Sunu2 - Geomatik Mühendisliği Bölümü

Transkript

TEMEL GÖRÜNTÜ BİLGİSİ
GÖRÜNTÜ BİLGİSİ İÇİN TEMEL ESASLAR
Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ
BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
JDF345 TEMEL GÖRÜNTÜ BİLGİSİ DERSİ NOTLARI
http://geomatik.beun.edu.tr/marangoz/
İÇERİK

Elektromanyetik Enerji





Spektral Etkileşim



Elektromanyetik Spektrum
Kuantum Teorisi
Stefan-Boltzmann Kanunu
Wien Yerdeğiştirme Kanunu
Atmosfer ile Etkileşim
Cisimler ile Etkileşim
Spektral Yansıma
Temel Görüntü Bilgisi Ders Notları
2
ELEKTROMANYETİK ENERJİ
Elektromanyetik enerji (ışınım), c ışık hızı ile harmonik dalgalar
halinde hareket eden bütün enerji şekillerini kapsar. Harmoniklik,
dalgaların eşit ve periyodik bir şekilde olduklarını ifade eder.
Görünen ışık, elektromanyetik enerji şekillerinden ancak bir tanesidir.
Radyo dalgaları, ısı, mor ötesi ve X-ışınları diğer şekilleridir.
3
Elektromanyetik enerji, atmosfer, su ve başka ortamlardan değişik
oranlarda geçebildikleri gibi, uzay boşluğundan da geçebilen tek enerji
türüdür.
Bu nedenle fotogrametri, uzaktan algılama vb. teknolojilerde, enerji
kaynağı olarak elektromanyetik dalgalar kullanılmaktadır.
Fotogrametrik alım
Ikonos - video
4
Elektromanyetik enerji iki bileşenden oluşmaktadır:
Elektrik alan (E) ve Manyetik alan (M).
Elektromanyetik
enerjinin
belirli
özellikleri
vardır.
Tüm
elektromanyetik enerji ışık hızında (c = 3 * 10^8 m/saniye), hareket
etmektedir ve hem tanecik hem de dalga modeli ile açıklanmaktadır.
Genlik
5
Elektromanyetik enerjinin hareketi; hız, dalga boyu ve frekans
cinsinden ifade edilebilir: Hız (c), dalga boyu (λ), ve frekans (f) olmak
üzere, ilişki λ = c/f eşitliği ile ifade edilmektedir.


