| dc.description.abstract | A Digital Elevation Model (DEM) is a model that uses the elevation information of the ground to define the land surface in three dimensions using mathematical equations. Because of its benefits, including speed of production, economy, lack of reliance on human labor, and simplicity of data access, satellite images are often chosen in the creation of DEMs. Furthermore, it is possible to attain great positional accuracy in both horizontal and vertical axes because of the metadata and Rational Polynomial Coefficients (RPC) that are included with the satellite images.
Within the scope of the presented thesis, DEM was obtained using Göktürk-1 (GKT-1) stereo image pairs in three different regions in the world (United States of America (USA)/Texas-Amarillo, Italy/Monfalcone, Türkiye/Antalya). The elevation information of these models was compared separately with the open source ICESat-2 data and global digital elevation models ALOS DEM (AW3D30), Copernicus DEM, NASA DEM, and SRTM DEM (ACNS) data. During the comparison process, absolute mean, median, mean deviation, median absolute deviation, variance, and standard deviation statistical procedures were used.
ICESat-2 data used in the thesis study was acquired taking into account the regions where Göktürk-1 stereo pairs coincide, and went through a series of filtering processes to be used as reference data. As a result of the filtering, 2629 ICESat-2 reference data in the USA/Texas-Amarillo region, 3489 in the Italy/Monfalcone region and 2215 in the Türkiye/Antalya region were used in the study.
Sentinel-1 and Sentinel-2 based global land use and land cover (LULC) maps, WorldCover, of three different regions where Göktürk-1 stereo pairs are located were acquired from the European Space Agency (ESA) as open source. Changes in height differences between global DEM data and ICESat-2 data were examined according to the classes in the maps. During the height comparisons, absolute mean, median, absolute mean deviation, median absolute deviation, variance and standard deviation statistical analyzes were used. It has been observed that there are 8 different classes (Tree Cover, Shrubland, Grassland, Cropland, Built-up, Bare/Sparse Vegetation, Permanent Water Bodies, Herbaceous Wetlands) corresponding to Göktürk-1 DEM regions in the LULC data.
Global digital elevation models were acquired to correspond to three different regions where Göktürk-1 stereo image pairs are located. In the thesis study, the comparison of each DEM with each other based on height (GKT1-ACNS, ICESat-2-ACNS, GKT1-ICESat-2) and all the results were presented. The average values found in the height comparison of ICESat-2 data with Global DEMs (ICESat-2-ACNS) in three regions in USA, Italy, and Türkiye are 2,553 / 1,415 / 1,854 and 2,877 meters, respectively. On the other hand, when the Göktürk-1 DEM without GCP (ICESat-2 - GKT-1 wo GCP) data, which corresponds to the ICESat-2 reference data, are compared, the average value emerges as 6,623 meters. As a result of the class-based comparison between ICESat-2 and GKT-1 DEM without GCP, it was seen that the results with the best accuracy were in the Italy/ Monfalcone region. The classes with the highest accuracy are shrubland/grassland/cropland classes with 2,102 / 2,135 / 2,118 meters respectively.
DEM data with GCP was also produced from GKT-1 stereo images and compared with ICESat-2 reference data and Global DEM data. When ICESat-2 data are compared with GKT-1 DEM data with GCP (ICESat-2 – GKT-1 w GCP), the average value obtained for the three study areas is 1,807 meters. As a result of the class-based comparison between ICESat-2 and GKT-1 DEM with GCP, it was seen that the results with the best accuracy were in the USA/ Texas-Amarillo region. The classes with the highest accuracy are grassland/ cropland / bare-sparse vegetation classes with 0,693 / 0,665 / 0,635 meters respectively. | tr_TR |
| dc.description.ozet | Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) arazi yüzeyini matematiksel kurallar yardımıyla üç boyutlu olarak tanımlayan ve araziye ait yükseklik bilgilerini kullanarak gösteren bir modeldir. Üretim hızı, insan gücüne dayalı bir ürün olmaması, ekonomi ve veriye ulaşmadaki kolaylıklar olması gibi avantajları sayesinde SYM üretiminde uydu görüntüleri sıkça tercih edilmektedir. Buna ek olarak uydu görüntülerinin beraberinde sağlanan metadatalar ve Rasyonel Polinomal Katsayılar sayesinde yatay ve düşey eksende yüksek konumsal doğruluklar elde edilebilmektedir.
