UAV-Based Modeling of Archaeological Sites: The Case of Andoz Castle (Espiye-Giresun)

Yıl 2025, Cilt: 6 Sayı: 2, 196 - 212, 27.09.2025

Oğulcan Avcı , Cüneyt Aktaş

https://doi.org/10.48123/rsgis.1655969

Öz

This study presents the UAV-assisted photogrammetric 3D modeling of Andoz Castle, located in the Espiye district of Giresun Province, Türkiye. The primary aim is to digitally document the current state of the structure, situated in steep terrain, with high spatial accuracy. A total of 2,242 images were captured using a DJI Mini 3 Pro UAV. 3D reconstruction was conducted using Structure from Motion (SfM) and Multi-View Stereo (MVS) algorithms via Agisoft Metashape Professional. To improve accuracy, eight ground control points (GCPs)-four reference and four check points-were measured with a GNSS device and manually marked in the software. The Ground Sampling Distance (GSD) was calculated as 5.46 cm/pixel for the Digital Elevation Model (DEM) and 2.00 cm/pixel for the orthophoto. The Root Mean Square (RMS) error was determined as 2.06 cm for GCPs and 7.67 cm for check points. The resulting high-resolution 3D model provides a reliable basis for restoration, virtual tours, heritage management, and spatial analysis. Additionally, the study analyzes the geographical and strategic context of the castle, aiming to support digital cultural heritage documentation efforts.

Anahtar Kelimeler

Remote sensing , UAV-assisted 3D modeling , Photogrammetry , Archaeological documentation , Andoz castle

Arkeolojik Alanların İHA ile Modellenmesi: Andoz Kalesi (Espiye-Giresun) Örneği

Öz

Bu çalışma, Giresun ili Espiye ilçesinde yer alan Andoz Kalesi’nin insansız hava aracı (İHA) destekli fotogrametri yöntemiyle üç boyutlu (3B) olarak modellenmesini konu almaktadır. Araştırma, sarp topoğrafyaya sahip bu tarihi yapının güncel durumunu yüksek doğrulukla belgeleyerek dijital arşivlemeye katkı sunmayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda DJI Mini 3 Pro İHA ile toplam 2242 adet fotoğraf toplanmış ve Agisoft Metashape Professional yazılımı kullanılarak Structure from Motion (SfM) ve Multi-View Stereo (MVS) algoritmaları aracılığıyla 3B modelleme gerçekleştirilmiştir. Fotogrametrik doğruluğu artırmak amacıyla, 8 adet yer kontrol noktası (4’ü referans - GCP, 4’ü kontrol - check point olarak) GNSS cihazıyla ölçülerek yazılıma tanımlanmış ve ilgili görüntüler üzerinde manuel işaretlemesi yapılmıştır. Yapılan işlemler sonucunda, araştırma sahasına ait modelin sayısal yükseklik modeli (DEM) için GSD değeri 5.46 cm/piksel, ortofoto için ise nominal GSD değeri 2.00 cm/piksel olarak hesaplanmıştır. Kontrol noktaları üzerinden yapılan doğruluk analizinde, referans (GCP) noktalarında toplam RMS hata 2.06 cm, kontrol (check) noktalarında ise 7.67 cm olarak belirlenmiştir. Üretilen yüksek çözünürlüklü 3B model; restorasyon, sanal tur, kültürel miras yönetimi ve mekânsal analizler gibi çeşitli disiplinlerde bilimsel referans olarak değerlendirilebilecek niteliktedir. Ayrıca, Andoz Kalesi’nin coğrafi bağlamı ve stratejik konumu da çalışmada analiz edilerek, dijital kültürel miras belgelenmesine önemli bir katkı sunulması hedeflenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Uzaktan algılama , İHA destekli 3B modelleme , Fotogrametri , Arkeolojik belgeleme , Andoz kalesi

