güneyinde (Sivas) Miyosen Havzasının Stratigiafik ve Tektonik Özellikleri. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 120(120), 36-38.
• Doğan, Y. (2019). 3D Modelling of Bridges by UAV Photogrammetry Method. Mersin Photogrammetry Journal, 1(1), 7-11
• Dölek, İ., & Çevik, A. (2023). Malazgirt savaş alanının tespiti, tarihi ve arkeolojik yüzey araştırması projesi kapsamında Malazgirt İlçesi sınırlarında bulunan kültürel miras eserlerin 3B modellemesi: Bir kültür envanteri çalışması. Kültürel Miras Araştırmaları, 4(1), 43-48. https://doi.org/10.59127/kulmira.1294595
• Duszyński, F., Migoń, P., & Strzelecki, M. C. (2019). Escarpment retreat in sedimentary tablelands and cuesta landscapes–Landforms, mechanisms and patterns. Earth-Science Reviews, 196, 102890. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.102890
• Ege, C. (2003). Nature's version of a playground slide—Devils Slide, Morgan County, Utah. Utah Geological Survey 35, 12.
• Erenoglu, O. (2021). UAV-based 3D modeling of formation processes for fairy chimney-like structures, Çanakkale, NW Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 14(17), 1698. https://doi.org/10.1007/s12517-021-07872-z
• Erenoglu, R. C., Akcay, O., & Erenoglu, O. (2017). An UAS-assisted multi-sensor approach for 3D modeling and reconstruction of cultural heritage site. Journal of Cultural Heritage, 26, 79-90. https://doi.org/10.1016/j.culher.2017.02.007
• Erinç, S. (2015) Jeomorfoloji I. İstanbul: Der Yayınevi
• Gerrard, J. (2012). Rocks and landforms. Springer Science & Business Media.
• Goudie, A. (2004). Encyclopedia of geomorphology (Vol. 2). Psychology Press.
• Gómez-Pazo, A., & Pérez-Alberti, A. (2021). The use of UAVs for the characterization and analysis of rocky coasts. Drones, 5(1), 23. https://doi.org/10.3390/drones5010023
• Gutiérrez, F., Gutiérrez, M., (2016). Structural landforms. Landforms of the Earth: An Illustrated Guide, 3-19.
• Harris, W., & Norman White, G. (2008). X‐ray diffraction techniques for soil mineral identification. Methods of soil analysis part 5—Mineralogical methods, 5, 81-115. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.5.c4
• Harwin, S., & Lucieer, A. (2012). Assessing the accuracy of georeferenced point clouds produced via multi-view stereopsis from unmanned aerial vehicle (UAV) imagery. Remote Sensing, 4(6), 1573-1599. https://doi.org/10.3390/rs4061573
• Hoşgören, M. Y. (2007) Jeomorfolojinin Ana Çizgileri I. İstanbul: Çantay Yayınevi.
• Hugenholtz, C. H., Whitehead, K., Brown, O. W., Barchyn, T. E., Moorman, B. J., LeClair, A., ... & Hamilton, T. (2013). Geomorphological mapping with a small unmanned aircraft system (sUAS): Feature detection and accuracy assessment of a photogrammetrically-derived digital terrain model. Geomorphology, 194, 16-24. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2013.03.023
• Huggett, R. J. (2017) Fundamentals of Geomorphology (Fourth Edition). London and New York: Taylor&Francis Group, Routledge.
• James, M. R., & Varley, N. (2012). Identification of structural controls in an active lava dome with high resolution DEMs: Volcán de Colima, Mexico. Geophysical Research Letters, 39(22). https://doi.org/10.1029/2012GL054245
• James, M. R., Chandler, J. H., Eltner, A., Fraser, C., Miller, P. E., Mills, J. P., ... & Lane, S. N. (2019). Guidelines on the use of structure‐from‐motion photogrammetry in geomorphic research. Earth Surface Processes and Landforms, 44(10), 2081-2084. https://doi.org/10.1002/esp.4637
• Kabadayı, A., Erdoğan, A. (2023). İHA Fotogrametrisi Kullanarak Yozgat Çilekçi Türbesi’nin 3 Boyutlu Nokta Bulutu ve Modelinin Üretilmesi. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 5(1), 29-35. https://doi.org/10.53030/tufod.1313200
• Kanun, E., Alptekin, A., & Yakar, M. (2021). Cultural heritage modelling using UAV photogrammetric methods: a case study of Kanlıdivane archeological site. Advanced UAV, 1(1), 24-33.
• Kasprzak, M., Jancewicz, K., & Michniewicz, A. (2018). UAV and SfM in detailed geomorphological mapping of granite tors: an example of Starościńskie Skały (Sudetes, SW Poland). Pure and Applied Geophysics, 175, 3193-3207. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1730-8
• Kaya, Y., Polat, N., Şenol, H. İ., Memduhoğlu, A., Ulukavak, M. (2021). Arkeolojik Kalıntıların Belgelenmesinde Yersel ve İHA Fotogrametrisinin Birlikte Kullanımı. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 3(1), 09-14. https://doi.org/10.53030/tufod.899089
• Kurtman, F. (1973). Sivas-Hafik-Zara ve Imranli bölgesinin jeolojik ve tektonik yapisi. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 80(80), 1-36.
