MİMARİ - YERSEL FOTOGRAMETRİ - Motif Harita web sitesi
DİJİTAL FOTOGRAMETRİK SİSTEMLERLE BELGELEME ve MİMARLIK FOTOGRAMETRİSİ
Metrik olmayan dijital fotoğraf makineleri ile çeşitli resim değerlendirme programlarında düzeltmeler yapıldıktan sonra cad ortamına aktarılıp çizilen ve ölçü doğruluğu olmayan projelerin Fotogrametrik Rölöve uygulaması gibi ifade edildiği günümüzde sık sık görülmektedir.
Oysa ki Fotogrametrik Rölöve uygulamaları, kalibrasyon değerleri bilinen metrik fotoğraf makineleri ile jeodezik ölçme tekniklerinin ve fotogrametrik değerlendirme programlarının kullanıldığı kapsamlı çalışmalar bütünüdür. Uygulama esası ölçü doğruluğuna ve bilimsel tekniklere dayanmaktadır.
Motif Harita Mühendislik Bürosu Sayısal (dijital) Yersel Fotogrametrik yöntemle yapılan rölöve çalışmaları kapsamında, tamamen bu bilimsel esaslar dahilinde faaliyet vermektedir.
Aşağıdaki bölümde genel hatlarıyla Fotogrametri ve Mimarlık Fotogrametrisi hakkında verilen genel bilgiler, kaynak olarak jeodezi ve Fotogrametri Yük.Müh. Alper YİĞİTOĞLU tarafından Y.T.Ü. F.B.E. Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalında Hazırlanan “Yersel Fotogrametride Sayısal Sistemler ve Dolmabahçe Sarayında Örnek Uygulamalar” adlı Yüksek Lisans Tezi’nden alıntılarla aktarılmıştır.
Fotogrametri sözcüğü eski Yunan dilinde ‘photos’(ışık),‘gramma’ (çizim) ve ‘metron’(ölçme) sözcüklerin bir araya getirilmesinden oluşan, resimler yardımıyla ölçme anlamına gelmektedir.
Başka bir deyişle de Fotogrametri; cismin bir veya birkaç resminden yararlanarak uzaydaki şeklini, boyutlarını ve konumunu incelikli olarak belirlemeyi amaç edinmiş bir daldır diyebiliriz Resimler üzerinde yapılan ölçmelerde kullanılan bu tekniğin genel yararı cismin ayrıntılı olarak tam bir görünümünü vermektedir.
Fotogrametrik yöntemle yapılan çalışmalarda temel kriter, çok yoğun detaya sahip olan bir objeden alınan bilgilerin ne kadar kısa bir sürede toplandığıdır. Bu bilgileri içeren fotogrametrik modellerin yorumlanması ve değerlendirilmesi sonucu seçilmiş detayların çizimi gerçekleştirilir.
Araziye eğik konumda kaydedilmiş, yaklaşık ölçekli fotoğraf veya görüntülerden deformasyon, distorsiyon ve sistematik hataların giderilerek yataylama ve ölçeklendirme işlemlerinin yapılması, geometrik ve radyometrik düzeltmelerin giderilmesi, sunuma ve kullanıma hazır hale getirilmesi işlemlerine değerlendirme denmektedir. Günümüz değerlendirme teknolojisi sayısal fotogrametridir.
ORTOFOTO NEDİR ?
Fotogrametri tekniğiyle fotoğraftaki optik hatalar giderilerek , gerçek düzlemdeki objenin 3boyutlu koordinatlarının merkezsel iz düşüm yöntemine göre otomatik olarak hesaplanıp, birim alanda yapılan yataylama sonrası oluşan , ölçekli ortoganal fotoğrafa ” doğru (true) ortofoto” denir.
Mimari Fotogrametride düşey çekilen fotoğraflardan cephe ortofotoları yada yatay çekilen fotoğraflardan tavan yada döşeme, zemin ortofotoları üretilir.Artık ham resimlerdeki perspektif alanlar düzeltilmiş, belirli bir ölçeğe getirilmiş ve üzerinden ölçüm yada çizim yapılabilecek hale gelmiştir.
Fotogrametrik Yazılımlar ve Üretim
Sayısal fotogrametride, yazılımlar ve yüksek kapasitede veri işleme gücüne sahip bilgisayar sistemleri kullanılarak yapılan bu işlemlerle arazinin şekli, sayısal arazi modeli olarak bulunabilmektedir. Bu şekildeki bir model, araziyi belli bir yaklaşımla üçgenler ağı biçiminde temsil etmektedir. Bu ağ arazi üzerinden ölçülerek elde edilen noktalardan otomatik olarak oluşturulabilmektedir. Ayrıca bunlardan düzenli dikdörtgen gridler ve profiller de elde edilebilir. Buna benzer şekilde, sayısal model CAD sistemindeki objelere ait rasgele dağılmış veri yapılarından da oluşturulabilmekte bunlardan da sayısal planlar yapılabilmektedir.