Bir dalga hareketinin iki tepe noktası arasındaki uzaklığına dalga boyu
(λ) ve birim zamanda bir noktadan geçen tepe noktası sayısına ise o
dalganın frekansı (f) denir.
Dalga hareketi için c = f . λ bağıntısı geçerlidir (c=3*10^8 m/saniye).
Dalga boyu ile frekans ters orantılıdır.
6
Elektromanyetik enerji; katı, sıvı veya
gaz
halindeki
cisimlerle
temas
ettiğinde; şiddet, doğrultu, dalga
uzunluğu, polarizasyon ve faz vb.
bakımlardan birçok değişikliğe uğrar.
Fotogrametri ve uzaktan algılama
tekniklerinde bu özellikler saptanır ve
kaydedilir. Bu işlem sonucu ortaya
çıkan görüntü ve veriler, kayıt edilen
elektromanyetik ışınımda değişikliğe
neden olan cismin özelliklerinin
uzaktan
ve
temas
etmeksizin
belirlenerek yorumlanır.
7
ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM
Elektromanyetik spektrum, ışık hızı ile hareket eden ve dalga boyu
nanometrelerden kilometrelere kadar uzanan sürekli enerji ortamıdır.
Elektromanyetik spektrumda dalga boyları bina mertebesinde
uzunluğa sahip radyo dalgalarından, bir atom çekirdeği
mertebesindeki kısa dalga boylarına kadar uzanır. İnsan gözünün
algılayabildiği dalga boyları, sadece görünür bölgedekilerdir.
(400nm=0.4μm)
0.4-0.5μm (Mavi)
0.5-0.6μm (Yeşil)
0.6-0.7μm (Kırmızı)
8
Elektomanyetik spektrumda görünür bölge son derece küçüktür. İnsan
gözünün spektral duyarlılığı sadece 0.4-0.7 µ’a kadar olan dalga boyları
arasında değişir. “Mavi” renk 0.4-0.5 µ; “Yeşil” 0.5-0.6 µ; “Kırmızı” 0.6-0.7 µ
alanı kaplar. Morötesi (ultraviyole) enerji görülebilen spektral bölgenin en
kısa dalga boyu tarafındadır. Görülebilen bölgenin uzun dalga boyu ise
“yansıyan kızılötesi (IR)” dalgalarıdır. Bu dalgaların uzun dalga tarafı
“termal kızılötesi” enerjidir. 1mm’den 1m’ye kadar olan daha uzun dalga
boylarında spektrumun “mikrodalga” boyu gelir.
Uzaktan algılamada çoğunlukla kullanılan dalga boyları; görünür ve kızılötesi
(0,30 μm-15 μm) ışınımlar ile mikrodalga (5-500 mm) ışınımlarıdır.
(400nm=0.4μm)
0.4-0.5μm (Mavi)
0.5-0.6μm (Yeşil)
0.6-0.7μm (Kırmızı)
9
Dalga boyu
Kullanım
Dalga boyu
Kullanım
g ışınları
Mineral yapıları
1.55-1.75 µm
Bitki ve toprak içindeki su yapısı
X ışınları
Tıp
2.04-2.34 µm
Mineral ve kayaç türleri
Ultraviolet(UV)
Petrol tespiti
10.5-12.5 µm
Yüzey ısısı
0.4-0.45 µm
Su derinliği, bulanıklık
3 cm - 15 cm
Yüzey yapısı, Toprak nemi
0.7-1.1 µm
Bitki dinçliği
20 cm - 1 m
Gölge etkisi, ağaç yoğunluğu
10
Güneş; fotogrametri ve uzaktan algılamada kullanılan en temel
elektromanyetik ışınım kaynağıdır.
Bir cisim ısınmaya başladıkça dalga boyu kısalmaya başlar ve
içerilen tüm enerji dışarıya verilir.
11
KUANTUM TEORİSİ
Einstein (1905), Max Planck tarafından ortaya atılan Kuantum fikrini
fotoelektrik olay üzerinde geliştirerek elektromanyetik enerjinin
(ışığın) aslında dalga olmayıp fotonlardan, yani kuantum
paketçiklerinden oluştuğunu ortaya koymuştur.
Foton, elektromanyetik dalganın toplam enerjisini oluşturan enerji
paketçiklerinden her biri için kullanılan isimdir.
Elektromanyetik enerji, dalga özelliklerine de sahiptir. Etkileşimlere
parçacık olarak girebilir ancak dalga olarak yayılmaktadır.
12
KUANTUM TEORİSİ
Elektromanyetik spektrumu oluşturan gama, X, mor ötesi, görünen
ışık ve kızıl ötesi ışınlarıyla, mikro dalgalar, radyo, radar ve televizyon
dalgalarının farklı özellikler göstermesi, sadece aralarındaki dalga
boyu farkı yüzündendir. Bu, elektromanyetik dalgaları taşıyan foton
adını verdiğimiz parçacıkların ihtiva ettiği enerji miktarına bağlıdır.
Fotonun enerjisi (elektron sayısı) ne kadar fazla ise, dalga boyu o
kadar kısa, frekansı ise o kadar fazladır.
13
ELEKTROMANYETİK RADYASYONUN
TEMEL YASALARI