• Langhammer, J., & Vacková, T. (2018). Detection and mapping of the geomorphic effects of flooding using UAV photogrammetry. Pure and Applied Geophysics, 175, 3223-3245. https://doi.org/10.1007/s00024-018-1874-1
• Lejot, J., Delacourt, C., Piégay, H., Fournier, T., Trémélo, M. L., & Allemand, P. (2007). Very high spatial resolution imagery for channel bathymetry and topography from an unmanned mapping controlled platform. Earth Surface Processes and Landforms: The Journal of the British Geomorphological Research Group, 32(11), 1705-1725. https://doi.org/10.1002/esp.1595
• Mason, J. A., Muller, P. O., Burt, J. E., Blij, H. J. (2016) Physical Geography (Fifth Edition). New York: Oxford University Press.
• Mırdan, O., Yakar, M. (2017). Tarihi Eserlerin İnsansız Hava Aracı ile Modellenmesinde Karşılaşılan Sorunlar. Geomatic, 2(3), 118-125. https://doi.org/10.29128/geomatik.306914
• Micheletti, N., Chandler, J. H., Lane, S. N. (2015). Section 2.2: Structure from motion (SfM) photogrammetry. In: Clarke LE, Nield JM (eds) Geomorphological Techniques (Online Edition). British Society for Geomorphology, London, UK.
• Miziński, B., & Niedzielski, T. (2017). Fully-automated estimation of snow depth in near real time with the use of unmanned aerial vehicles without utilizing ground control points. Cold Regions Science and Technology, 138, 63-72. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2017.03.006
• Murfitt, S. L., Allan, B. M., Bellgrove, A., Rattray, A., Young, M. A., & Ierodiaconou, D. (2017). Applications of unmanned aerial vehicles in intertidal reef monitoring. Scientific Reports, 7(1), 10259. https://doi.org/10.1038/s41598-017-10818-9
• Özcan, O. (2017). İnsansız hava aracı (İHA) ile farklı yüksekliklerden üretilen sayısal yüzey modellerinin (SYM) doğruluk analizi. Mühendislik ve Yer Bilimleri Dergisi, 2(1), 1-7.
• Öztürk, M. Z., Çetinkaya, G., & Aydın, S. (2017). Köppen-Geiger iklim sınıflandırmasına göre Türkiye’nin iklim tipleri. Coğrafya Dergisi, (35), 17-27. https://doi.org/10.26650/JGEOG295515
• Pan, Y., Dong, Y., Wang, D., Chen, A., & Ye, Z. (2019). Three-dimensional reconstruction of structural surface model of heritage bridges using UAV-based photogrammetric point clouds. Remote Sensing, 11(10), 1204. https://doi.org/10.3390/rs11101204
• Prodanov, B., Lambev, T., Bekova, R., & Kotsev, I. (2019a). Applying Unmanned Aerial Vehicles for high-resolution geomorphological mapping of the Ahtopol coastal sector (Bulgarian Black Sea coast). Proc. SGEM, 19, 465-472.
• Prodanov, B., Kotsev, I., Lambev, T., Dimitrov, L., Bekova, R., & Dechev, D. (2019b). Drone-based geomorphological and landscape mapping of Bolata Cove, Bulgarian coast. Proceedings of IMAM, 592-598.
• Rau, J. Y., Jhan, J. P., Lo, C. F., & Lin, Y. S. (2012). Landslide mapping using imagery acquired by a fixed-wing UAV. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 38, 195-200. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XXXVIII-1-C22-195-2011
• Reichard, S. (2015). Old Yellowstone: History of the Devil’s Slide. In "Yellowstone Insider".
• Rosnell, T., & Honkavaara, E. (2012). Point cloud generation from aerial image data acquired by a quadrocopter type micro unmanned aerial vehicle and a digital still camera. Sensors, 12(1), 453-480. https://doi.org/10.3390/s120100453
• Scherer, M. (2002). About the synthesis of different methods in surveying. International Archives of Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 34(5/C7), 423-429.
• Senkal, E., Kaplan, G., & Avdan, U. (2021). Accuracy assessment of digital surface models from unmanned aerial vehicles’ imagery on archaeological sites. International Journal of Engineering and Geosciences, 6(2), 81-89. https://doi.org/10.26833/ijeg.696001
• Seyrek, E. C., Narin, Ö. G., Koçak, T., & Uysal, M. (2021). Yüzey araştırmalarında İHA fotogrametrisinin kullanımı: Kolankaya Siperleri örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 3(2), 69-75. https://doi.org/10.53030/tufod.1021793
• Śledź, S., Ewertowski, M. W., & Piekarczyk, J. (2021). Applications of unmanned aerial vehicle (UAV) surveys and Structure from Motion photogrammetry in glacial and periglacial geomorphology. Geomorphology, 378, 107620. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2021.107620
• Strahler, A. (2011) Introducing Physical Geography. Danvers: John Wiley&Sons, Inc.
