T.C.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
EDEBİYAT FAKÜLTESİ
COĞRAFYA BÖLÜMÜ
T.C. İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi
Araştırma Ödevi
UZAKTAN ALGILAMA SİSTEMLERİNİN DOĞAL AFETLERİN YÖNETİMİNDE ETKİLERİ
Hazırlayanlar
İpek ÖZER - 0303140018
Asena ÇETİNKAYA - 0303140093
Mustafa Kağan ÖZBİLGE - 0303140050
Danışman:
Doç. Dr. Hasan ÖZDEMİR
İSTANBUL, 2016
GİRİŞ
Afetlerde uzaktan algılama sistemleriyle elde edilen görüntülerin kullanılması hem afet öncesinde olası afetlerin tespiti ve gerekli önlemlerin alınabilmesi, hem de afet esnasında ve sonrasında afetin etkilerinin gözlenmesi ve analiz edilmesi; arama ve kurtarma faaliyetlerinin daha etkin yürütülebilmesi açısından oldukça önemlidir. Günümüzde, gelişen teknoloji ile beraber özellikle uydular aracılığıyla yeryüzüne ait birçok bilginin sürekli olarak toplanması ve analiz edilmesi mümkün olmaktadır. Bu ileri teknoloji ürünlerinden Uzaktan Algılama, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Küresel Konum Belirleme Sistemleri (GPS), afetlerde kullanılabilen ürünlerdir. Afetlerde kullanımlarına bakmadan önce ilk olarak bunlar hakkında kısa bilgi vermek gerekiyor.
Uzaktan Algılama
Belli uzaklıklara yerleştirilmiş algılayıcılar aracılığıyla, çeşitli ölçümler yapılır ve kayıtlar alınır. Yüzeyle ya da üzerinde çalışılan bölgeyle herhangi bir şekilde fiziksel temasa geçmeden alınan bu verileri inceleme ve analiz etme yöntemine "uzaktan algılama" denir.
Günümüzde konusu yeryüzü olan bütün bilim dalları uzaktan algılama yöntemini kullanmaktadır. Jeolojik çalışmalarda, yeryüzü şekillerinin incelenmesi, doğal afetler, doğal kaynakların incelenmesi gibi önemli alanlarda kullanılmaktadır. Ayrıca, hidrojeoloji, botanik, tarım ve meteoroloji alanlarında da uzaktan algılama kullanılmaktadır. Uzaktan algılamanın temelini cisimlerin yansıttıkları enerjinin algılanması oluşturur. Algılanan bu enerji yapay ya da doğal yollardan oluşmuş olabilir. Doğal olarak kullanılan ve tüm Dünya'yı etkileyen enerji kaynağı Güneş'tir. Yapay olarak oluşturulan enerjiler de görünenin dışında farklı görüntüler elde edilirken kullanılır, radar veya sonar cihazları bunlara örnektir.
Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)
Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS), konuma dayalı gözlemlerle elde edilen büyük hacimli coğrafi verilerin; toplanması, depolanması, işlenmesi, yönetimi, mekânsal analizi, sorgulaması ve sunulması fonksiyonlarını yerine getiren donanım, yazılım, personel, coğrafi veri ve yöntem bütünüdür.
CBS, sadece çeşitli verilerin bilgisayar ortamına aktarılması ve saklanması değildir. CBS'yi diğer veri tabanı sistemlerinden ayıran en önemli özelliği, tüm verileri yeryüzündeki ait oldukları mekâna bağlı olarak depolaması ve bunlar arasında çok çeşitli mekânsal ilişkilendirmeler, yani çeşitli analizler yapılabilmesine imkân tanımasıdır. Böylece CBS afetlerle ilgili araştırmalarda ve afet yönetimi ile ilgili tüm çalışmalarda kullanılabilecek en önemli bilgi sistemini oluşturmaktadır. CBS, genel bir kavram olup; çeşitli kullanım alanlarına ve tematik konulara yönelik olarak geliştirilen CBS uygulamaları da vardır. Bu CBS uygulamaları, Deprem Bilgi Sistemi, Harita Bilgi Sistemi, Kent Bilgi Sistemi, Orman Bilgi Sistemi, Karayolları Bilgi Sistemi, Arazi Bilgi Sistemi, Tapu ve Kadastro Bilgi Sistemi (TAKBİS), Lojistik Bilgi Sistemi, İç Güvenlik Bilgi Sistemi, Araç İzleme Bilgi Sistemi, Trafik Bilgi Sistemi, Kampüs Bilgi Sistemi, vb. şekiller adlandırılırlar. Uzaktan algılama verisinin afetlerde kullanımına olanak sağlayan CBS'nin afetler için de oldukça önemli olduğunu vurgulamak gerekir.