Sayısal fotogrametrik sistemler, sağladıkları yüksek hız, verimlilik, otomasyon, güvenirlilik ve ekonomi ile harita ve bilgi sistemlerinin veri derleme ve güncelleştirilmesinde en etkili teknoloji olma özelliğini sürdürmektedirler. Bu sistemler ile sayısal harita yapımı, otomatik fotogrametrik nirengi ve sayısal arazi modeli, ortofoto, ortofoto mozaik, renkli tematik harita üretimi, otomatik özellik çıkarma, etkileşimli ve otomatik veri tabanı güncelleştirme ve bütünleme, vektör – raster işlemleri v.b. yapılabilmetedir. Fotogrametrik yöntemle üretilen veri tabanları ve çıktılar, farklı kullanıcılar tarafından amaca uygun olarak genelleştirme, bütünleme gibi ek işlemlere tabi tutulurlar.Bu nedenlerden dolayı sayısal fotogrametride görüntü analiz yazılımının yüksek doğruluk, kolay ve hızlı kullanım gibi kriterlere cevap verebilecek yapıda olması gerekir.
Kapsamlı Bir Görüntü Yazılım Programında Aranan Özellikler
•	Düşeye çevirme ve ortofoto yapabilmelidir.
•	Üç boyutlu cisim belirlemesi yapabilmelidir.
•	İstenilen sayı ve büyüklükte resim işleyebilmelidir.
•	Kamera kalibrasyonu yapabilmelidir.
•	CAD sistemine bağlamak mümkün olmalıdır.
•	Görüntü eşleştirme yöntemiyle max. doğruluğa erişmek mümkün olmalıdır.
•	Yaklaşık değerleri otomatik olarak belirleyip kaba hataları ayıklayabilmelidir.
•	Kulanım kolaylığı bulunmalıdır.
•	Analog ve sayısal kameraları kullanmalıdır.
•	Bu kameraların farklı açılardan resim çekme konfigrasyonu bulunmalıdır.
•	Cisimleri tam anlamlı dökümantasyon ve arşivleme özelliğine sahip olmalıdır.
•	Farklı alanlarda çok geniş kullanım ve görüş olanakları sunmalıdır.
Yapıların resimlerinin çekilmesindeki amaç, yapıların bir ölçek dahilinde hiçbir ekleme ve eksiltme yapmadan kesit ve planlarla tasarımını yapmaktır. Mimarlık fotogrametrisi bu amaca fotogrametrik yöntemlerle ulaşır. Mimarlık fotogrametrisinin problemlerini başarıyla çözebilmek için değerlendiricinin yapıların resimlerinin çekilmesi ve bunların değerlendirilmesi için gerekli tecrübenin yanı sıra yapı tarihi ve inşaa sanatına ait sağlam bilgilere sahip olması gerekmektedir.
Mimari Fotogrametrik çalışmalarla yapıya ait çizgisel ve resimsel rölöveler üretilmektedir. Fotomozaik yada ortofoto dediğimiz harita formuna getirilmiş bu resimsel rölöveler bize, çizgilerle anlatılamayan çeşitli unsurları, renkleri, yapıya ait genel durumu ölçekli bir boyutta anlatmaktadır.
Uygulamada, sonuç ürünlerinin konumsal doğruluğunu;
•	resim ölçeği,
•	fotoğraf çözünürlüğü,
•	Piksel boyutu,
•	ölçme aletinin karesel ortalama hatası,
•	kamera distorsiyon değerleri,
•	ölçme tatbik doğruluğu ve resim üzerinden çizimde tatbik doğruluğu
gibi faktörler belirlemektedir..
Sayısal(Dijital) Yersel Fotogrametrik değerlendirme sistemleri ile kullanım ve yorum kolaylığının gelmesiyle, ölçme tekniği ve değerlendirme yöntemleri bir bütünlük taşımaktadır. Böylelikle birbiriyle uyumlu yapılan jeodezik ölçümler ve fototogrametrik değerlendirme ölçümleri ile sayısal ortamda değerlendirilen yapı yüzeyleri, kat planları, kesitler gibi altlıklar bir birine endekslenmekte ve aynı sistemde işlenebilmektedir. Klasik mimari rölöve alım tekniklerine göre çok daha hızlı, doğru ve eksiksiz rölöveler bu planlar üzerinden üretilmektedir.