Kaynakça

• Aydın, İ., Oso, C., Yaşar, M., & Polat, N. (2023). Tarihi Kızılkoyun Nekropol alanında M54 no.lu kaya mezarının fotogrametri ile 3B modellemesi. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 5(1), 36–42.
• Aylar, F., Gürgöze, S., Zeybek, H. İ., Uzun, A., & Şen, H. (2024). Diş Kayalıkları’nın (İmranlı, Sivas) insansız hava aracı (İHA) kullanılarak 3 boyutlu modelinin oluşturulması. Geomatik, 9(1), 69–85. https://doi.org/10.29128/geomatik.1341633
• Bekdemir, Ü., & Elmacı, S. (2008, 9–11 Ekim). Giresun kentinin gelişimini etkileyen faktörler [Bildiri sunumu]. Uluslararası Giresun ve Doğu Karadeniz Sosyal Bilimler Sempozyumu, Giresun, Türkiye.
• Bryer, A., & Winfield, D. (1985). The Byzantine monuments and topography of the Pontos. Dumbarton Oaks Research Library and Collection.
• Ceylani, M. U., & Yavuz, U. G. (2023). Fotoğrafik modelleme: Fotogrametri tekniği ile video oyunlarında nesne-sahne tasarımı. EKEV Akademi Dergisi, 93, 342–358. https://doi.org/10.17753/sosekev.1214540
• Çelik, M. Ö., Yakar, İ., Hamal, S., Oğuz, G. M., & Kanun, E. (2020). Sfm tekniği ile oluşturulan 3B modellerin kültürel mirasın belgelenmesi çalışmalarında kullanılması: Gözne Kalesi örneği. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 2(1), 22–27.
• Çipiloğlu Yıldız, Z., Türker, M., & Ak, R. (2021). Mimari miras eğitiminde artırılmış gerçeklik ve fotogrametri desteği. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 14(2), 137–149. https://doi.org/10.17671/gazibtd.792539
• Darkot, B. (1972). Türkiye iktisadî coğrafyası. İstanbul Matbaası.
• Dellaert, F., Seitz, S. M., Thorpe, C. E., & Thrun, S. (2000, June 13–15). Structure from motion without correspondence [Conference presentation]. IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2000), Hilton Head, South Carolina. https://doi.org/10.1109/CVPR.2000.854916
• Emecen, F. (2020). Karadeniz kıyı kentleri tarihi. Turkuaz Kitap.
• Erbaş, N. F., Kabadayı, A., & Varlık, A. (2025). Tarihi eserlerin İHA fotogrametrisi yöntemi kullanılarak 3 boyutlu modellenmesi: Yozgat Garipler Köyü Kilisesi örneği. Kültürel Miras Araştırmaları, 6(1), 15–24.
• Esposito, S., Fallavollita, P., Wahbeh, W., Nardinocchi, C., & Balsia, M. (2014, July 13–18). Performance evaluation of UAV photogrammetric 3D reconstruction [Symposium presentation]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Symposium, Quebec City, QC, Canada.
• Fatsa, M. (2010). XV ve XVI yüzyıllarda Giresun sosyal ve ekonomik hayat. Bilge Ajans Matbaa.
• Furukawa, Y., & Hernández, C. (2015). Multi-view stereo: A tutorial. Foundations and Trends in Computer Graphics and Vision, 9(1–2), 1–148.
• Gökbilgin, M. T. (1962). XVI. yüzyıl başlarında Trabzon Livası ve Doğu Karadeniz Bölgesi. Belleten, 26(102), 293–338.
• Hamal, S. N. G., & Ulvi, A. (2022). 3B kent modelleri oluşturma sürecinde İHA fotogrametrisi ve CBS entegrasyonu: Mersin Üniversitesi Çiftlikköy Kampüsü örneği. Türkiye Coğrafi Bilgi Sistemleri Dergisi, 4(2), 97–105.
• İzci, V., Ulvi, A., & Yiğit, A. Y. (2024). Yer kontrol nokta (YKN) sayısı ve dağılımının harita üretim hassasiyetine etkisinin araştırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 40(2), 167–180.
• Kabadayı, A. (2024). Mobil cihazların fotogrametri tabanlı 3B modellemedeki potansiyeli üzerine bir araştırma. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 6(2), 71–77. https://doi.org/10.53030/tufod.1593632
• Karakaya, E. H., & Ulvi, A. (2024). İHA fotogrametrisi kullanarak tarihi alanların üç boyutlu belgelenmesi: Soli Pompeiopolis Antik Kenti örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 6(2), 39–47.
• Kaya, Y., Yiğit, A. Y., Ulvi, A., & Yakar, M. (2021). Arkeolojik alanların dokümantasyonunun yersel lazer tarama ve İHA teknikleri ile elde edilmesi: Konya Yunuslar örneği. Harita Dergisi, (165), 57–72.
• Ksenophon. (2014). Anabasis: Onbinlerin dönüşü (S. Ceviz, Çev.). Parola Yayınları.
• Orkan, Ö. (2017). İnsansız hava aracı (İHA) ile farklı yüksekliklerden üretilen sayısal yüzey modellerinin (SYM) doğruluk analizi. Mühendislik ve Yer Bilimleri Dergisi, 2(1), 1–7.
• Öcalan, T., Arıcan, D., Araei, R. M., Gül, C., & Tunalıoğlu, N. (2024). Accuracy analysis of 3D point clouds obtained from camera and LiDAR sensors of smartphones and tablets. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 39(3), 1771–1781. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1138633
• Özsoy, E. E., & Aksoy, T. (2021). Risk altındaki arkeolojik alanların belgelendirilmesinde fotogrametri ile uzaktan algılama entegrasyonu: İstanbul Kara Surları örneklemi. GSI Journals Serie C: Advancements in Information Sciences and Technologies, 4(2), 80–101. https://dergipark.org.tr/tr/pub/aist/issue/63581/1020153