Neden Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama?
Doğal Afet Yönetimi, yukarıdaki bilgilerin ışığında da anlaşılabileceği gibi çok yönlü araştırmaların aynı anda yürütülmesi ve çok çeşitli verilerin bir arada değerlendirilmesi gereken çalışmalar bütünüdür. Etkin bir afet yönetiminde; bir yandan afet alanın fiziki yapısı, yerleşme ve nüfus özellikleri gibi unsurlar ile ilgili detaylı çalışmalar yapılarak çeşitli veriler elde edilirken, diğer yandan da bu verilerin tümü kullanılarak ileriye yönelik çeşitli afet senaryoları, acil afet müdahale stratejileri ve diğer afet öncesinde ve sonrasındaki planlamalar yapılmaktadır. İşte gerek afetler ile ilgili bilimsel araştırmalarda ve gerekse afet yönetimi içindeki planlamalarda çok çeşitli verilerin aynı anda, aralarındaki ilişkiler dikkate alınarak incelenmesine olanak sağlayan ve her türlü veri üzerinde çok yönlü analizlerin yapılmasına imkân tanıyan, yeryüzünde tek bir sistemler bütünü vardır. O da, CBS'dir. CBS, çok modern ve kullanışlı bir veri girme, işleme, analiz etme, sorgulama ve güncelleme aracı iken; Uzaktan Algılama ise etkin bir veri toplama yöntemidir.
Adından da anlaşılacağı üzere uzaktan Algılama, yer ile bir bağlantı olmaksızın, uzaktan yere ait çeşitli verilerin elde edilmesidir. Bu çeşitte veriler, genellikle uçaktan hava fotoğrafı şeklinde veya uzaydan uydu görüntüsü olarak elde edilmektedir. Özellikle afet çalışmalarında, afetin etkili olduğu sahanın ve fiziki beşeri etkilerinin tespiti konularında uzaktan algılama yöntemi ile elde edilmiş veriler kullanılmaktadır. Uydu görüntüsü ve hava fotoğrafları sadece afet sonrası ile ilgili çalışmalar için değil, çok yönlü bilimsel araştırmalar için de kullanılmaktadırlar. Günümüzde, sahanın istenilen ölçekte topografya haritası, üç boyutlu arazi modeli, jeolojik haritası, litolojik formasyonların dağılışı, yerleşim ve arazi kullanım haritaları, fay haritaları, su havzalarının tespiti, akarsu taşkın ovalarının tespiti, orman örtüsü ve ağaç türleri, madenleri, su kaynakları, atmosfer ve sudaki çeşitli kirleticilerin tespiti, yerleşim alanlarının güncel durumlarının, sanayi, ticaret, ikamet alanlarının ve ulaşım sistemlerinin tespiti ve gözlenmesi ve tüm bu özelliklerin haritalanması uzaktan algılama yöntemi ile elde edilen veriler ile mümkün olmaktadır. Uydu ve hava fotoğrafları, volkanik faaliyetler, sel, heyelan, çığ ve fırtınalar gibi çeşitli doğal olayların, zaman içindeki gelişim evrelerinin takibi açısından da etkili olarak kullanılmaktadırlar. Örneğin; uydular aracılığı ile bir fırtınanın ne zaman sonra hangi bölgeleri etkileyeceğinin tahmini, bir volkanik faaliyetin ve lav akışının etkisinin izlenmesi, orman yangınlarının ne tarafa yayıldığının tespiti, bir sel olayının hangi bölgeleri etkilediği ve gelişimini hangi alanlara doğru sürdürdüğü gibi konular bu veriler ile rahatlıkla açıklığa kavuşturulmakta, dolayısıyla afetlere karşı erken uyarı sistemleri, önlem ve kurtarma çalışmaları bunlara göre yapılmaktadır.
