Uzaktan Algılama 2024-2025 Final Soruları

Giriş

Uzaktan algılama, yeryüzündeki nesnelerle fiziksel temas kurmadan, onlardan yayılan veya yansıyan elektromanyetik enerjiyi algılayarak bilgi toplama bilimidir. Bu alandaki temel enerji kaynağı, pasif algılayıcılar için “Güneş”tir. Bu teknolojinin askeri uygulamalara yönelik çok bantlı görüntü kullanımı ise 1980’li yıllarda yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu makalede, uzaktan algılamanın temel prensipleri, algılayıcı türleri ve elde edilen görüntülerin işlenme teknikleri incelenecektir.

Elektromanyetik Spektrum ve Atmosferik Etkileşim

Uzaktan algılama, elektromanyetik spektrumun farklı bantlarını kullanır. Kızılötesi (infrared) bölgesi, 0.7 µm – 100 µm dalga boyu aralığını kapsar. Atmosfer, bu enerjinin algılayıcıya ulaşmasını etkiler. Atmosferdeki gaz moleküllerinin ve partiküllerin, elektromanyetik dalgaların gerçek istikametinden saptırılmasına “Dağılma” (Scattering), enerjinin yutulmasına ise “Emme” (Absorption) denir. Bu atmosferik dağılım, hava fotoğraflarının mekânsal çözümlemesini ve detay ayırt etme gücünü olumsuz etkileyen bir faktördür.

Algılayıcılar ve Platformlar

Algılayıcılar, enerjiyi nasıl topladıklarına göre sınıflandırılır. Kendi enerji kaynağını kullanmayıp Güneş’in enerjisini kaydeden “Hiperspektral görüntüleyiciler”, pasif algılayıcılara bir örnektir. Uydular ise yörünge yüksekliklerine göre sınıflandırılır. Dünya’ya yakın olan alçak yörüngeli uyduların (LEO) temel avantajı, yüksek detay sağlayabilmeleri, yani “mekânsal çözünürlüğün yüksek” olmasıdır.

Analog hava fotoğrafları ise, dijital sistemlerin aksine genellikle çok yüksek çözünürlüklü veri üretirler; “düşük çözünürlüklü veri üretmeleri” bir dezavantaj değil, aksine bir avantajdır. Dezavantajları ise hava durumundan etkilenmeleri ve sadece görünür/yakın kızılötesi tayfı kullanmalarıdır.

Görüntü İşleme ve Kıymetlendirme

Elde edilen ham görüntüler, kullanılabilir bilgiye dönüştürülmek için çeşitli işlemlere tabi tutulur.

• Yeniden Örnekleme: Bir raster matristen alınan piksellerin başka bir matrise uydurulmasıdır. Bu işlemde farklı metotlar kullanılır:
  • Bilinear Interpolation: Yeni piksel değerini oluşturmak için çevresindeki 4 pikselin ağırlıklı ortalamasını alır.
  • Cubic Convolution: Daha hassas bir hesaplama için çevresindeki 16 piksel blokunun ağırlıklı ortalamasını kullanır.
• Kıymetlendirme Seviyeleri: Görüntüden bilgi çıkarma seviyeleridir.
  • Tanıma (Recognition): Görüntüdeki bir cismin (tank, köprü gibi) kimliğinin belirlenmesidir.
  • Teşhis (Identification): Nesnenin kesin olarak tipinin saptanmasıdır (örn: T-54 tankı).

Uzaktan Algılama Uygulamaları

Uzaktan algılama, birçok farklı alanda kullanılır.

• Arazi Kullanımı: Arazi kullanımındaki değişikliklerin izlenmesi ve “tematik haritalama” gibi uygulamaları içerir.
• Ormancılık: Orman yangınlarını, kesilen sahaları ve orman tiplerini haritalamak için kullanılır. Tarımsal alanlardaki “ürün tiplerini haritalama” ise bu alanın dışındadır.
• Hidroloji: Toprak nemliliğinin belirlenmesi, taşkın tahmini ve hidrolojik modellemelere katkı sağlar, ancak “deniz seviyesinin belirlenmesi” ile doğrudan bir ilişkisi yoktur.
• Batimetri: Sahillerdeki nispi derinlikleri ve su altı engellerini gösteren haritaların hazırlanmasında kullanılır.