Elektromanyetik enerjinin cisimlerle ilişkisi Kuantum Teorisi ile
açıklanır. Bir foton veya kuantumun enerjisi:
E=h.f
E = h . c / λ (f=c/λ)
E: bir Kuantum enerjisi, Joule (J),
h: Planck sabiti (6,626x10^-34 j.sn.)
f: Frekans
c: ışık hızı (300.000 km/sn)
Buradan dalga uzunluğu ile enerjinin birbiri ile ters orantılı olduğu
görülür. Yani dalga uzunluğu arttıkça enerji miktarı azalır. Bu bağıntı
(uzaktan algılamada) önemlidir. Çünkü bu burada; cisimlerden doğal
olarak ışıyan uzun dalga boylu enerjiyi (ışını) algılamanın, kısa dalga
boylu enerjiyi (ışını) algılamaya göre daha zor olduğu anlaşılmaktadır.
14
TEMEL YASALARI
Belirli bir cisimden yayılan belirli bir dalga boyundaki
radyasyonun miktarı, onun sıcaklığına ve yayılabilirliliğine
bağlıdır.
Kendine ulaşan enerjiyi soğuran materyal önce ısı
enerjisine, sonra da radyant enerjiye çevirir.
Enerji geri dönüştürülür ve Termodinamik Kanunları ile
maksimum oranda yayılırsa, bu materyale Karacisim
(Black body) veya tam ısı yayan cisim olarak bilinir.
15
TEMEL YASALARI
Kirchoff, Karacismin tam bir ısı emici olduğu göstermiştir. Belirli bir
yüzeyin yayılabilirliği E = I/Ib olarak ifade edilir.
I: Cisim yüzeyinden birim alanda yayılan toplam radyasyon
Ib: Aynı sıcaklıkta karacisim tarafından yayılan toplam radyasyon
E = 1.0 (karacisim)
E = 0.0 (beyaz cisim)
Cisimlerin yayılabilirliği iki limit arasında değişir, bu objelere gri cisim
adı verilir. 0 < E < 1 (Gri cisim)
16
TEMEL YASALARI
Karacisim ideal bir objedir (ışıma = 1). Bu objenin radyasyonu ışıma
ve soğurma özelliği idealdir. Karacismin ışıması Planck yasası ile
ifade edilir.
Sıcak bir cisim enerjiyi dalga boyunun yoğunluğunun değişimine bağlı
olarak yayar. Işıma aralığı dalga boyunun tepe noktası kaynak ısı ile
ilişkilidir. Bir cisim ısınmaya başladıkça dalga boyu kısalmaya başlar
ve içerilen tüm enerji dışarıya verilir.
17
Stefan-Boltzmann Kanunu
Güneş, uzaktan algılamada temel elektromanyetik ışınım kaynağıdır.
Mutlak sıfırın (°K=-273°C) üzerindeki her cisim az ya da çok
elektromanyetik enerji (ışınım) yayar.
Bir cismin ne kadar ışınım yaptığı yüzey sıcaklığına bağlı olup StefanBoltzmann Kanunu ile izah edilir:
W = σ . T^4
W: Birim cisim yüzeyinden birim zamanda yayılan toplam ışınım (W/m2),
σ: Stefan-Boltzmann sabiti (5,6697x10^-8 Wm^-2 °K^-4)
T: Mutlak sıcaklık (°K)
18
Wien Yerdeğiştirme Kanunu
Spektral ışınım yayılımının en üst düzeyde olduğu dalga uzunluğu ise
Wien Yerdeğiştirme Kanunu ile tanımlandırılır:
λm = A / T
λm : Işınım yayılımının maksimum olduğu dalga uzunluğu,
A : 2898 (μm°K)
T : Sıcaklık (°K)
Yukarıdaki eşitlikten; artan sıcaklık ile ışımanın maksimum olduğu
dalga uzunluğunun azaldığı görülür. Örneğin; ısıtılan bir demir
500 °K’ de kırmızı görünürken, 5000°K’de sarıya dönüşür.
19
Kirchhoff Yasası
Kirchhoff yasası; bize matematiksel olarak iyi bir yayıcı ve iyi bir
soğurucunun kötü bir yansıtıcı olduğunu veya (tam tersi olarak) kötü
bir yayıcı ve kötü bir soğurucunun iyi bir yansıtıcı olduğunu anlatır.
20
SPEKTRAL ETKİLEŞİM
Atmosfer ile Etkileşim
Kaynağa
bakılmaksızın,
algılayıcılar
tarafından uzaktan algılanan bütün ışınlar
atmosferde belirli bir yol kateder.
Bu yol, uzaydan alınan görüntüler için
atmosferden
geçip
algılayıcıya
ulaşmasında katedilen yoldur.
Yeryüzüne gelen güneş enerjisi atmosfer
tarafından yutulma, saçılma, dağıtılma ve
yansıtılma gibi fiziksel etkilere uğrarlar.
En etkin yutucular su tanecikleri,
karbondioksit ve ozondur. Atmosferik
pencereler; atmosferin kısmi olarak
geçirebildiği
enerjinin
dalga
boyu
genişliklerini gösterir.
21
Atmosfer ile Etkileşim - Saçılma
Atmosfer farklı sıcaklıklara göre farklı dilimlere ayrılabilir:





Troposfer : Kutupla ekvator arasında yüksekliği 8-16 km dir.
Stratosfer : 50 km Ozon
Mezosfer : 80 km
Thermosfer : 250 km
Eksosfer : 500 km ~ 750 km
Atmosferdeki gazlar farklı oranlarda olmak üzere yeryüzünden 80 km
yüksekte yer alırlar. Ozon alçak stratosferde konsantre halde bulunur.
Bunun dışında troposferde su buharı bulunur. Karbondioksit
atmosferdeki temel gazlardan biridir ve son yüz yılda fosil kaynaklı
yakıtların tüketimi ile artmıştır.
22
Güneş tarafından ortaya çıkarılan ve yeryüzüne gönderilen, burada
cisim tarafından yayılan radyasyonun saçılmasına, atmosferde asılı
bulunan küçük toz ve duman tanecikleri neden olmaktadır.
Atmosferdeki partiküllerin boyutları,
atmosferde yayılımını etkilemektedir:
elektromanyetik
enerjinin
dp <<dalga boyu
Rayleigh saçınımı; Sr
dp = dalga boyu
Mie saçınımı; Sm
dp >>dalga boyu
Rasgele saçılma; Sn
İki çeşit saçılma olayı vardır.
23
Rayleigh Saçılması: Atmosferin üst tabakalarında oluşan ve askıda
bulunan maddelerin büyüklükleri, ışının dalga boyundan küçük
olduğunda oluşan saçılma türüdür.
Rayleigh saçılması gökyüzünün mavi görünmesinin nedenidir. Güneş
ise mavi ışınımın saçılmasından dolayı sarımtırak kırmızı gözükür.
Saçılma olmasa idi gökyüzü siyah, güneş parlak beyaz renkte
gözükecekti. Güneşin doğuş ve batışı sırasında gökyüzünün
kırmızılığının nedeni de yine Rayleigh saçılmasıdır. Güneş ışınları bu
sırada atmosferde çok uzun bir yol izlediklerinden kısa dalga boylu
ışınım saçılır ve uzun dalga boylu kırmızı ve turuncu renkler göze
ulaşır.
dp <<dalga boyu
Rayleigh saçınımı; Sr
24
Mie Saçılması: Atmosferin alt tabakalarında oluşan ve askıda
bulunan maddelerin büyüklükleri, ışının dalga boyuna eşit olduğunda
oluşan saçılma türüdür. Mie saçılması genel olarak dalga uzunluğu
ile ters orantılıdır.
Saçılma ışığı gölgelerin de tamamen koyu renk yerine mavimtırak
görünmesine neden olur. Apollo astronotları tarafından ayda çekilen
fotoğrafların en önemli ayrıcalığı gölgelerin tamamen siyah renkte
görünmesidir. Bunun nedeni, ayda saçılmaya neden olacak
atmosferin bulunmamasıdır.
dp = dalga boyu
Mie saçınımı; Sm
25
Rastgele Saçılma: Yayılan enerji, dalga boyundan daha büyük
partiküllerle karşılaştığında meydana gelen bir dağılma tipidir. Su
damlaları ve büyük toz parçaları bu tip dağılmaya neden olmaktadır.
Dalga boyları takriben eşit olarak dağıldıklarından sis ve bulutlara
sebep olurlar. Mavi, yeşil ve kırmızı ışığın eşit miktarda dağılması ve
bunların birleşimi sonucunda beyaz renk oluştuğundan bulutlar ve
sis, beyaz renkte görünmektedir.
dp >>dalga boyu
Rasgele saçılma; Sn
26
Atmosfer ile Etkileşim – Yutulma
Saçılmanın aksine yutulma; enerjinin yeryüzüne ulaşmadan
atmosferde depolanmasına, yani bir anlamda atmosferde kayıp
olmasına neden olur.
Yutulma sonucunda, ortama giren büyük frekanslı bir enerji daha
küçük frekanslı bir enerjiye dönüştürülür, örneğin ışık sıcaklığa
dönüşür.
Güneş ışınımının en fazla yutulduğu ortamlar su buharı, karbondioksit
ve ozondur.
27
Atmosfer ile Etkileşim – Geçirgenlik
Atmosferde saçılan ve yutulan enerjinin bir kısmı da
geçirilir.
Geçirgenlik oransal olarak;
Geçirgenlik = Geçirilen Enerji / Gelen Enerji
şeklinde hesaplanır.
28
Atmosfer ile Etkileşim – Atmosferik Pencere