Uzaktan algılama ve algılayıcı teknolojileri afet yönetiminde önemli bir rol oynamaktadır. Hangi afette hangi teknolojinin etkin rol oynayacağı açık bir sorudur. Afet öncesinde hazırlıklı olma, zarar azaltımı, afet anında müdahale, afet sonrasında hasar tespiti ve iyileştirme gibi afet yönetiminin her aşamasında mevcut tüm teknolojilerin etkin kullanımı hayati öneme sahiptir. Takip eden bölümde algılayıcılar, aktif ve pasif algılayıcı başlıkları altında toplanarak uygun kullanımları aktarılmıştır.
Aktif Algılayıcıların Kullanımı
Aktif algılayıcılar görüntüledikleri sahneyi gün ışığına ihtiyaç duymadan kendileri aydınlatır. Aktif algılayıcılara örnek olarak SAR ve LiDAR verilebilir.
Sentetik açıklıklı radar
Sentetik açıklıklı radar (SAR), askeri ve sivil uygulamaları olan, günışığından bağımsız, hava koşullarından az etkilenen bir algılayıcıdır. Hareketli bir platform üzerine yerleştirilen SAR algılayıcısı, mikrodalga vurumlar yayar ve geri yansımayı toplar. SAR görüntülemede, yansıyan sinyalden hedefin görüntüsü oluşturulur. Görüntüleme yönü platformun hız vektörüne diktir. SAR görüntüsünün iki boyutundan biri menzildir. Menzil radardan hedefe gönderilen vurumun ne kadar zamanda geri yansıdığı ölçülerek bulunur. Diğer boyut azimut diye adlandırılır. Menzil uçuş rotasına dik yöndeki, azimut açısı ise uçuş rotası yönündeki mesafe olarak tanımlanır.
SAR'ın kullanıldığı afet türlerinin başında deprem ve tsunami gelmektedir. COSMO-SkyMed, ERS-1, JERS-1 ve RADARSAT gibi SAR görüntüleme uydularının verileri deprem araştırmalarının çoğu aşamasında kullanılmaktadır.
Sel baskını, su taşkını ve toprak kaymasında da SAR görüntülerinden faydalanılmaktadır.
SAR görüntülerinin etkin olarak kullanıldığı bir başka alan ise endüstriyel kazaların afet yönetimidir. Özellikle kömür madenlerinde meydana gelen kazalar sonrasında yüzeyde oluşan çöküntüler ve bozulmaların tespiti için yine SAR görüntülerinin kullanımı önerilmektedir. Petrol sızıntıları çevreye ciddi şekilde zarar verebilecek kazalardandır. Bu alanda en çok tercih edilen uzaktan algılamanın SAR görüntüleri olduğu ve petrol sızıntılarını ayırt etmekte iyi sonuçlar alındığı görülmüştür.
Bu teknolojinin bu tip afetlerde kullanılmasının başlıca sebebi değişiklik tespiti ve analizini kolaylaştırmasıdır. Afet öncesi ve sonrası SAR görüntüleri karşılaştırıldığında yıkılan veya zarar gören yapılardaki farklılıklar kolaylıkla tespit edilebilmektedir. Ayrıca, deprem tahmini çalışmalarında SAR görüntüleri yerkabuğundaki deformasyonların incelenmesinde kullanılmaktadır. Bu deformasyonlar çizgisellik ve yükseklik değişimleri olmak üzere iki ana başlıkta sınıflandırılır.
TerraSAR-X, Radarsat-2 ve ALOS PALSAR gibi SAR uyduları eşzamanlı çeşitli polarizasyon verileri sağlamaktadır. SAR polarizasyon bilgisi değerli sonuçlar sağlayarak optik gözlemlerle bütün oluşturmaktadır.
SAR girişim ölçümü ile birden fazla SAR görüntüsü kullanarak yüzeyin yükseklik haritası çıkarılır. Bu teknik kullanılarak yüzeyde meydana gelen değişimler santimetre mertebesinde ölçülebilir. SAR girişim ölçümü, depremler nedeniyle oluşan yer deformasyonlarının haritalanmasında en iyi yöntemlerden birisi olarak değerlendirilebilir. Aynı zamanda afet öncesi ve sonrası ya da sürecin herhangi bir aşamasında oluşan deformasyonun faz farklarını hesaplamada da kullanılır.
b. Lidar (Light Detection and Ranging)
LiDAR lazer vurumlarının yansımalarından mesafe ölçme esası ile çalışır. LiDAR hassas Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) çıkarılması gereken tüm afetlerde kullanılabilir. Faylanmanın yüzey izlerinin haritalanmasında dikeyde ve yatayda sağladığı yüksek çözünürlük daha önceden keşfedilememiş fayların bulunmasında önemlidir. Özellikle aktif fayları tespit etmede başarılı sonuçlar elde edilmiştir.