Sonuç

Uzaktan algılama teknolojisi, termal bantlar sayesinde bir cismin “ısısını” algılayarak onu diğer bantlardan daha kolay tespit etme gibi benzersiz yeteneklere sahiptir. NIIRS gibi standartlar ve görüntü işleme teknikleri sayesinde, bu teknolojinin sağladığı veriler modern dünyanın birçok problemine çözüm sunmaktadır.

1. Aşağıdakilerden hangisi alçak yörüngeli uydu sistemlerinin avantajlarından biridir?

A) Devir sürelerinin uzun olması
B) Tarama alanının büyük olması
C) Mekânsal çözünürlüğün yüksek olması
D) Mekânsal çözünürlüğün düşük olması
E) Tarama alanının küçük olması

Cevap : C) Mekânsal çözünürlüğün yüksek olması

Açıklama : Alçak yörüngeli uydular (LEO), Dünya’ya yakın oldukları için yerdeki nesneleri daha küçük piksellerle (daha fazla detay) görüntüleyebilirler. Bu nedenle **mekânsal çözünürlükleri yüksektir**.

2. Sahillerdeki nispi derinlikleri, kayalık bölgeleri, su altı engellerini ve berrak sularda ………. metreye kadar olan derinlikleri içeren batimetri haritaları hazırlanabilmektedir.
Yukarıda verilen boşluğa aşağıdakilerden hangisi getirilmelidir?

A) 40
B) 30
C) 60
D) 70
E) 50

Cevap : A) 40

Açıklama :

3. Aşağıdakilerden hangisi uzaktan algılanan analog hava fotoğraflarının dezavantajlarından biri değildir?

A) Hava durumundan etkilenirler.
B) Algılamada, elektromanyetik tayfın sadece 0.3-0.9 µm dalga uzunluğu kullanılır.
C) Görüntüyü elde etmek uzun sürer ve masraflıdır.
D) Düşük çözünürlüklü veri üretirler.
E) Atmosferik olaylardan etkilenirler.

Cevap : D) Düşük çözünürlüklü veri üretirler.

Açıklama : Analog hava fotoğrafları, dijital sistemlere göre genellikle **çok yüksek mekânsal çözünürlüklü** veriler üretirler. Dezavantajları hava durumu/atmosferden etkilenmeleri (A, E) ve sadece Görünür-Yakın Kızılötesi tayfı kullanmalarıdır (B).

4. Dört kıymetlendirme seviyesinden birisidir. Görüntüdeki bir grupta bulunan bir özelliğin veya tank, köprü, uçak gibi bir cismin kimliğinin belirlenmesidir.
Yukarıda tanımı verilen kavram aşağıdakilerden hangisidir?

A) Tanıma
B) Tespit
C) Tedavi
D) Teknik analiz
E) Teşhis

Cevap : A) Tanıma

Açıklama : Görüntüdeki bir nesnenin (tank, uçak gibi) bir özellik grubuna ait olduğunu belirleme, yani **kimliğinin belirlenmesi**, kıymetlendirme seviyelerinde **Tanıma** (Recognition) olarak adlandırılır.

5. Aşağıdakilerden hangisi arazi kullanımına yönelik uzaktan algılama uygulamaları arasında yer alır?

A) Planimetri
B) Sayısal yükseklik modellleri
C) Arazi kullanımındaki değişiklikler
D) Tematik haritalama
E) Topografik haritalama

Cevap : D) Tematik haritalama

Açıklama :

6. Aşağıdaki hangi dalga boyu aralığı Kızılötesi (infrared) bölgesi elektromanyetik spektruma aittir?

A) 0.1-100 cm
B) 0.7 µm – 100 µm
C) 0.1-1 µm
D) 0.5-0.6 µm
E) 0.4-0.5 µm

Cevap : B) 0.7 µm – 100 µm

Açıklama : Kızılötesi (infrared) ışınlar, görünür ışıktan daha uzun dalga boyuna sahiptir.
-Görünür ışığın dalga boyu: 0.4 – 0.7 µm
-Kızılötesi ışığın dalga boyu: 0.7 µm – 1000 µm (1 mm) aralığındadır.
Bu nedenle verilen seçenekler arasında B şıkkı doğru aralığı belirtmektedir.