Fotogrametrik rölöve üretiminde normal alım durumunda resim çekilmesi doğru sonuçlar elde edilmesi açısından tercih edilen ve zaruri görülen şartlardan birisidir. Resmi çekilecek bina cephesine paralel duruma getirilen resim çekme makinası ile çekim yapılırken binanın tüm cephesinin (yatayda ve düşeyde) stereoskopik görüntüsünün elde edilmesine dikkat edilir. Bunu sağlamak için resim çekme makinasının model genişliği göz önünde tutularak , bina cephesine paralel bir doğrultuda hangi noktalarda resim çekimi yapılması gerektiği belirlenir.
Yapıların resimlerinin çekilmesi işine; zarar görmüş cisimlerin yeniden inşası, deformasyon ve hasar tespiti, yapıların mevcut durumlarının tespiti, bunların dokümantasyonlarının yapılması ve daha yüksek anlamda arkeoloji ve yapı araştırmacılığı girer. Bu amaçlara ulaşmakta fotogrametrinin önemli payı vardır.
Hangi Yüzeyde, Hangi Yöntem?
Rölövesi yapılacak yapının yüzeyinin düz olması durumunda planlar optik-mekanik dönüşümle elde edilebilmektedir. Yapının engebeli olması durumunda ise diferansiyel rödresman yardımı ile orto-foto dönüşümler kullanılmaktadır.
Görüntünün rödresmanı, görüntünün haritaya transformasyonu ve yeniden örnekleme olarak yapılır. Bu nedenle görüntüdeki her bir nokta hesaplanır ve bunun yaklaşık gri değeri alınır. Bu işlem destek noktalarının azaltılması ve enterpolasyon ile hızlandırılmaktadır. Bu işlem yeniden örnekleme olarak bilinmektedir.
Metrik Kamera Yoksa Fotogrametriden Bahsedemeyiz....
Fotogrametrik Rölöve çalışmalarında metric kameralar kullanılır. Metrik kameraların diğer amatör makinalardan en büyük farkı, iç yöneltme elemanlarının yani kamera asal uzaklığı ve asal noktanın konumunu tanımlayan koordinatlardır. Merkezsel izdüşüm ile ölçü yapılması için iç yöneltme elemanlarının biliniyor olması gerekir. Bu nedenle yersel fotogrametrik uygulamalarda metrik kameralarla fotoğraf çekimi tercih edilmektedir.
Ayrıca metrik kameraların teknik özelliklerini ve gerekli parametreleri içeren raporlara kalibrasyon raporları denir. Bu raporlar kamera üreten firma tarafından ilk üretim sırasında hazırlanır. Bu raporda, iç yöneltme elemanları, distorsiyon hatası değerleri ve objektifin ayırma gücü değerleri bulunur.
Tek Resim Değerlendirmesi (Metric Single Image Rectification)
Buna karşılık alım yüzeyinin düz bölümleri tek Resim değerlendirme yöntemine göre rödrese edilir. Daha sonra Rölöveler, yataylanmış ve ölçeklendirilmiş Foto Plan ve birden fazla foto planın bir araya geldiği durumlarda Fotomozaik dediğimiz bu resimler üzerinden çizilerek birbiri üzerine monte edilir. Bu yöntem çoğu kez ekonomik , hızlı ve doğru sonuçlar verir.
Bu uygulama yöntemleri ile taşların gerçek konumlarında çizimlerini yapmak, yüzeyler üzerindeki kirlenme ve bozulmaları haritalamak, ölçeklendirilmiş harita formatındaki resimler olan , ortofoto ve Fotomozaiklerle de öz niteliklerini belgelemek mümkün olacaktır.
Bu yöntemin cevap vermediği yerler ve kesit çalışmaları içinse bire bir jeodezik ölçüler yapılmakta, daha sonra tüm veriler bütünleştirilip Fotomozaik ve çizgisel rölövelerle , cephe kesitleri oluşturulmaktadır.
Çift Resim (Stereo) Değerlendirme Yöntemi
Derinlik farkı olan ve eş dağılımlı düzlemlerden oluşmayan yüzeylerde fotogrametrik değerlendirme Stereo değerlendirme yazılımları ile yapılacaktır.Bir çok durunda zaman alan cephe alımlarının streoskopik değerlendirmesi kombine edilirse , zaman ve masraf yönünden büyük ölçüde tasarruf sağlanır.
Stereo değerlendirmede modeller, normal alım yöntemine göre %80-90 oranlarında bindirmeli olarak çekilen Resim çiftlerinden oluşur.Bu şekilde çekilen resim çiftlerinden iç yöneltme işlemlerinin ardından stereo (3 boyutlu) görüş olanağı sağlaması nedeniyle , model üzerinden x,y,z değerlerine sahip noktaları ölçmemize , objenin 3 boyutlu modelini oluşturmamıza, birim alanlarda yapılan diferansiyel rödresman ile Orto Foto oluşturmaya ve bu şekilde rölöve üretimine olanak sağlar.