Atmosferik pencere, atmosferdeki geçirilebilen dalga boylarını
gösterir. Uzaktan algılama uygulamalarında, atmosferdeki yutulma
nedeniyle sadece belirli dalga boylarında algılama yapılabilir.
Böylelikle tasarımcılar; kullanılacak algılayıcıları bahsedilen bu
kısıtlamaları göz önünde bulundurarak tasarlamaktadırlar.
29
Atmosferin bileşiklerinin izin verdiği atmosferik pencereden geçen
güneş enerjisi, yeryüzü cisimlerine ulaşır ve bu cisimlerin fiziksel
özelliklerine göre, yansıtılır (reflect), yutulur (absorb) ve geçirilir
(transmit).
Enerjinin kaybolmayıp, ancak şekil değiştireceği göz önüne alınarak
cisme gelen toplam enerji, cisim yüzeyi tarafından yansıtılan, cisim
tarafından geçirilen ve yutulan enerjilerin toplamına eşittir.
Gelen Enerji
Kirchoff Yasası
30
Yansıtılma (Ya): Toplam enerjinin bir kısmı hedeften geri yansıtılır ve
ışının geliş açısı ve yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak farklı açılarda
saçılır.
Yutulma (Yu): Hedefe gelen toplam enerjiden bir kısmı ortamdaki
elektron ve moleküler reaksiyonlar nedeniyle yutulur, bu enerjinin bir
kısmı genellikle uzun dalga boylarında geri yayılır, diğer bir kısmı da
yutularak hedefin ısısını arttırır.
Geçirilme (i): Toplam enerjinin bir kısmı su gibi bazı maddelere nüfuz
edebilir, madde saydam ve bir boyutu ince ise bir kısmı maddeden
geçerek diğer ortama iletilir.
31
32
33
Kentsel Alan
Meskun Mahal
Nehir
Göl
Ağaçlık Alan
Çayırlık
34
Cisimler ile Etkileşim – Spektral Yansıma
Bir malzeme için yansıyan, soğurulan, veya geçirilen ışınım miktarları
dalga boyuna bağlı olarak değişir. Bu önemli özellik sayesinde farklı
nesneleri yada sınıfları ayırt etmek olanaklıdır.
Farklı arazi örtü tiplerine ait spektral yansıtma eğrileri
35
Cisimler ile Etkileşim – Spektral Yansıma (Katsayısı)
Her cisim yansıtma bakımından farklı bir davranış gösterir. Bu davranış
spektral yansıtma eğrisi denilen bir eğri ile gösterilir. Eğri, dalga boyuna bağlı
olarak yüzeyden yansıyan ışınımın yüzeye gelen toplam ışınımın yüzdesini
ifade eder.
Spektral yansıtma katsayısı ölçülerek cisimlerin spektral yansıtma eğrileri
çizilebilir. Bu yansıtma eğrileri, uzaktan algılamada çalışılacak bölgenin ve
kullanılacak algılayıcının seçiminde yararlanılır.
Rl = (Er / Ei).100
Bitkilerin Spektral
Özellikleri
36
Spektral yansıtma özellikleri belirli spektral bölgelerde açık bir şekilde
farklılık gösteren cisimler, bu bölgelere duyarlı uzaktan algılama
görüntülerinde farklı gri renk tonu ve renklerde gözükürler. Bu
bakımdan cisimlere ait spektral yansıtma özelliklerinin bilinmesi,
gerekli bir dalga uzunluğu bölgesinin (band) seçiminde önemli rol
oynar.
Farklı arazi örtü tiplerine
ait spektral yansıtma
eğrileri
37
38
39
Bütün bu bahsedilenler, incelenen cismin ayırt edilmesi için görünür
bölgenin yanında kızılötesi bölgenin de gözönünde tutulmasının
gerekliliğini ve aynı zamanda neden fazla bandlı algılayıcılara gerek
duyulduğunun açık bir kanıtıdır.
Bütün bunlar dikkate alınarak, uzaktan algılama uygulamaları için en
uygun ekipmanların kullanılması gerektiğini kolayca açıklanmaktadır.
Buradaki önemli husus, değişik dalga
emülsiyonların kullanılması gerektiğidir.
boylarında,
değişik
40
Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri




Bitkilerin Spektral Yansıtması
Zeminlerin Spektral Yansıtması
Suyun Spektral Yansıtması
Yüzey Cisimlerinin Spektral Işıması
Cisimlerin spektral özelliklerinin farklı olması, uzaktan algılamada
ifade edilebilmelerinin temel nedeni olarak kendisini göstermiştir.
Cisimlerin yansıtmadaki farklı davranışları spektral yansıtma eğrileri
ile gösterilir. Her spektral bant, elektromanyetik spektrumun bir
bölümünde duyarlıdır.
41
Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri
Spektral yansıtma özellikleri belirli spektral bölgelerde açık bir şekilde
farklılık gösteren cisimler bu bölgelere duyarlı uzaktan algılama
görüntülerinde farklı gri renk tonu ve renklerde gözükürler.
Bu bakımdan cisimlere ait spektral yansıtma özelliklerinin bilinmesi,
spektral bant seçiminde önemli rol oynar.
42
Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri (Bitkiler)
Bitkilerin spektrumun görünür, yakın kızılötesi ve orta kızılötesi
bölgelerindeki yansıtımında büyük farklar vardır.
43
Görünür dalga boylarında yaprakların pigmentasyonu hakim
etmendir. Gelen enerjinin çoğu yutulur ve geri kalanı yansıtılır.
44
Yaprakların iç yapısı yakın kızıl ötesinin yansıtım derecesini kontrol
eder ki, burada gelen enerjinin yaklaşık yarısı yaprak tarafından
yansıtılır, yaklaşık yarısı geçirilir ve çok azı da yutulur.
Bitki örtüsünün toplam nem muhtevası, gelen enerjinin çoğu
yapraktaki su tarafından yutulacak ve geri kalanı yansıtılacak şekilde
orta kızıl ötesi yansıtımı kontrol eder. 0.98–1.20 μm dalga uzunlukları
arasında çalışan algılayıcılarla hücre yapısında değişikliğe neden
olan bitki hastalıklarını belirlemek mümkündür.
Özet olarak, bitkilerin spektral yansıtması görünür bölgede klorofil
pigmentlerinin yansıtma ve yutmasına, yakın kızılötesi bölgede hücre
yapısına, orta kızılötesi bölgede ise nem içeriğine bağlıdır.
45
Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri (Zemin)
Zeminlerin spektral özelliği, yansımanın artan dalga uzunluğu ile
artması şeklinde ortaya çıkmaktadır. Zemine ulaşan bir ışınım ya
yutulur ya da yansıtılır.
46
Ayrıca zeminlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin farklı olmasından
dolayı, yutma ve yansıtma özellikleri de farklıdır. Zeminlerin yansıtma
özellikleri;
• su muhtevası,
• organik madde muhtevası,
• doku ve yüzey pürüzlülüğü,
• zemini oluşturan minerallerin miktarı gibi faktörlere bağlıdır.
Bir zemindeki su muhtevası, yansıtma özelliğini olumsuz olarak
etkiler. Elektromanyetik spektrumun görünür, yakın ve orta kızılötesi
(ısıl ve yansıtıcı) bölgelerinde çok nemli toprak buharlaşmayla
soğuyacağından koyu renk tonunda görünürken, kuru toprak açık
tonlu görünür.
47
48
Spektrumun görünür bölgesinde koyu, ısıl bölgesinde ise açık tonlu görünen
bir toprak alanı yüksek oranda organik madde içeren çok kuru bir toprağı
belirtir. Toprağın dokusunda, tanecik boyutunun küçük olması yansıtımı
artırır. Ayrıca yüzey pürüzlülüğünün azalması, yansımanın artmasına etki
eden önemli bir etkendir.