7. Uzaktan algılamada askeri uygulamalara yönelik çok bantı görüntüler ne zaman kullanılmaya başlanmıştır?

A) 1990
B) 1950
C) 1970
D) 1960
E) 1980

Cevap : E) 1980

Açıklama :

8. Aşağıdakilerden hangisi pasif algılayıcılardan biridir?

A) Görüntü radar
B) Lazer tarayıcılar
C) Hiperspektral görüntüleyici
D) Lidar
E) Radar altimetre

Cevap : C) Hiperspektral görüntüleyici

Açıklama : **Pasif algılayıcılar**, kendi enerjilerini yaymaz; Güneş’ten gelen veya Dünya’dan yayılan doğal enerjiyi (ışınımları) kaydederler. **Hiperspektral görüntüleyici** pasif bir algılayıcıdır. Radar, Lidar ve Lazer tarayıcılar ise aktif algılayıcılardır.

9. Dört kıymetlendirme seviyesinden birisidir. Görüntü üzerindeki bir özelliğin kesin olarak tipinin saptanmasıdır. Örneğin T-54 tankı, MIG-21 uçağı gibi.
Yukarıda verilen tanım aşağıdakilerden hangisidir?

A) Tespit
B) Tedavi
C) Teşhis
D) Tanıma
E) Teknik Analiz

Cevap : C) Teşhis

Açıklama : Görüntüdeki bir nesnenin (tank, uçak) ait olduğu belirli modelin (T-54, MIG-21 gibi) **kesin olarak tipinin saptanması** (belirlenmesi) kıymetlendirme seviyelerinde **Teşhis** (Identification) olarak adlandırılır.

10. Toprak nemliliğinin belirlenmesi aşağıdakilerden hangisine katkı sağlamaz?

A) Hidrolojik modellemeler
B) Deniz seviyesinin belirlenmesi
C) Bitkilerin büyümesinin gözlenmesi
D) Taşkınların tahmini
E) Meteorolojik modellerin geliştirilmesi

Cevap : B) Deniz seviyesinin belirlenmesi

Açıklama : Toprak nemliliği (rutubeti), yeraltı suyu, taşkın tahmini, bitki büyümesi ve meteorolojik olaylarla ilişkilidir. Ancak **Deniz seviyesinin belirlenmesi**, okyanus ve deniz yüzeyi topografyasıyla ilgilidir ve toprak nemliliğinden doğrudan etkilenmez.

11. Aşağıdakilerden hangisi NIIRS standartlarına göre görüntülerin kıymetlendirilmelerine yönelik yapılan sınıflandırmada dışarıda kalır?

A) Hiperspektral (HP) NIIRS
B) Sivil (C) NIIRS
C) Radar (R) NIIRS
D) Görünen (V) NIIRS
E) Infrared (IR) NIIRS

Cevap : A) Hiperspektral (HP) NIIRS

Açıklama :

12. Aşağıdakilerden hangisi atmosferin elektromanyetik ışınım ile etkileşimini açıklamaktadır?

A) Frekans ve genlik
B) Bulut ve yağmur
C) Toz parçacıkları ve yutulma
D) Yansıtma ve kırılma
E) Dağılma ve emme

Cevap : E) Dağılma ve emme

Açıklama : Elektromanyetik ışınım, atmosferle iki temel şekilde etkileşime girer: Işınımın atmosferdeki gaz molekülleri ve parçacıklar tarafından enerjisinin alınması (**Emme**) ve yönünün değiştirilmesi (**Dağılma**).

13. Hava fotoğraflarının mekânsal çözümlemesi veya detay ayırt etme gücü aşağıdaki faktörlerin hangisinden etkilenmektedir?

A) Film markası
B) Kamera lens tipi
C) Atmosferik dağılım
D) Kamera mercek markası
E) Uçağın türü

Cevap : C) Atmosferik dağılım

Açıklama : Hava fotoğraflarının mekânsal çözünürlüğü, lens kalitesi ve uçuş yüksekliği gibi faktörlerin yanı sıra, görüntü kalitesini bozarak detay ayırt etme gücünü azaltan **Atmosferik dağılım** (ışık saçılması) olayından da etkilenmektedir.