3 Boyutlu Fotogrametri ( Bundle Adjusment)
3 Boyutlu Fotogrametri , birden fazla noktadan bindirmeli olarak çekilen resimler üzerinden gerçek düzlemdeki objenin 3boyutlu koordinatlarının hesaplanmasının yapıldığı bir uygulamadır.Yine kalibrasyonlu fotoğrafmakineleri kullanılır.Bu sayede kamera iç parametreleri bilindiğinden merkezsel iz düşüm yöntemine göre otomatik olarak eşleştirilen fotoğraflardan resim koordinatları 3 boyutlu olarak hesaplanabilir.
Bu temel Prensipler üzerinden yola çıkarak son yıllarda çok çeşitli ve pratik yazılımlar üretilmiştir.Yine fotogrametrinin bir çok kullanım alanında bu yöntemle de 3 boyutlu modeller yapılmakta , gerçek ortofotolar oluşturulup, sayısal modelle çakıştırılarak doku kaplamaları yapılarak foto gerçeklikte modeller üretilebilmektedir.
Bilindiği üzere orijinal ve mevcut durumu bire bir ölçekte gösteren bu projeler olmadan aslına uygun restorasyon uygulamaları yapmak ve mevcudu yaşatmak, kaybolanı yeniden oluşturmak mümkün değildir.
Bu nedenlerden ötürü tarihi miraslarımız her an olabilecek bir deprem, yangın vb. doğal afetler sonrasında bozulup, yok olmadan fotogrametrik rölöve çalışmalarını gerçekleştirmek ve tamamlamak zaruriyeti ilgili yönetici ve çalışanların üzerine ağır ve kaçınılmaz bir sorumluluk yüklemektedir
Fotogrametrik Değerlendirme yazılımı mimari, yapı endüstrisi, anıtların bakımı ve korunması, küçük ölçekli kartoğrafya, trafik kazası raporları, suç teknolojisi gibi değişik alanlarda kullanılabilir.
Fotogrametri, Fotogrametrik model, metrik Kamera, Kalibrasyon,Pixel,Resim çözünürlüğü, Distorsiyon, resim ölçeği, değerlendirme ölçeği, değerlendirme doğruluğu, Rektifikasyon,Tek resim değerlendirmesi, Bundle Adjusment(ışın demetleri ile dengeleme),Stereo değerlendirme, Foto plan, Foto Mozaik, ortofoto,
MİMARİ UYGULAMALAR İÇİN FOTOGRAMETRİK EKİPMANIMIZ
Motif Harita Mühendislik Bürosu Fotogrametrik uygulamalarında,
Fotoğraf çekimlerinde kalibrasyonu yapılmış 24-105mm USM II Lensli Canon Eos 5d MarkII 21Mp Full Frame fotoğraf makinası,
ayrıca 40 mm ve 150 mm odak uzaklığına sahip değiştirilebilen CARL ZEISS metrik mercekleri ile kullanılan 33 MegaPixel Sinar HY6 Dijital metrik kamera
Yersel Fotogrametri yazılımı,
jeodezik ölçümlerde de Sokkia 3030R3 reflektörsüz ölçüm yapan totalstaion kullanmaktadır.
SİNAR HY6 DİJİTAL KAMERA SİSTEMİ
Dijital algılayıcı boyutu:
– 33 Megapixel ( 6668 x 4992 ) / 48.0 x 0 mm / 1pixel boyutu 7.2 µm
1/1000 ile 32 saniye, B ve T hızları arası çalışan elektronik kontrollü yaprak obtüratör
Flaş sync tüm pozlama sürelerini destekler
Portatif veya kablolu kullanım özelliği
Kamera fonksiyonlarının bilgisayar üzerinden kontrolü ile uzaktan çekim imkanı
Modern ve pratik kontrol düğmeleri ile kolay kamera kontrolü
Ayarlanabilir, ergonomik el tutamağı
Digital back dahili hafızası ve CF kartlarla yüksek saklama kapasitesi
eMotion75 6 GB dahili + 8 GB CF = 14 GB veya 200 çekim
eMotion54 3 GB dahili + 8 GB CF = 11 GB veya 150 çekim
Tam şarj ile aralıksız 2000 pozlama sağlayan gelişmiş pil
Dikey ve Yatay kullanım için kolayca döndürülebilir digital back adaptörü
Dikey ve 90 derece vizör seçenekleri
Vizörden kamera ayarlarını görebilme
1:1 boyuta kadar gün ışığında da gösterebilen yüksek kaliteli 2.2″ OLED ekran
Canlı video vizör (Live video) özelliği
Autofocus netliği için kırmızı ışık kaynağı
AF objektif ile 2.1kg ağırlık