Uzaktan Algılama Nedir Ne Demektir? Kullanım Alanları

Uzaktan algılama, yeryüzünün ve yer kaynaklarının incelenmesinde onlarla fiziksel bağlantı kurmadan kaydetme ve inceleme tekniğidir. Uzaktan algılama sayesinde atmosferde veya uzaydaki platformlara yerleştirilmiş ölçüm aletleri aracılığıyla nesneler hakkında bilgiler elde edilmektedir. Uzaktan algılama, coğrafya, meteoroloji, jeoloji, tarım, ormancılık, şehir planlama, askeri istihbarat, çevre izleme gibi pek çok alanda kullanılan önemli bir araçtır. Bu makalede uzaktan algılamanın tanımı, özellikleri, tarihçesi, kullanım alanları ve sonuçları hakkında bilgi verilecektir.

Uzaktan Algılamanın Tanımı

Uzaktan algılamanın kısa bir tanımı şöyledir: Fiziksel temas olmadan cisimler hakkında bilgi almaktır. Bu iş için temel şey enerjidir. Enerji olmadan algılama yapmak imkânsızdır. Nasıl ki doğadaki tüm olaylar bir enerji vasıtasıyla gerçekleşiyorsa uzaktan algılamada bu şekilde enerji vasıtasıyla gerçekleşir. Uzaktan algılamanın gerçekleşebilmesi için 7 şartın yerine gelmesi gerekmektedir. Bu şartlar şunlardır:

• Bir enerji kaynağı olmalıdır. Bu kaynak genellikle güneştir, ancak yapay olarak üretilen enerji de kullanılabilir.
• Enerji kaynağından çıkan enerji elektromanyetik spektrum adı verilen farklı dalga boylarına sahip ışınlar halinde yayılır.
• Bu ışınlar atmosfer adı verilen yeryüzünü çevreleyen gaz tabakasından geçerken bazı değişimlere uğrar. Atmosferin ışınları soğurması, yansıtması, kırması ve saçması gibi etkileri vardır.
• Işınlar atmosferden geçtikten sonra yeryüzüne ulaşır ve burada bulunan nesnelerle etkileşime girer. Nesnelerin ışınları yansıtma, soğurma ve iletim gibi özellikleri vardır. Bu özellikler nesnelerin kimliğini belirlememize yardımcı olur.
• Yeryüzünden yansıyan veya iletilen ışınlar tekrar atmosferden geçerek algılayıcı adı verilen ölçüm aletlerine ulaşır. Algılayıcılar uçak, balon, uydu gibi farklı platformlarda bulunabilir. Algılayıcıların görevi ışınları kaydetmek ve dönüştürmektir.
• Algılayıcılardan elde edilen veriler iletişim sistemi aracılığıyla bir merkeze aktarılır. İletişim sistemi radyo dalgalarını veya optik kabloları kullanabilir.
• Merkeze ulaşan veriler bilgisayar yardımıyla işlenir, analiz edilir ve yorumlanır. Bu aşamada veriler görüntü haline getirilir ve haritalar, grafikler, tablolar gibi farklı biçimlerde sunulur.

Uzaktan Algılamanın Özellikleri

Uzaktan algılamanın bazı temel özellikleri vardır. Bunlar şunlardır:

• Geniş alanları kapsayabilen bir yöntemdir. Özellikle uydu görüntüleri sayesinde dünyanın herhangi bir bölgesi hakkında bilgi edinmek mümkündür.
• Zaman serileri oluşturabilen bir yöntemdir. Aynı bölgeyi farklı zamanlarda gözlemleyerek değişimleri takip etmek mümkündür. Örneğin, orman yangınları, buzulların erimesi, kentleşme gibi süreçler uzaktan algılama ile izlenebilir.
• Farklı spektral bantları kullanabilen bir yöntemdir. İnsan gözünün algılayabildiği görünür ışık dışında, kızılötesi, mikrodalga, radyo dalgaları gibi farklı dalga boylarını da kullanarak nesnelerin farklı özelliklerini ortaya çıkarmak mümkündür. Örneğin, bitkilerin sağlığı, toprak nemi, sıcaklık dağılımı gibi parametreler uzaktan algılama ile belirlenebilir.
• Çok disiplinli bir yöntemdir. Uzaktan algılama verileri pek çok bilim dalı tarafından kullanılmaktadır. Coğrafya, meteoroloji, jeoloji, tarım, ormancılık, şehir planlama, askeri istihbarat, çevre izleme gibi alanlarda uzaktan algılama verilerinden yararlanılmaktadır.