• Scheidegger, A. E. (2012). Theoretical geomorphology. London: Springer Science & Business Media.
• Smith, M. J., Chandler, J., & Rose, J. (2009). High spatial resolution data acquisition for the geosciences: kite aerial photography. Earth Surface Processes and Landforms, 34(1), 155-161. https://doi.org/10.1002/esp.1702
• Sponemann, J. (1989). Homoclinal ridges in Lower Saxony. Catena Supplement, 15, 133-149.
• Şasi, A. (2020). Kültürel Mirasların İnsansız Hava Aracı ile Fotogrametrik Üç Boyutlu Modelleme Çalışmalarında Karşılaşılan Sıkıntılar ve Öneriler. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(1), 7-13.
• Şen, M. (2018). Afet Yönetimi İçin İHA Görüntülerinin Kullanımı ve Karapınar Obrukları Örneği. [Yüksek Lisans Tezi Necmettin Erbakan Üniversitesi].
• Şenol, H. İ., & Kaya, Y. (2019). İnternet tabanlı veri kullanımıyla yerleşim alanlarının modellenmesi: Çiftlikköy Kampüsü Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 1(1), 11-16.
• Şenol, H. İ., & Orman, E. (2022). Diyarbakır Mardin Kapı’nın Yersel Fotogrametri Yöntemiyle 3B Belgelenmesi. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 4(1), 1-6. https://doi.org/10.53030/tufod.1099940
• Şenol, H. İ., Yiğit, A. Y., Kaya, Y., & Ulvi, A. (2021). İHA ve yersel fotogrametrik veri füzyonu ile kültürel mirasın 3 boyutlu (3B) modelleme uygulaması: Kanlıdivane Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 3(1), 29-36. https://doi.org/10.53030/tufod.935920
• Turoğlu, H. (2019). Şehir seli ve taşkını araştırmalarında sayısal yüzey modellemesi (SYM) ve insansız hava aracı (İHA) verisi kullanımı. Coğrafya Araştırmalarında Coğrafi Bilgi Sistemleri Uygulamaları, 1, 01-28. Pegem Akademi Yayınevi.
• Ulvi, A., & Toprak, A. S. (2016). Investigation of three-dimensional modelling availability taken photograph of the unmanned aerial vehicle; sample of kanlidivane church. International Journal of Engineering and Geosciences, 1(1), 1-7. https://doi.org/10.26833/ijeg.285216
• Ulvi, A., Yakar, M., Yiğit, A. Y., & Kaya, Y. (2020). İHA ve yersel fotogrametrik teknikler kullanarak Aksaray Kızıl Kilise’nin 3 Boyutlu nokta bulutu ve modelinin üretilmesi. Geomatik, 5(1), 19-26. https://doi.org/10.29128/geomatik.560179
• Uzun, A., Aylar, F., Zeybek, H. İ., Gürgöze, S., Bahadir, M., & Alemdağ, S. (2023). Natural Walls of Anatolia: formation and development of Diş Kayalıkları as a structural landform (Sivas, Türkiye). Journal of Mountain Science, 20(7), 1807-1823. https://doi.org/10.1007/s11629-023-7998-5
• Yakar, M., Toprak, A. S., Ulvi, A., Uysal, M. (2015). Konya Beyşehir Bezariye Hanının (Bedesten) İHA ile Fotogrametrik Teknik Kullanılarak Üç Boyutlu Modellemesi. 15. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 25-28 Mart, Ankara.
• Yalçınlar, İ. (1996) Strüktüral Jeomorfoloji. Konya: Özeğitim.
• Yılmaz, H. M., Mutluoğlu, Ö., Ulvi, A., Yaman, A., Bilgilioğlu, S. S. (2018). İnsansız Hava Aracı ile Ortofoto Üretimi ve Aksaray Üniversitesi Kampüsü Örneği. Geomatik 3(2), 129-136. https://doi.org/10.29128/geomatik.369553
• Yılmaz, H. M., Aktan, N., Çolak, A., & Alptekin, A. (2022). Modelling Ozancık village (Aksaray) in computer environment using UAV photogrammetry. Mersin Photogrammetry Journal, 4(1), 32-36. https://doi.org/10.53093/mephoj.1132303
• Yiğit, A. Y., & Ulvi, A. (2020). İHA fotogrametrisi tekniği kullanarak 3B model oluşturma: Yakutiye Medresesi Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 46-54.
• Zıba, H. E., & Yılmaz, H. M. (2019). Karayolu projeleri için İHA ile şeritvari harita üretimi. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 1(1), 23-32.
• URL-1. DJI Destek. (2023). https://dl.djicdn.com/downloads/ DJI_Mavic_3_Pro/DJI_Mavic_3_Pro_User_Manual-TR.pdf