-Yüksek çözünürlüklü hava-platformlu (airborne) LiDAR görüntüleri faya bağlı jeomorfoloji çalışmalarında fay hatlarını gözlemleme ve analiz etmede oldukça başarılı sonuçlar vermektedir.
Bu sensörün yoğun bitki örtüsünden etkilenmemesi ve yüzey şekilleri nedeniyle ulaşılması zor olan bölgelerden veri toplayabilmesi büyük kolaylık sağlamaktadır.
-LiDAR ile elde edilecek hassas sayısal yükseklik modeli ile deprem öncesindeki fay hareketlerinin daha yüksek doğruluk oranı ile ölçülebilmesi mümkündür. Deprem afeti sonrası yerleşim bölgelerinde hızlı hasar tespiti için insan yapısı nesneler bulunabilir. Hasar görmüş yapıların tapu kadastro bilgileri de mevcut ise yükseklik analizinden hasar seviyesi bulunabilir. Hasar seviyesi binalardaki ölçüm yapılabilen alandaki kırık ve çatlakların analiz edilmesi ile bilinebilir. Özellikle gece saatlerinde gerçekleşen afetler için LiDAR'dan etkili bir şekilde faydalanılarak hızlı SYM oluşturulabilir.
-Toprak kaymasıyla ilgili çalışmalarda radar (SAR, InSAR) ve LiDAR gibi farklı kaynaklardan elde edilen verilerin kullanıldığı görülmüştür. Yakın zamanda yapılan çalışmalar LiDAR tabanlı SYM'nin hiperspektral görüntüleme ile beraber kullanımının (veri kaynaştırma) otomatik analiz performanslarını artırdığını göstermiştir.
-LiDAR verisi topoğrafya ile ilgili çok detaylı ve doğru bilgi sağlaması sayesinde özellikle sel baskını ve su taşkını benzetimlerinde önemli rol oynamaktadır. Sel ile ilgili çalışmalarda, İngiltere'deki Tewkesbury yakınlarında 2007 yılında gerçekleşen selin TerraSAR-X görüntüleri kullanılmıştır. Doğrulama amacıyla Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) SAR benzetimcisi (SETES) ile suyun ağaçlardan ya da binalar nedeniyle görülemediği yerler için LiDAR verisi kullanılmıştır.
c. İyonosonda
İyonosonda iyonosferi incelemek için kullanılan özel bir radardır. İyonosonda yüksek frekanslı (HF) verici (1,6 –12 MHz), HF alıcı, kullanılan frekans aralığında çalışan bir anten ve sayısal kontrol ve veri analizi bileşenlerinden oluşmaktadır.
İyonosondanın çalışma prensibi özetle şu şekildedir: Verici belirlenen frekans aralığının tamamını süpürerek kısa vurumlar gönderir. Gönderilen vurumlar iyonosferin farklı katmanlarından yansıyarak geri döner. Bu katmanlar 100 ila 400 km yüksekliklerdedir. Geri dönen yansımalar kontrol sistemi tarafından analiz edilir. Sonucun gösterildiği eğrilere iyonogram adı verilir.
Yapılan araştırmalarda büyüklüğü 6,0'ı geçen tüm depremlerin iyonosferde ölçülebilir değişimlere sebep olduğu saptanmıştır. Bu incelemelerde, gerçekleşen büyük depremler öncesinde ya da sırasında iyonosferdeki toplam elektron içeriğinde(TEİ), iyonosonda cihazlarının ölçümlerinde ve uydulardan ölçülen elektron yoğunluğu ve sıcaklığında değişimler tespit edilmiştir. Bu sebeple deprem tahmini araştırmaları kapsamında yapılan faaliyetlerden biri de ozonosferdeki değişimlerin izlenmesidir. İyonosonda iyonosferdeki değişimlerin tespiti takibinde kullanılan önemli bir teknolojidir.
Pasif Algılayıcıların Kullanımı
Pasif algılayıcı mimarilerinde hedeften gelen enerjinin kaynağı görüntüleyiciden farklı bir kaynaktır (ör. Güneş). Elektro-optik görüntüleyiciler pasif algılayıcılara örnek gösterilebilir. Bu tip görüntüleyiciler hedeften yansıyan ya da hedefin ürettiği ışımayı ölçerler. Görüntüleme uydularının çoğunda pasif algılayıcılar kullanılmaktadır.