Uzaktan Algılamanın Tarihçesi

Uzaktan algılamanın tarihi insanlık tarihi kadar eskidir. İnsanlar ilk çağlardan beri gözleriyle çevrelerini gözlemleyerek bilgi edinmişlerdir. Ancak uzaktan algılamanın modern anlamda başlangıcı 19. yüzyılda fotoğraf makinesinin icadıyla olmuştur. İlk bilinen hava fotoğrafı 1858 yılında Fransız fotoğrafçı Gaspard Felix Tournachon tarafından bir balondan yaklaşık 213 metre yukarıdan Paris’te çekilmiştir. Daha sonra Amerikan iç savaşında da balondan hava fotoğrafı çekildiği bilinmektedir.

20. yüzyılda ise uçakların gelişmesiyle hava fotoğrafçılığı daha yaygın hale gelmiştir. Birinci ve İkinci Dünya Savaşlarında hava fotoğrafları askeri amaçlarla kullanılmıştır. 1950’li yıllarda ise ABD ve SSCB uydu görüntüleri elde etme çalışmalarına başlamıştır. 1960 yılında ABD’nin Explorer 6 uydusu dünyanın ilk uydu görüntüsünü çekmiştir. 1972 yılında ise ABD’nin Landsat 1 uydusu dünyanın ilk çok spektral uydu görüntülerini üretmiştir. Bu uydu sayesinde yeryüzünün farklı dalga boylarındaki görüntüleri elde edilmiştir.

1980’li yıllarda ise radar ve lidar gibi aktif uzaktan algılama sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemler kendi enerjilerini üretip yansıyan enerjiyi ölçerek nesneler hakkında bilgi verirler. Radar sistemi mikrodalga spektrumunda çalışırken, lidar sistemi lazer ışığı kullanır. Bu sistemler sayesinde bulutlu veya sisli havalarda bile görüntü elde etmek mümkündür.

1990’lı yıllarda ise yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ticari olarak pazarlanır hale gelmiştir. Örneğin, ABD’nin QuickBird uydusu 0.6 metrelik çözünürlükte görüntüler sunmaktadır. Bu uydu sayesinde araç plakaları, insan yüzleri gibi ayrıntılar görülebilmektedir.

Uzaktan Algılamanın Kullanım Alanları

Uzaktan algılama, pek çok alanda farklı amaçlarla kullanılmaktadır. Aşağıda bazı kullanım alanlarına örnekler verilmiştir:

