Üçlü Bindirmeli Göktürk-1 Uydu Görüntülerinin Konum Doğruluğunun Zonguldak Test Alanında Algılayıcıya Bağımlı Yöneltme Modeli ile Belirlenmesi

Determination of Georeferencing Accuracy of Göktürk-1 Tri-Stereo Satellite Images by Sensor Dependent Orientation Model in Zonguldak Test Site

Özet

Günümüzde gerek askeri gerekse sivil kullanım alanlarıyla rekabet alanı haline gelen uzay, uydu teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde stratejik bir seviyeye ulaşmıştır. Özellikle uydu görüntüleri aracılığı ile yapılan uygulamalar, uzaktan algılama biliminin de temel konusu haline gelerek insanlığı derinden etkilemektedir. Bunun yanında konumsal verilerin ve hizmetlerin kaynağını da oluşturan uzaktan algılama görüntülerinin, başta Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) olmak üzere konuma bağlı uygulamalar açısından anahtar rol oynamaktadır. Konuma bağlı uygulamalarda uydu görüntülerinin başarısı, algılayıcıların yöneltilmesi ile ilişkili olup, özellikle algılayıcıya bağımlı yöneltme modeli ile elde edilen konumsal doğrulukların en üst seviyede gerçekleştiği görülmektedir. Bunun yanında bazı yetenekli uyduların çevik ve esnek yapıları sayesinde elde ettikleri üçlü bindirmeli görüntüler, Yeryüzünün üç boyutlu olarak gerçeğe en yakın şekilde tasvir edilebilmesine yardımcı olmaktadır. Yeryüzüne ait üçüncü boyut bilgisi konuma bağlı uygulamalarda oldukça değerli olup, bindirmeli görüntülerin uygun yöntemlerle yöneltilmesini gerektirmektedir. Bilsat, Rasat ve Göktürk-2 deneyiminden sonra Türkiye’nin ilk metre altı çözünürlüklü uydusu Göktürk-1 görüntülerinin de gerek askeri ve gerekse sivil kullanım alanlarında konum doğruluğu açısından kritik öneme sahip olduğu değerlendirilmektedir. Yapılan çalışmada Türkiye'nin ilk metre altı elektro-optik uzaktan algılama uydusu olan Göktürk-1 uydusuna ait üçlü bindirmeli olarak alımı yapılmış pankromatik görüntülerin algılayıcıya bağımlı yöneltme modeli kullanılarak yöneltilmesi ve bu kapsamda elde edilen üç boyutlu konum doğruluğunun değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Zonguldak test alanında yapılan uygulama neticesinde doğrudan yöneltme doğruluğunun (±6-12 m aralığında) uydu üreticisi Telespazio firması tarafından hedeflenen doğruluk değeri (±10 m) ile uyumlu olduğu, ön ve demet dengeleme ile elde edilen doğrulukların ise Yer Kontrol Noktaları (YKN) için mm seviyesinde, Bağımsız Denetim Noktaları (BDN) için ±1 piksel (~ 50 cm) civarında olduğu görülmüştür. Elde edilen konum doğruluğu değerlerinin gerek ulusal gerekse uluslararası standartlar ile uyumlu olduğu ve bu kapsamda Göktürk-1 görüntülerinin yüksek konum doğruluğu beklenen çalışmalarda rahatlıkla kullanılabileceği değerlendirilmiştir.

Abstract

Today, space has become a competitive area with both military and civilian uses, and also has reached a strategic position thanks to advances in satellite technologies. Especially the applications of satellite images become the major topic of remote sensing and it affect the humanity deeply. As a source of geospatial data and services, the remote sensing images plays a key role in geospatial applications, especially in Geographic Information Systems (GIS). The success of satellite imagery in geospatial applications is associated with the orientation of sensors, and it is seen that the georeferencing accuracy obtained especially by the sensor-dependent orientation model desired at the highest level. In addition, the tri-stereo images obtained by the satellite’s agile and flexible structures help to depict the Earth in three dimensions as real as possible. Third dimensional information of the Earth is very valuable in geospatial applications, and it requires that tri-stereo images be oriented by appropriate methods. Following the Bilsat, Rasat and Göktürk-2 experiences, images of Göktürk-1, the first sub-meter resolution satellite of Turkey, are also considered as critical for high georeferencing accuracy in both military and civilian applications. In this study, it was aimed to orient the panchromatic images obtained as tri-stereo of Göktürk-1 satellite using the sensor-dependent oriented model, and to assess its 3D georeferencing accuracy potential. As a result of the study made in Zonguldak test site, it is seen that the direct georeferencing accuracy (±6-12 m) is compatible with the accuracy value (±10 m) targeted by the manufacturer Telespazio, while the accuracy achieved by pre and bundle adjustment was around mm level for Ground Control Points (GCP) and ±1 pixel (~ 50 cm) for Independent Check Points (ICP). It was assessed that the georeferencing accuracy in this study are compatible with both national and international standards, and Göktürk-1 images are suitable to use if the high geospatial accuracy is required.