Pankromatik ve multispektral algılayıcılar tüm afet türlerinde kullanılabilir. Pankromatik ve multispektral algılayıcılardan gelen veriler pan keskinleştirme işlemi ile birleştirilerek yüksek mekânsal çözünürlüklü renkli görüntü elde edilmektedir. Bu görüntülerde çekilen sahnenin geometrik detayları insan gözüyle rahatlıkla görülebilmektedir. İnsan algısına uygunluğu bakımından bir operatörün gözle incelemesi için yüksek çözünürlüklü elektro-optik görüntüler önemli rol oynamaktadır.
Hiperspektral Görüntüleme
Hiperspektral görüntüleme (HSG) günümüzde uzaktan algılama alanında en çok çalışılan ve hızla gelişen tekniklerden biridir. HSG genellikle görünür banttan yakın-kızılötesine kadar olan spektrumu kapsayan, dalga boyu olarak birbirine yakın ardışık yüzlerce bant içermektedir.
HS, multispektral algılayıcılardan farklı olarak, görüntülenen hedefin kimyasal özellikleri hakkında bilgi verir (Sabins, 1997). HS görüntüdeki her bir piksel bir spektrum ile temsil edilir. Spektrum temel olarak ışığın farklı dalga boylarındaki yansıma/ışıma değerlerinden oluşan bir dizidir. Kimyasal özelliklerin hedeften gelen radyasyonun ölçülmesi ile anlaşılmasında, kullanılan dalga boyları önemli bir rol oynamaktadır.
HSG'de birçok bant olması fiziksel nedenlerden dolayı uzamsal çözünürlükten ödün vermeyi gerektirmektedir. Uydu platformlarında kullanılan modern HS kameraların uzamsal çözünürlüğü 30 m civarındadır. Düşük uzamsal çözünürlüğün bir neticesi olarak bir pikselde birçok malzeme(su, toprak, bitki, vs.) bulunabilmektedir. Bu da piksel tabanlı detaylı analizleri güçleştirmektedir.
Hiperspektral görüntüleme sel afetinde su bölgelerinin yüzey alanını tespit etmede veya ırmak ve göllerin derinlikleri hakkında bilgi toplamak için kullanılabilir.
Orman kaynaklarının bilinmesi ve zarar gören bölgelerde hangi tür bitki olduğunun belirlenmesinde kullanılabilmektedir.
Kuraklığa sebep olan bitki ve zararlı böceklerin tespitinde veya petrol ve kimyasal madde sızıntılarında toprak ve su bölgelerinin zarar tespitinde kullanılabilir.
Orman yangınları ile ilgili yapılan araştırmalara incelendiğinde, hiperspektral görüntülerin dar bantlı, çok kanallı olması ve görüntü ve spektrum bilgilerini birleştirme gibi avantajları olması nedeniyle orman yangını izleme, zararlı izleme ve orman kaynaklarındaki değişimin araştırılması gibi geniş kullanım alanlarının olduğunu görülmüştür. Orman afetlerinin izlenmesinde hiperspektral uzaktan algılamanın başarısı, orman ağaç türlerinin ayırt edilebilmesi ve farklı orman gelişme durumları ve ormanın çeşitli fiziksel parametrelerinin değerlendirilmesine bağlıdır.
Termal Bant
Termal bant olarak adlandırılan dalga boyları 3 mikrometreden 1 santimetreye kadar olan spektral aralıktır. Bu bant aralığında hedeften gelen yansımanın yanı sıra hedefin yaydığı radyasyon da ölçülür. Termal görüntüleme teknolojisinde hedefin sıcaklığı hedeften gelen radyasyonun 'blackbody' (BB) adı verilen bir referans ile karşılaştırılması ile bulunur. BB gerçekte var olmayan, ideal bir kavramdır. Tüm dalga boylarındaki radyasyonu soğurduğu ve yine tüm dalga boylarında ışıma yaptığı varsayılır. BB hiçbir dalga boyundaki ışığı yansıtmaz, önce soğurur ve sonra ışıma yapar. Tüm modern termal kameraların BB gibi davranan ölçümleme parçaları vardır. Biri sıcak ve biri soğuk olmak üzere iki adet olan BB'ler algılayıcıda ölçülen radyans değerinin kalibrasyonunda kullanılır. Böylece hedefin sıcaklığı termal kamera ile doğru şekilde ölçülebilir.