• Coğrafya: Coğrafyanın alt dalları olan fiziki coğrafya ve beşeri coğrafya için önemli bir kaynaktır. Fiziki coğrafyada, yeryüzünün şekli, iklimi, bitki örtüsü, toprak, su kaynakları gibi unsurlar uzaktan algılama ile incelenir. Beşeri coğrafyada ise, nüfus, yerleşme, ulaşım, tarım, sanayi, ticaret gibi insan faaliyetleri uzaktan algılama ile izlenir. Uzaktan algılama verileri coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ile birlikte kullanılarak haritalar, modeller, analizler üretilir.
• Meteoroloji: Atmosferin durumunu ve değişimini gözlemlemek için kullanılan bir yöntemdir. Meteorolojik uydular sayesinde bulutluluk, yağış, sıcaklık, basınç, rüzgar gibi hava olayları uzaktan algılama ile takip edilir. Bu veriler hava tahmini, iklim değişikliği, doğal afetler gibi konularda kullanılır.
• Jeoloji: Yeryüzünün yapısını ve jeolojik olayları incelemek için kullanılan bir yöntemdir. Jeolojik uydular sayesinde yeryüzünün morfolojisi, tektoniği, volkanizması, erozyonu gibi süreçler uzaktan algılama ile belirlenir. Ayrıca maden, petrol, doğalgaz gibi yeraltı kaynaklarının varlığı ve dağılımı da uzaktan algılama ile tespit edilir.
• Tarım: Tarımsal faaliyetleri izlemek ve yönetmek için kullanılan bir yöntemdir. Tarımsal uydular sayesinde bitkilerin sağlığı, verimi, hastalıkları gibi parametreler uzaktan algılama ile ölçülür. Ayrıca toprak nemi, sıcaklık, gübreleme gibi faktörler de uzaktan algılama ile kontrol edilir. Bu veriler tarımsal planlama, üretim artırma, zarar önleme gibi amaçlarla kullanılır.
• Ormancılık: Ormanların durumunu ve değişimini gözlemlemek için kullanılan bir yöntemdir. Ormancılık uyduları sayesinde ormanların türü, yoğunluğu, yaşam alanları gibi özellikleri uzaktan algılama ile belirlenir. Ayrıca orman yangınları, zararlı böcekler, kaçak kesimler gibi tehditler de uzaktan algılama ile izlenir. Bu veriler orman yönetimi, koruma ve geliştirme gibi amaçlarla kullanılır.
• Şehir Planlama: Şehirlerin gelişimini ve sorunlarını incelemek için kullanılan bir yöntemdir. Şehir planlama uyduları sayesinde şehirlerin nüfusu, yerleşimi, ulaşımı, altyapısı gibi unsurları uzaktan algılama ile görüntülenir. Ayrıca şehirlerin çevre kirliliği, trafik sıkışıklığı, su baskını gibi problemleri de uzaktan algılama ile tespit edilir. Bu veriler şehir planlama ve yönetimi için kullanılır.
• Askeri İstihbarat: Askeri amaçlarla kullanılan en eski yöntemlerden biridir. Askeri uydular sayesinde düşmanın konumu, hareketi, silahları, tesisleri gibi bilgiler uzaktan algılama ile elde edilir. Ayrıca kendi birliklerinin durumu, güvenliği, iletişimi gibi konular da uzaktan algılama ile sağlanır. Bu veriler askeri strateji, taktik ve operasyonlar için kullanılır.
• Çevre İzleme: Çevrenin durumunu ve değişimini izlemek için kullanılan bir yöntemdir. Çevre uyduları sayesinde su kirliliği, hava kirliliği, toprak kirliliği gibi çevre sorunları uzaktan algılama ile belirlenir. Ayrıca biyolojik çeşitlilik, ekosistemler, doğal kaynaklar gibi çevre unsurları da uzaktan algılama ile korunur. Bu veriler çevre politikaları, eğitimi ve bilinci için kullanılır.

Uzaktan Algılamanın Sonuçları

Yeryüzünün ve yer kaynaklarının incelenmesinde onlarla fiziksel bağlantı kurmadan kaydetme ve inceleme tekniğidir. Uzaktan algılama sayesinde atmosferde veya uzaydaki platformlara yerleştirilmiş ölçüm aletleri aracılığıyla nesneler hakkında bilgiler elde edilmektedir. Uzaktan algılama, coğrafya, meteoroloji, jeoloji, tarım, ormancılık, şehir planlama, askeri istihbarat, çevre izleme gibi pek çok alanda kullanılan önemli bir araçtır.

Uzaktan algılamanın bazı temel özellikleri vardır. Bunlar geniş alanları kapsayabilmesi, zaman serileri oluşturabilmesi, farklı spektral bantları kullanabilmesi ve çok disiplinli olmasıdır. Uzaktan algılamanın tarihi ise 19. yüzyılda fotoğraf makinesinin icadıyla başlamıştır. Daha sonra 20. yüzyılda uçakların ve uyduların gelişmesiyle hava fotoğrafçılığı ve uydu görüntülemesi yaygınlaşmıştır. 1980’li yıllarda ise radar ve lidar gibi aktif uzaktan algılama sistemleri geliştirilmiştir. 1990’lı yıllarda ise yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ticari olarak pazarlanır hale gelmiştir.

Uzaktan algılamanın pek çok faydası vardır. Uzaktan algılama ile yeryüzünün ve yer kaynaklarının durumunu ve değişimini gözlemlemek mümkündür. Bu sayede bilimsel araştırmalar yapmak, planlama ve yönetim yapmak, karar vermek, sorunları çözmek kolaylaşmaktadır. Uzaktan algılama ile insanların yaşam kalitesi artmaktadır.

Uzaktan algılamanın bazı sorunları da vardır. Uzaktan algılama verilerinin elde edilmesi, işlenmesi, analiz edilmesi ve yorumlanması maliyetli ve zahmetli bir süreçtir. Uzaktan algılama verilerinin kalitesi atmosferik koşullar, platformların stabilitesi, algılayıcıların hassasiyeti gibi faktörlere bağlıdır. Uzaktan algılama verilerinin doğruluğu saha çalışmaları ile kontrol edilmelidir. Uzaktan algılama verilerinin kullanımı etik ve yasal sorunlara yol açabilir.