Suyun spektral duyarlılığı gelen ışınımın dalga boyuna bağlıdır. Su ışınımı
yansıtır, soğurur, kırarak geçirir veya saçar. Işınım su yüzeyinden, su içindeki
askıdaki maddelerden ve su tabanından yansıyabilir. Işınımın soğurulması ve
geçirilmesi, su içindeki organik ve inorganik maddelere bağlıdır. Saçılma ise
mavi dalga boylarında olduğu için derin ve temiz suların rengi mavidir.
Berrak bir suyun geçirim özellikleri saf suyun geçirim özelliğine benzemesine
rağmen, bulanıklık derecesinin artması suyun geçirgenliğini azaltır. Bulanık
su içerisinde askıda bulunan maddeler suyun spektral özelliğini
etkilemektedir. Bulanık su, berrak sudan daha yüksek bir yansıtma özelliği
gösterir.
49
Bütün su kitleleri çok sığ olsalar da yakın ve orta kızılötesi dalga
boylarında gelen ışınımın hemen hemen tümünü soğurur, çok azını
yansıtır. Bu durum, görüntülerde çevrelerine göre çok koyu renk
tonlarında beliren su alanlarının karalardan kolaylıkla ayırt
edilebilmesini mümkün kılar.
50
Yüzey Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri
Yüzey cisimleri bünyelerinde depo ettikleri enerjiyi, özelliklerine bağlı
olarak farklı oranlarda öz ışınım şeklinde neşrederler. Yeryüzü ve
güneşin ısı enerjilerinin algılandığı bölgelere kızılötesi pencereler adı
verilir ve 3.0-4.0 μm, 4.4-5.0 μm ve 8.0–14.0 μm arasında ısıl
algılayıcılarla algılama yapılır.
Yeryüzü ışınımının %9’u 8.0–14.0 μm arasındaki kızılötesi
pencereden uzaya ulaşır. Bu sayede ışık olmaksızın atmosferden
yeryüzünü gözlemek, algılamak mümkün olur. Isıl (Termal)
görüntülerde sıcak yüzeyler açık, kısmen daha soğuk yüzeyler koyu
renk tonunda görülür.
51
Yüzey Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri
Yeryüzü ışınımının %9’u 8.0–14.0 μm arasındaki kızılötesi
pencereden uzaya ulaşır. Bu sayede ışık olmaksızın atmosferden
yeryüzünü gözlemek, algılamak mümkün olur. Isıl (Termal)
görüntülerde sıcak yüzeyler açık, kısmen daha soğuk yüzeyler koyu
renk tonunda görülür.
Landsat-5 TM (Termal ve Yakın Kızılötesi Bandlar)
52
GELECEK HAFTA:
Fotoğraf/Görüntü ve Özellikleri
53
KAYNAKLAR
 Uzaktan Algılama Ders Notları, Yrd. Doç. Dr. Aycan Murat MARANGOZ, Bülent
Ecevit Üniversitesi Müh. Fak. Jeodezi ve Fot. Müh. Bölümü, Fotogrametri ABD
Sunuları 2012
 Uzaktan Algılamaya Giriş ve Cisimlerin Spektral Yansıtma Özellikleri Ders Notları,
Doç. Dr. Semih EKERCİN, Aksaray Üniversitesi, Harita Müh. Bölümü, 2011
 Uzaktan Algılama Ders Notları, İTÜ İnşaat Fak. Geomatik Müh. Böl. Uzaktan
Algılama ABD Sunuları.

http://www.cnr.berkeley.edu/~gong/textbook/chapter1/html/home1.htm

http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/mch/sct.rxml

http://www.sli.unimelb.edu.au/research/mers/Downloads/downloads_RS.htm#General%20RS
54

Sunu2 - Geomatik Mühendisliği Bölümü

Transkript

Benzer belgeler

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ

Kondratieff Dalgaları

1 - Intro

Kuantum Kuramını Anlamak

feyzi akkaya bilimsel etkinlikleri destekleme fonu

“Gözlüklü” ekranlar geliyor