AVHRR, EOS, MODIS, ASTER, GOES, METEOSAT gibi uyduların termal bantları mevcuttur. Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), gibi termal kızılötesi uydu sensörleri 0,5 –1 °C hassasiyetinde sıcaklık ölçümü yapabilmektedirler.
Deprem tahmini ve uyarı sistemleri için termal anomalilerin tespiti önemli rol oynamaktadır.
Geçmiş sıcaklık verilerinin yeni alınan sıcaklık verileriyle karşılaştırılması sonucu anomaliler tespit edilebilir. Genellikle, MODIS, NOAAAVHRR, ASTER ve Landsat TM/ETM gibi uyduların termal bantları kullanılarak anomaliler tespit edilebilmektedir.
Birçok deprem incelenmiş ve birkaç gün öncesinde termal anomali tespit edilmiştir (2001 Bhuj, Gujarat 5-6 gün, 2012 Varzeghan, İran depremi 2-7 gün, 2004 Sumatra depremi 5 gün, 2008 Sichuan Wenchuan depremi 7 gün). Termal sensörlerin deprem faaliyetlerinin görüldüğü alanlarda verdikleri yüzey sıcaklık bilgisinden depremlerle ilgili bilgi sağlanabilir. Termal anomaliler genellikle uzun fay hatlarında ve bu fay hatlarının kesiştiği bölgelerde gözlenmektedir.
Kömür madenlerinde ısı artışı sonrası meydana gelebilecek kazaların önüne geçilmesi için termal bandı olan uydular ile sıcaklığın izlenmesi ve kaza olduktan sonra müdahale için yine termal bant kullanılarak bilgi edinildiği çalışmalar bulunmaktadır.
Nükleer kazaların çevreye etkisi diğer kazalara göre oldukça fazla olmakta ve etkisi yıllarca devam etmektedir. Nükleer santrallerin çalışmaktayken veya bir kaza sonrasında soğutma havuzları veya atıklarını boşalttıkları denizleri sıcaklık değişimi yönünden inceleyen pek çok çalışma mevcuttur. Bu çalışmalarda farklı uydu ve sensörlerin termal bantlarının kullanıldığı görülmüştür.
Meteoroloji Uydularında Kullanılan Algılayıcılar
Meteoroloji uydularının en önemli faydalarından biri, yer gözlem istasyonları kurulamadığı için verilerin toplanamadığı okyanus, çöl, dağlık alanlar, kutup bölgeleri gibi çok geniş alanlardan meteorolojik bilgilerin elde edilebilmesidir.
Bulutluluk, ozon miktarı ve derişimi, buzul alanlarının, atmosferik sıcaklık ve nem profillerinin, yağış miktarının tespiti, kara ve deniz yüzeyi sıcaklıklarının belirlenmesi pasif algılama ile okyanus dalga boyu, dalga yüksekliği, deniz yüzeyi rüzgâr hızı ve yönünün tespiti aktif algılama ile yapılmaktadır.
Depremler
Uzaktan algılama teknikleri, sismik tekniklerle depremler hakkında elde edilen bilgilere ek bilgiler sunabilir. Genellikle, depremlerle ilişkili olan fay hatları iyi çözünürlüğe sahip olan uydu görüntülerinde tanımlanabilirler. Yakın kızılötesi ve görünür bölgede aktif olan uydu sensörleri, deprem faylarını belirlemede kullanılmaktadırlar. Aşağıdaki şekilde 1m çözünürlüğe sahip IKONOS uydusundan çekilen Hindistan'daki bir depremin (2001) görüntüsü yer almaktadır. Görüntü, 26 Ocak 2001'de Hindistan'ın Bhuj kentini vuran depremin binalara olan yıkıcı etkisini göstermektedir. Bazı binalar kısmi zarar görmüş olsa da uydu görüntüsünden ancak yıkılmış binalar anlaşılabilmektedir. Bu tip bir görüntü, yetkililere afetin etkilerini azaltmak için yapılacak olan arama kurtarma, acil yardım ve ana yapısal hasar tespitinde yardımcı olacaktır.
