‹ GERİ

UZAKTAN ALGILAMA TEKNOLOJİLERİ VE UYDU SİSTEMLERİ

Ekrem Uğur CENGİZ, 2025.01.15

 

Uzaktan algılamada kullanılan uydu tipleri, algılayıcı (sensör) teknolojilerine göre sınıflandırılabilmektedir. Başlıca uydu tipleri optik, radar ve LIDAR uydu sistemleridir. Ayrıca termal ve hiperspektral algılayıcılar taşıyan uydular da bulunmaktadır. Bu sistemlerin her biri farklı dalga boylarını ve sensör tiplerini kullanarak farklı veriler sunmaktadır.

 

Optik Uydular

Optik uydular, güneş ışığını veya yer yüzeyinden yansıyan görünür, kızılötesi ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki ışığı algılamaktadır. Bu uydu tipleri, yüksek çözünürlüklü görüntü elde etmek için özellikle doğal afetler, tarım ve orman izleme gibi alanlarda kullanılmaktadır. Optik algılayıcı kullanan uydularına, Landsat serisi, Sentinel-2 , MODIS sensörü taşıyan Terra ve Aqua uyduları  örnek olarak gösterilebilir (Lillesand vd. 2018, Roy vd. 2014).

 

Landsat programının zaman çizelgesi (https://landsat.gsfc.nasa.gov/satellites/timeline/)

 

Radar Uyduları (Sentetik Açıklıklı Radar - SAR)

Radar uyduları, yer yüzeyine mikrodalga sinyalleri göndererek geri yansıyan sinyalleri ölçmektedir. Sentetik Açıklıklı Radar (SAR) olarak bilinen bu teknoloji, gece ve bulutlu hava koşullarında bile veri toplayabilmektedir. SAR, Dünya'yı C bandında (5,6 cm dalga boyu) 5,3 GHz'lik tek bir mikrodalga frekansında görüntüleyebilir. Bu, bulut örtüsü, yağmur, kar, toz veya pus gibi herhangi bir atmosferik koşulda Dünya'nın görüntülerinin gündüz veya gece elde edilmesini sağlar. Radar uyduları özellikle arazi deformasyonları, su varlıklarının tespiti ve orman yapısının belirlenmesinde kullanılmaktadır. SAR uydularından bazıları, Sentinel-1, RADARSAT, TerraSAR-X olarak verilmektedir (Moreira vd. 2013, Ferretti vd. 2001).

 

 

RADARSAT-2 CSA ve MDA tarafından 14 Aralık 2007 tarihinde fırlatılan ve halen çalışır durumda olan bir Dünya görüntüleme radar uydusudur. RADARSAT-1 görevini 2013'de tamamlamıştır (https://earth.esa.int/eogateway/missions/radarsat#instruments-section)

 

LIDAR Uyduları

LIDAR (Light Detection and Ranging/ Laser Imaging Detection and Ranging) teknolojisi, lazer darbeleri göndererek yer yüzeyinin yüksek çözünürlüklü 3D haritalarını oluşturmaktadır. Bu veriler, özellikle orman yapısı, topografik analizler ve kıyı bölgelerinin izlenmesi gibi alanlarda kullanılmaktadır. LIDAR genellikle uçaklardan elde edilse de, uydu tabanlı sistemler de gelişmektedir. LIDAR taşıyan uydulara ICESat-2 ve GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation) örnek olarak gösterilebilir. 15 Eylül 2018'de fırlatılan ICESat-2, bilim adamlarının buz tabakalarının, buzulların, deniz buzunun ve daha fazlasının yüksekliğini ölçmelerine olanak tanıyan bir foton sayma lazer altimetre (ATLAS) taşımaktadır. 5 Aralık 2018'de başlatılan Küresel Ekosistem Dinamikleri Araştırması Lidar'ın (GEDI) bilimsel amacı, değişen iklim ve arazi kullanımının ekosistem yapısı ve dinamikleri üzerindeki etkilerini karakterize etmek ve Dünya'nın karbon döngüsünün ve biyolojik çeşitliliğinin radikal bir şekilde daha iyi ölçülmesini ve anlaşılmasını sağlamaktır. (Dubayah ve Drake 2000, Neuenschwander ve  Pitts 2019).

 

 

 

ICESat-2 (solda https://nasa3d.arc.nasa.gov/detail/icesat2) ve GEDI(sağda https://eospso.nasa.gov/sites/default/files/sat/GEDI.jpg)

 

Termal Uydular

Termal uydular, yer yüzeyinden yayılan termal radyasyonu algılayarak yüzey sıcaklığını ölçmektedir. Bu veriler, sıcaklık değişimlerinin izlenmesi, yangın tespiti ve volkan aktivitesi gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Termal algılayıcı taşıyan uydulara Landsat 8  ve Terra   örnek olarak gösterilebilir. Landsat 8, üzerinde 2 adet algılayıcı (OLI ve TIRS) taşımaktadır. TIRS (Thermal Infrared Sensor:  Termal Kızılötesi Sensör)  ısıyı algılamak için kuantum fiziğini uygulayan yeni bir teknoloji ile iki termal bantta arazi yüzey sıcaklığını ölçmektedir. Terra üzerindeki termal algılayıcı ise ASTER olarak adlandırılmaktadır. ASTER, termal kızıl ötesinde beş banda ve 90 m'lik bir mekansal çözünürlüğe sahiptir. Terra ve Aqua’da yer alan MODIS üzerinde de termal kızıl ötesi bant bulunmaktadır (Hook vd. 2021, Hulley ve Hook 2009)

 

Hiperspektral Uydular

Hiperspektral uydular, yüzeyden yayılan ışığı çok sayıda dar spektral bantta ölçmektedir. Bu veriler, mineral tespiti, bitki sağlığı ve çevresel izleme gibi ayrıntılı analizler için idealdir. Hiperspektral uydulara EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program), PRISMA ve Uluslararası Uzay İstasyonunda görev yapan EMIT sensörü örnek olarak verilebilir (Bradley vd. 2020, Chakraborty vd. 2024).

 

Çevresel Haritalama ve Analiz Programı (EnMAP), Dünya atmosferinin ve yüzeyinin hiperspektral görüntü verilerini yakalamayı amaçlayan bir Alman uydu görevidir. Nisan 2022'de başlatılan misyon, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tarafından yönetilmekte ve Alman Yerbilimleri Araştırma Merkezi (GFZ) ilgili bilimsel araştırmalara liderlik etmektedir (https://www.enmap.org/mission).

 

 

EnMAP (https://www.enmap.org/mission)

 

Mart 2019'da fırlatılan PRISMA, ASI (Agenzia Spaziale Italiana) tarafından geliştirilen, sahip olunan ve işletilen orta çözünürlüklü bir hiperspektral görüntüleme uydusudur. Durdurulan HypSEO (Dünya Gözlemi için Hiperspektral Uydu) görevinin halefidir ve 5 yıllık planlı bir görev süresine sahiptir (https://www.asi.it/en/earth-science/prisma/).

 

PRISMA (https://www.asi.it/en/earth-science/prisma/)

 

EMIT cihazı, güneş sistemindeki en seçkin araştırma laboratuvarlarından biri olan Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) çalışmaktadır. EMIT, Dünya'nın kurak kara mineral tozu kaynak bölgelerinin yüzey bileşimini haritalamaktadır. Bu sayede tozun Dünya sistemi boyunca şimdi ve gelecekte insan popülasyonları üzerindeki etkileri araştırılmaktadır (https://earth.jpl.nasa.gov/emit/).

 

 

EMIT, Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) çalışmaktadır (https://earth.jpl.nasa.gov/emit/)