14. Orijinal görüntüden alınan 4 pixelin ağırlıklı ortalaması alınır ve yeni pixel mevkilerine adapte edilir.
Yukarıda anlatılan görüntü örnekleme işlemine verilen ad aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

A) Bilinear interpolation
B) Bilinear convolution
C) Cubic neighbour
D) Cubic convolution
E) Nearest neighbour

Cevap : A) Bilinear interpolation

Açıklama : Yeniden örnekleme (resampling) metotlarından olan **Bilinear interpolation** (İki Doğrusal Enterpolasyon), yeni piksel değerini bulmak için çevresindeki **4 (2×2)** pikselin **ağırlıklı ortalamasını** alır.

15.
Yukarıdaki termal bant kombinasyonlu görüntüdeki nesnenin diğer bant kombinasyonlarına göre daha kolay tespit edilmesinin nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

A) Görüntü kalitesi
B) Görüntü çözünürlüğü
C) Cismin büyüklüğü
D) Cismin ısısı
E) Operatör tecrübesi

Cevap : D) Cismin ısısı

Açıklama : **Termal bantlar**, nesnelerin yaydığı **ısı** (termal radyasyon) farkını algılar. Bu nedenle bir cismin diğer bantlarda (görünür ışık) zor tespit edilse bile, sıcaklık farkı sayesinde termal bantlarda **cismin ısısı** nedeniyle daha kolay tespit edilir.

16. ………. metodu örneklemesinde, orijinal görüntüden alınan 16 pixel blokununun ağırlıklı ortalama mesafesi hesaplanır ve yeni çıktı pixel mevkiine adapte edilir.
Yukarıda boş bırakılan yere gelecek en uygun ifade aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

A) Bilinear convolution
B) Cubic convolution
C) Cubic neighbour
D) Nearest neighbour
E) Bilinear interpolation

Cevap : B) Cubic convolution

Açıklama : Yeniden örnekleme metotlarından olan **Cubic convolution** (Kübik evrişim), daha kesin sonuçlar elde etmek için çevredeki **16 (4×4)** piksel blokununun ağırlıklı ortalamasını hesaplar.

17. Atmosfer içerisindeki partikül ve gaz moleküllerinin elektromanyetik dalgaların gerçek istikametlerinden saptırmalarına ne denir?

A) Emme
B) Frekans
C) Yansıma
D) Dağılma
E) Kırılma

Cevap : D) Dağılma

Açıklama : Atmosferdeki partikül ve gaz moleküllerinin elektromanyetik dalgaların yönünü ve istikametini değiştirmesine (saçılmasına) **Dağılma** (Saçılma/Scattering) denir.

18. Aşağıdakilerden hangisi bir raster matristen alınan piksellerin diğer bir matrise uydurulmasına verilen isimdir?

A) Teknik analiz
B) Görüntü zenginleştirme
C) Görüntü sınıflandırma
D) Görüntü düzeltme
E) Örnekleme

Cevap : E) Örnekleme

Açıklama :

19. Elektromanyetik enerjinin temel kaynağı aşağıdakilerden hangisidir?

A) Ay
B) Güneş
C) Atmosfer
D) Yağmur
E) Yıldız

Cevap : B) Güneş

Açıklama : Uzaktan algılamada (özellikle pasif algılamada) kullanılan elektromanyetik enerjinin büyük çoğunluğunun temel kaynağı **Güneş**’tir.

20. Aşağıdakilerden hangisi ağaç ekosistemlerine yönelik uzaktan algılama uygulamalarından biri değildir?

A) Orman yangınlarını haritalama
B) Orman meşcere haritası üretme
C) Kesilen ve tekrar ormanlaştırılan sahaları haritalama
D) Orman tiplerini belirleme
E) Ürün tiplerini haritalama

Cevap : E) Ürün tiplerini haritalama

Açıklama : Ürün tiplerini (buğday, mısır, pamuk vb.) haritalama, tarımsal uygulamalara aittir. Orman yangınları, meşcere haritası, kesim sahaları ve orman tiplerini belirleme ise doğrudan **ağaç ekosistemlerine** yönelik uygulamalardır.