IKONOS uydusundan çekilen Hindistan'daki bir depremin (2001) görüntüsü
Türkiye'den bir örnek vermek gerekirse "1 Ekim 1995 Dinar Depremi'ni örnek verebiliriz. 1 Ekim 1995 günü yerel saat ile 17.57'de Dinarda meydana gelen ve büyük hasara neden olan 5,9 büyüklüğünde depremde yapılan çalışmalar ağırlıklı olarak uydu görüntüleri üzerinde afet sonrası depreme neden olan jeolojik olayların ortaya konmasını, CBS için veri tabanı hazırlama ve mevcut veri tabanlarının doğruluğunun incelenmesini amaçlamıştır. Uydu görüntüsü üzerinde de öncelikle depreme neden olan fay hatları, yerleşim merkezleri, kütlesel hareketler saptanmış bölgeye ait 3 boyutlu görüntüler elde edilmiş sonra arazide yapılan çalışmalar sonucunda bunların yer gerçeklikleri belirlenmiştir.
Dinar'a ait SPOT 4 uydu görüntüsü ve aktif faylar b) Sayısal Yükseklik Modeli üzerine bindirilmiş uydu görüntüsü ile oluşturulmuş 3D görüntü.
Volkanik Patlamalar
Dünya üzerinde 500 civarında yanardağ bulunmaktadır. Bunlardan yaklaşık 100 tanesi neredeyse her yıl aktif hâle gelmektedir. Yanardağlardaki beklenmeyen aktivasyon, bölgede yaşayan binlerce hayatı tehdit edeceğinden yanardağ gözlemi oldukça önemlidir. Uzaktan algılama, çok önemli bilgilerin, bölgeye gitmeden toplanmasına imkân sağlayacağından oldukça önemlidir. Isıl kızılötesi görüntüleme, volkanik ısıyı yakalayabilmektedir. Yanardağ civarındaki jeotermal ısıl hareketlilik, ısıl aktivitenin dolayısıyla volkanik bir hareketlenmenin habercisi olabilir. Sönmüş olarak düşünülen birçok yanardağ, sürekli gözlem yapılması durumunda aktif hâle gelmeden önce yeniden sınıflandırılabilir ve gerekli tedbirler önceden alınabilir. Aşağıdaki şekilde Hint Okyanusu'ndaki Reunion adasında bulunan Piton de la Fournaise yanardağının 2015'teki lav püskürtmesine ilişkin uydu görüntüleri yer almaktadır.
Piton de la Fournaise yanardağının lav püskürtmesi (2015)
Tsunamiler
Tsunamiler, büyük ölçekli deniz tabanı hareketlerinin (depremler, volkanik patlamalar ve toprak kaymaları vs. kaynaklı) sebep olduğu sismik deniz dalgalarıdır. Bu deniz dalgaları, saatte 900 km'ye varan bir hızla ilerleyebilmektedirler. Kıyıya vardığında 25 m yüksekliğe kadar ulaşabilmektedir. Uydu görüntüleri veya hava fotoğrafları, özellikle coğrafi bilgi sistemleriyle birleştirildiklerinde acil durum açısından, yapı zararlarını, ulaşım ve haberleşme hasarlarını da içerecek şekilde kritik bilgiler sunabilirler. Aşağıdaki şekilde Japonya'nın doğusunda bulunan bir bölgede tsunami öncesi ve sonrası çekilen görüntüler verilmiştir.
Kasırgalar
Kasırgalar, dünyanın çeşitli bölgelerindeki tropikal siklonlarda meydana gelen büyük ölçekli alçak basınç sistemleridir. Bu oluşumlar, uzaktan algılama sistemleri ile uydulardan takip edilebilir ve gerekli tedbirler, kasırga bölgeye ulaşmadan önce alınabilir. Aşağıdaki şekilde 2005 yılında Amerika'da meydana gelen Katrina kasırgasına ilişkin uydu görüntüsü verilmiştir. Kasırga oluşumu, bulut yoğunluğundan ve şeklinden çok rahatlıkla anlaşılmaktadır.
Katrina kasırgası (2005)
Toprak Kaymaları
Potansiyel toprak kayması riskine sahip olan bir bölge genellikle daha önceki kaymaların belli izlerini taşır.10 metrelik bir çözünürlük, toprak kayması riskine sahip bölgelerin belirlenebilmesi için yeterli bir çözünürlüktür. Ancak, uzaktan algılama ile elde edilen görüntülerin toprak kayması riski açısından yorumlanabilmesi için uzman analizi ve tecrübe önemlidir.