Sunulan tez kapsamında, dünya üzerinde üç farklı bölgede (Amerika/Teksas-Amarillo, İtalya/Monfalcone, Türkiye/Antalya) Göktürk-1 (GKT1) stereo görüntü çiftleri kullanılarak SYM elde edilmiştir. Elde edilen bu modellerin yükseklik bilgileri açık kaynak olarak sunulan ICESat-2 verileri ve küresel sayısal yükseklik modelleri ALOS SYM (AW3D30), Copernicus SYM, NASA SYM ve SRTM SYM (ACNS) verileri ile ayrı ayrı karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma işlemleri sırasında, ortalama mutlak fark, medyan, ortalama sapma, medyan mutlak sapma, varyans ve standard sapma istatistiksel işlemleri kullanılmıştır.
Tez çalışmasında kullanılan ICESat-2 verileri Göktürk-1 stereo çiftlerinin denk geldiği bölgeler dikkate alınarak indirilmiş ve referans veri olarak kullanılmak üzere bir dizi filtreleme işleminden geçirilmiştir. Yapılan filtrelemeler sonucunda Amerika/Teksas-Amarillo bölgesinde 2629 adet, İtalya/Monfalcone bölgesinde 3489 adet ve Türkiye/Antalya bölgesinde 2215 adet ICESat-2 referans verileri tez çalışmasında kullanılmıştır.
Göktürk-1 stereo çiftlerinin bulunduğu üç farklı bölgeye ait Sentinel-1 ve Sentinel-2 tabanlı küresel arazi kullanımı ve arazi örtüsü (LULC) haritaları WorldCover, Avrupa Uzay Ajansı'ndan (ESA) açık kaynak olarak temin edildi. Avrupa Uzay Ajansı tarafından yayınlanan haritalardaki sınıflara göre küresel SYM verileri ile ICESat-2 verileri arasındaki yükseklik farklarının değişimlerine bakılmıştır. Yapılan yükseklik karşılaştırmaları sırasında yine mutlak ortalama, medyan, mutlak ortalama sapma, medyan mutlak sapma, varyans ve standard sapma istatistiksel analizler kullanılmıştır. Arazi kullanım/Arazi örtüsü verilerinde Göktürk-1 SYM bölgelerine denk gelen 8 farklı sınıf bulunduğu (Orman, Çalılık, Çayır, Tarım arazisi, Yapay Alan, Çıplak/Seyrek Bitki Örtüsü, Kalıcı Su Alanları ve Otsu Sulak Alanlar) gözlemlenmiştir.
Küresel sayısal yükseklik modelleri yine Göktürk-1 stereo görüntü çiftlerinin bulunduğu üç farklı bölgeye denk gelecek şekilde elde edilmiştir. Yapılan tez çalışmasında her bir SYM’nin birbirleri ile yükseklik bazında karşılaştırmasını gösteren tablolar oluşturulmuş (GKT1-ACNS, ICESat-2-ACNS, GKT1-ICESat-2) ve bulunan tüm sonuçlar tezin içerisinde sunulmuştur. Amerika, İtalya ve Türkiye’deki üç bölgede ICESat-2 verisinin küresel SYM’lere göre (ICESat-2-ACNS) yapılan yükseklik karşılaştırmasında bulunan ortalama değerler sırasıyla 2,553 /1,415 /1,854 ve 2,877 metredir. Buna karşın ICESat-2 referans verilerine denk gelen Yer Kontrol Noktasız (YKN’sız) Göktürk-1 SYM
(ICESat-2 - GKT-1 YKN’sız) verileri karşılaştırıldığında ise ortalama değer 6,623 metre olarak ortaya çıkmaktadır. ICESat-2 ile YKN’sız GKT-1 SYM arasında yapılan sınıf bazlı karşılaştırma sonucu en iyi doğruluğa sahip sonuçların İtalya bölgesinde olduğu görülmüştür. En yüksek doğruluğa sahip sınıflar sırasıyla 2,102 / 2,135 / 2,118 metre ile çalılık/otlak/ekili alan sınıflarıdır.
Yer Kontrol Noktalı (YKN’lı) SYM verileride GKT-1 stereo görüntülerinden üretilmiş ve ICESat-2 referans verileri ve Küresel SYM verileri ile karşılaştırılmıştır. ICESat-2 verileri YKN’li GKT-1 SYM verileri ile karşılaştırıldığında üç çalışma alanı için elde edilen ortalama değer 1,807 metredir. ICESat-2 ile YKN’lı GKT-1 SYM arasında yapılan sınıf bazlı karşılaştırma sonucu en iyi doğruluğa sahip sonuçların Amerika bölgesinde olduğu görülmüştür. En yüksek doğruluğa sahip sınıflar sırasıyla 0,693 / 0,665 / 0,635 metre ile çayır, tarım arazisi, çıplak/seyrek bitki örtüsü sınıflarıdır. | tr_TR |