• Peterson, E., Klein, M., & Stewart, R. (2015). Whitepaper on structure from motion (SfM) photogrammetry: Constructing three dimensional models from photography (Rapor No. ST-2015-3835-1). U.S. Department of the Interior, Bureau of Reclamation, Research and Development Office.
• Pulat, F., Yakar, M., & Ulvi, A. (2022). Yersel fotogrametrik yöntem kullanılarak fotogrametrik yazılımların karşılaştırılması: Hüsrev Paşa Camii örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 4(1), 30–40.
• Romanoni, A., & Matteucci, M. (2019, October 27 – November 2). TAPA-MVS: Textureless-aware PatchMatch multi-view stereo [Conference presentation]. IEEE/CVF International Conference on Computer Vision (ICCV), Seoul, South Korea.
• Sarıyıldız, B. (2025). Orta Çağda Giresun. Serander Yayınları.
• Sevin, V. (1995). Arkeolojik kazı sistemi el kitabı. Arkeoloji ve Sanat Yayınları.
• Şener, Y. S. (2012). Arkeolojik alanda in situ (yerinde) mozaik koruma yöntemleri. Journal of Mosaic Research, 5, 201–220.
• Şenol, H. İ., Polat, N., Çokoğullu, S., Memduhoğlu, A., Ulukavak, M., Oral, M., Karaçizmeli, M., & Marangoz, Ö. (2021). İHA fotogrametrisinin arkeolojik yüzey araştırmalarına katkılarının incelenmesi. TÜBA-AR Türkiye Bilimler Akademisi Arkeoloji Dergisi, 28, 175–186. https://doi.org/10.22520/tubaar.2021.28.009
• Tercan, E. (2017). Karayolu projelerinde insansız hava aracı ile üretilen sayısal arazi modelinin değerlendirilmesi: Bucak–Kocaaliler yolu örneği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(2), 172–183.
• Texier, C. (2002). Küçük Asya: Coğrafyası, tarihi ve arkeolojisi III (A. Suat, K. Y. Kopraman, & M. Yıldız, Çev.). Enformasyon ve Dokümantasyon Hizmetleri Vakfı.
• Topan, H., Oruç, M., & Koçak, M. G. (2007, 2–6 Nisan). Ortogörüntü üretiminde yer kontrol noktası seçimi ve sonuçlara etkisi [Bildiri sunumu]. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası 11. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, Ankara, Türkiye.
• Tozlu, S. (1985). Giresun şehrinin kara ve deniz ulaşımı. In A. Çelik (Ed.), Yeşil Giresun Gazetesine Göre Cumhuriyetin İlk Yıllarında Giresun, Hasan Öğütçü Armağanı (pp. 173–194). Karadeniz Teknik Üniversitesi Yayınları.
• Ulvi, A., & Yiğit, A. Y. (2020). İHA fotogrametrisi tekniği kullanarak 3B model oluşturma: Yakutiye Medresesi örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 46–54.
• Uslu, A. (2022). Fotogrametri tekniği kullanılarak anıt ağaçların dijital belgelenmesi: Mızık Çamı Tabiat Anıtı örneği. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 24(1), 1–12. https://doi.org/10.24011/barofd.1002203
• Uslu, A., & Uysal, M. (2020). Kültürel mirasın etkileşimli keşfi için mobil artırılmış gerçeklik ve web tabanlı görselleştirme teknolojilerinin kullanılması: Sfenks Heykeli örneği. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(6), 1024–1031. https://doi.org/10.35414/akufemubid.819267
• Uslu, A., & Uysal, M. (2022). Kitle kaynaklı veriler kullanılarak anıt ağaçların 3 boyutlu modellenmesi: Boab hapishane ağacı örneği. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 8(2), 98–103. https://doi.org/10.53516/ajfr.1204041
• Yakar, M., & Doğan, Y. (2017). Silifke Aşağı Dünya Obruğunun İHA kullanılarak üç boyutlu modellenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(4), 94–101.
• 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
• Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2021). Tarihi eserlerin 3B modellenmesi ve artırılmış gerçeklik ile görselleştirilmesi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 1032–1043. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1011064
• Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2023). Dijital ikizlerin geliştirilmesinde fotogrametrinin kullanımı ve artırılmış gerçeklik ile görselleştirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(4), 1372–1384. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1313019
• Yuka, A. (2023). Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi Sahil Kaleleri [Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi.
• Yuka, A. (2024). Giresun Espiye’de bir Orta Çağ savunma yapısı; Andoz Kalesi. Milli Kültür Araştırmaları Dergisi, 8(2), 158–177.
• Zachariadou, E. A., & Çev. Keçiş, M. (2007). Trabzon ve Türkler (1352-1402). OTAM Ankara Üniversitesi Osmanlı Tarihi Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi, 22, 221-241. https://doi.org/10.1501/OTAM_0000000185