Çin'de meydana gelen aşırı yağış sonucunda meydana gelen toprak kaymasının hava fotoğrafı
Seller
Amerikan Federal Acil Durum Yönetim Merkezine göre seller, dünyada bütün doğal felaketler arasında ikinci sırada yer almaktadır. Sellerin boyutunun ve kapsamının önceden tahmin edilebilmesinde, uydu görüntüleme aşağıdaki şekilde faydalı olabilmektedir:
Hidrolojik modellerin oluşturulabilmesi için detaylı haritalamanın oluşturulması.
Afet bölgesinde büyük ölçekli bir görüntünün oluşturularak, en büyük riske maruz kalan bölgelerin ve en acil yardım ulaştırılması gerekli bölgelerin belirlenmesi.
Uydu görüntülerinden, yağmur taşıyan bulutlar gözlemlenerek, sel tahminlerinin yapılabilmesi mümkündür. Bulut görüntüleri, uydu ile alındıktan sonra görüntü işleme teknikleri kullanılarak ne kadar hızlı ve hangi miktarda yağmur yağacağı tahmin edilebilir.
Selden sonra Artvin'den bir görüntü
SONUÇ
Bu çalışmada aktarılan algılayıcı teknolojilerinin hangi afetlerde kullanıldığından bahsedilmiştir. Elektro-optik sensörlerin gün ışığına bağımlı olması bu tip sensörlerin yalnızca çok iyi aydınlanma şartlarında iyi görüntü alabilmesine neden olmaktadır. SAR ve elektro-optik sensörler karşılaştırıldığında çekim şartlarının esnekliği bakımından SAR daha avantajlı görünürken, görüntülerin görsel olarak yorumlama kolaylığı bakımından elektro-optik verisinindahaavantajlı olduğu söylenebilir. Multispektral optik ve SAR görüntülerinin diğer teknolojilere göre literatürde daha fazla çalışılması bu verilerin nispeten daha kolay temin edilebilmesi ile açıklanmaktadır. Bu iki görüntüleme biçiminin beraber kullanılması durumunda analizlerin daha güvenilir ve başarılı olacağı düşünülmektedir. Güncel sayısal yükseklik modeline (SYM) ihtiyaç duyulan tüm afetler için LiDARteknolojisi tavsiye edilmektedir. LiDARteknolojisi ile hava platformundan hızlı bir biçimde SYM üretilebilmektedir. Toprak kayması, sel ve depremde afet öncesi ve sonrası LiDAR kullanımı artarken, hiperspektral görüntülemenin de bu afetlerde kullanım alanı bulduğu dikkat çekmektedir. Termal görüntüleme orman yangınları, endüstriyel kazalar ve terör olaylarında önem kazanmıştır
KAYNAKÇA:
Bekir Murat TEKİN, Doğal Afetlerde Uydu Ggörüntülerinin Kullanımı ve International Charter "Space and Major Disasters - http://www.academia.edu/6066586/DO%C4%9EAL_AFETLERDE_UYDU_G%C3%96R%C3%9CNT%C3%9CLER%C4%B0N%C4%B0N_KULLANIMI_VE_INTERNATIONAL_CHARTER_SPACE_AND_MAJOR_DISASTERS_
Afet İsleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi Web Sayfası: www.deprem.gov.tr/lab_htm/yayıinlarfrtr.htm
International Charter " Space and Major Disasters " Web Sayfası: http://www.disasterscharter.org/
Kuterdem, N. K., Nurlu, M., 2005. 2005 Yılı Karlıova (Bingöl KD'su) Depremleri, Afet İşleri Genel Müdürlüğü
Deprem Araştırma Dairesi, Ankara
Ali Demirci, Mehmet Karakuyu , "Afet Yönetiminde Coğrafi Bilgi Teknolojilerinin Rolü / The Role of Geographic Information Technologies on Disaster Management", Cilt 9, Sayı 12 (2004): Doğu Coğrafya Dergisi Coğrafi Bilgi Sistemi, https://tr.wikipedia.org/wiki/Coğrafi_bilgi_sistemi (19.03.2016)
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi Belgeleri
TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Cografi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim – 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon
TÜBİTAK UZAY Teknolojileri Araştırma Enstitüsü, ODTÜ Yerleşkesi, 06531, Ankara
T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara
