İçeriğe geç

10. sınıf · Coğrafya · 3. hafta (28 Eylül - 2 Ekim 2026)

CBS ve Uzaktan Algılamanın Uygulama Alanları

MEKÂNSAL BİLGİ TEKNOLOJİLERİ teması · Konu özeti

Etkinlikler
Bu hafta

Orman yangınlarının dakikalar içinde tespit edilmesinden cep telefonlarımızdaki canlı trafik navigasyonuna, tarım arazilerindeki ürün rekoltesinin uydudan tahmin edilmesinden deprem risk haritalarının hazırlanmasına kadar pek çok modern uygulama mekânsal bilgi teknolojileri sayesinde gerçekleştirilir. Bu dersimizde Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama (UA) teknolojilerinin çalışma ilkelerini, veri modellerini ve doğal ile beşerî ortamlardaki kullanım alanlarını inceleyeceğiz.

1. Mekânsal Bilgi Teknolojilerinin Bileşenleri: UA, GNSS ve CBS

Günümüzde coğrafi verilerin hızlı, doğru ve güncel biçimde elde edilip işlenmesinde kullanılan araçların bütününe Mekânsal Bilgi Teknolojileri adı verilir. Bu ekosistem üç ana bileşenin uyumlu çalışmasına dayanır:

• Uzaktan Algılama (UA / Remote Sensing): Yeryüzündeki fiziki ve beşerî unsurlarla doğrudan temas kurmaksızın, belirli bir mesafeden (yer gözlem uyduları, uçaklar veya İnsansız Hava Araçları — İHA/dronlar) elektromanyetik dalgalar yardımıyla veri toplama yöntemidir. Güneşten yansıyan doğal ışınımı kaydeden sistemlere pasif algılama (optik/termal kameralar), kendi gönderdiği sinyalin yansımasını ölçen ve bulutlu havalarda ya da gece de çalışabilen sistemlere aktif algılama (Radar, SAR, LiDAR) denir.

• Küresel Konumlandırma Sistemleri (GNSS): Dünya yörüngesindeki uydular aracılığıyla yeryüzündeki herhangi bir noktanın enlem, boylam, yükselti ve zaman bilgisini yüksek hassasiyetle belirleyen sistemlerdir (ABD'nin GPS, Rusya'nın GLONASS, Avrupa Birliği'nin Galileo ve Çin'in BeiDou sistemleri).

• Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS / GIS): Konuma dayalı her türlü veriyi toplayan, depolayan, güncelleyen, katmanlar hâlinde analiz eden ve kullanıcıya harita, grafik veya rapor olarak sunan bilgi sistemidir.

MEKÂNSAL BİLGİ TEKNOLOJİLERİNİN ÜÇ TEMEL BİLEŞENİUZAKTAN ALGILAMA (UA)Fiziksel temas olmadan algılamaGözlem uyduları ve İHA / DronlarPasif (Güneş) ve Aktif (Radar/LiDAR)Geniş alanların güncel görüntüsüKÜRESEL KONUMLANDIRMA (GNSS)Uydu tabanlı hassas konum belirlemeEnlem, boylam, yükselti ve zamanGPS, GLONASS, Galileo, BeiDouNavigasyon ve saha veri toplamaCOĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS)Mekânsal veriyi toplama ve depolamaKatmanlı (vektör/raster) analizSorgulama, modelleme ve sentezHaritalama ve karar destek sistemiUA ve GNSS ile elde edilen veriler, CBS ortamında bütünleştirilerek analiz ve haritalamaya dönüştürülür.

2. CBS'de Katmanlı Yapı ve Mekânsal Veri Modelleri (Vektör - Raster)

Coğrafi Bilgi Sistemlerinin en güçlü özelliği, gerçek dünyadaki karmaşık coğrafi unsurları tematik katmanlar (layers) hâlinde birbirinden ayırabilmesi ve istendiğinde bu katmanları üst üste çakıştırarak (overlay analizi) yeni sentezlere ulaşabilmesidir. Örneğin bir bölgenin eğim katmanı, yağış katmanı, litoloji (kayaç) katmanı ve bitki örtüsü katmanı CBS'de üst üste çakıştırılarak o bölgenin heyelan duyarlılık haritası üretilir.

CBS ortamında mekânsal veriler iki farklı veri modeliyle temsil edilir ve bunlara ait sözel/sayısal bilgiler (nüfus, isim, uzunluk, pH değeri vb.) öznitelik tablosunda (attribute table) tutulur:

ÖzellikVektör Veri ModeliRaster (Hücresel) Veri Modeli
Temel YapıKoordinatları belirli nokta, çizgi ve poligonlar (alanlar)Eşit boyutlu kare hücrelerden (piksellerden) oluşan matris/ızgara
Temsil Ettiği UnsurlarNokta (kuyu, okul), Çizgi (yol, fay, akarsu), Poligon (il sınırı, göl, parsel)Süreklilik gösteren yüzeyler: Uydu görüntüleri, yükseklik (SYM), sıcaklık, yağış
Üstün YönüKesin sınırlar, ağ (navigasyon) analizleri ve mülkiyet/altyapı yönetimiYüzey analizleri, eğim-bakı hesaplamaları ve uzaktan algılama entegrasyonu
CBS KATMANLI YAPI VE VERİ MODELLERİ (VEKTÖR - RASTER)CBS Katman (Layer) Mantığı1. İdari Sınırlar ve Yerleşme2. Ulaşım ve Akarsu Ağı3. Arazi Kullanımı ve Bitki Örtüsü4. Topoğrafya / Yükselti ModeliBÜTÜNLEŞİK CBS HARİTASI (SENTEZ)VEKTÖR VERİ MODELİ (Koordinat Tabanlı)Nokta (Okul, Kuyu)Çizgi (Yol, Akarsu)Poligon (Göl, İl)RASTER VERİ MODELİ (Hücre / Piksel Tabanlı)• Uydu görüntüleri ve hava fotoğrafları• Sayısal Yükselti Modeli (SYM / DEM)• Sıcaklık, yağış ve eğim yüzeyleri

3. Doğal Çevre, İklim ve Afet Yönetiminde CBS ve Uzaktan Algılama

Doğal süreçlerin izlenmesi ve afetlerin yıkıcı etkilerinin azaltılmasında CBS ile uzaktan algılama hayati rol oynar. Afet yönetiminin üç aşamasında da bu teknolojilerden yararlanılır:

• Afet Öncesi (Risk Azaltma ve Planlama): Fay hatları, zemin yapısı, eğim ve bina envanteri katmanları CBS'de birleştirilerek deprem, heyelan, taşkın ve çığ risk haritaları oluşturulur. Toplanma alanları ve tahliye koridorları belirlenir.

• Afet Sırası (Erken Uyarı ve Müdahale): Termal kızılötesi uydular ve İHA'lar sayesinde orman yangınlarının başlangıç noktası ve rüzgârla ilerleme yönü anlık tespit edilir. Deprem veya sel anında yıkılan binalar ve kapanan yollar uydu görüntüleriyle belirlenerek arama-kurtarma ekipleri en kısa güzergâhtan yönlendirilir.

• Afet Sonrası (Hasar Tespiti ve İyileştirme): Afet öncesi ve sonrası uydu görüntüleri karşılaştırılarak (değişim analizi) yanan orman alanı, su altında kalan tarım arazisi veya yıkılan yapı sayısı hızla hesaplanır.

• Çevre ve İklim Değişikliği İzleme: Yıllar içindeki uydu görüntüsü arşivleri (Landsat, Sentinel, Göktürk) karşılaştırılarak Tuz Gölü, Burdur Gölü veya Aral Gölü'ndeki alansal küçülme, dağ buzullarının erimesi, kıyı çizgisi değişimleri, çölleşme ve deniz suyu kirliliği (müsilaj, petrol sızıntısı) hassas biçimde izlenir.

CBS VE UZAKTAN ALGILAMANIN BAŞLICA UYGULAMA ALANLARIAfet ve Risk YönetimiDeprem, sel, heyelan, çığ ve orman yangını risk/hasar haritalarıÇevre ve İklim İzlemeGöl çekilmesi, buzul erimesi, ormansızlaşma ve kirlilik takibiŞehir Planlama ve UlaşımAkıllı şehirler, altyapı ağı, trafik yoğunluğu ve tesis yer seçimiHassas Tarım ve OrmanÜrün sağlığı (NDVI), rekolte tahmini, sulama ve toprak analiziArkeoloji ve MirasLiDAR ve termal algılamayla toprak altı antik yapıların tespitiSağlık ve DemografiSalgın hastalık yayılım haritaları, nüfus dağılışı ve hastane erişimi

4. Beşerî ve Ekonomik Faaliyetlerde CBS ve Uzaktan Algılama

İnsan faaliyetlerinin mekân üzerindeki organizasyonu, kaynakların verimli kullanımı ve sürdürülebilir kalkınma için CBS ve uzaktan algılama vazgeçilmez birer karar destek aracıdır:

• Şehir Planlama ve Akıllı Şehirler: Kentsel büyüme yönünün belirlenmesi, imar planları, güneş ve rüzgâr enerji santralleri için en uygun yer seçimi, içme suyu, doğalgaz ve elektrik gibi altyapı ağlarının yönetimi ile katı atık depolama tesislerinin yer seçimi CBS analizleriyle yapılır.

• Ulaşım ve Lojistik: Navigasyon uygulamaları, acil yardım araçlarının (ambulans, itfaiye) en hızlı rotayı bulması (ağ / network analizi), yeni otoyol, köprü ve demir yolu güzergâhlarının en az maliyet ve eğimle planlanması CBS ile gerçekleştirilir.

• Hassas Tarım ve Ormancılık: Bitkilerin yakın kızılötesi ışınımı yansıtma özelliğinden (NDVI — Normalize Edilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi) yararlanılarak uydudan veya zirai dronlarla ürünlerin su stresi, hastalık durumu, gübre ihtiyacı ve hasat öncesi rekolte (verim) tahmini yapılır.

• Arkeoloji, Turizm ve Sağlık: Bitki örtüsünün ve toprağın altını tarayabilen LiDAR ve yer altı radarı (GPR) teknolojileriyle henüz kazılmamış antik kentler ve tümülüsler keşfedilir. Sağlık coğrafyasında ise salgın hastalıkların yayılış haritaları çıkarılır ve yeni hastane/okul yatırımları için nüfus erişilebilirlik analizleri yapılır.

TÜRKİYE'DE UZAKTAN ALGILAMA UYDULARI VE CBS PLATFORMLARIRASAT (2011) — İlk yerli tasarım yer gözlem uydusuHaritacılık, afet ve çevre izleme (2022'de görevini tamamladı)GÖKTÜRK-2 (2012) — Yüksek çözünürlüklü yerli gözlem uydusuTÜBİTAK UZAY üretimi; savunma, çevre ve planlamaGÖKTÜRK-1 (2016) — Çok yüksek çözünürlüklü (0,5 m) uyduCoğrafi kısıtlama olmaksızın dünya genelinde görüntülemeİMECE (2023) — Türkiye'nin ilk yerli metre altı gözlem uydusuAfet yönetimi, tarım, şehircilik ve savunma amaçlıUlusal CBS Platformları: HGM Küre / Atlas • TUCBS (Atlas) • AFAD (AFAD-RED) • TKGM Parsel Sorgu

5. Türkiye'de Uzaktan Algılama Uyduları ve Ulusal CBS Uygulamaları

Türkiye, uzaktan algılama uydusu tasarlayıp üretebilen ve bu verileri ulusal CBS platformlarında işleyebilen sayılı ülkeler arasındadır. Ülkemizin yer gözlem (uzaktan algılama) uyduları şunlardır:

• BİLSAT (2003) ve RASAT (2011): BİLSAT Türkiye'nin ilk yer gözlem uydusudur. RASAT ise TÜBİTAK UZAY tarafından tamamen yerli mühendislikle tasarlanıp üretilen ilk millî yer gözlem uydumuzdur; 11 yıl boyunca haritacılık, afet ve çevre izleme verisi sağlamıştır.

• GÖKTÜRK-2 (2012): TÜBİTAK UZAY öncülüğünde geliştirilen, 2,5 metre çözünürlüklü yüksek görev kabiliyetine sahip yer gözlem uydumuzdur.

• GÖKTÜRK-1 (2016): 0,5 metre (50 cm) gibi çok yüksek optik çözünürlüğe sahip olan, hem sivil hem de askeri amaçlarla dünya genelinde görüntü alabilen uydumuzdur.

• İMECE (2023): Türkiye'nin yerli ve millî imkânlarla geliştirdiği ilk metre altı (yaklaşık 0,99 m) yüksek çözünürlüklü yer gözlem uydusudur; afet yönetimi, tarım, orman ve şehircilikte aktif olarak kullanılmaktadır.

Ulusal CBS Platformlarımız: Harita Genel Müdürlüğünün geliştirdiği 3 boyutlu yerli küre uygulaması HGM Küre ve HGM Atlas, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığının yürüttüğü TUCBS (Türkiye Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemi / Atlas), Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğünün TKGM Parsel Sorgu sistemi ve AFAD'ın afet karar destek sistemi AFAD-RED ülkemizdeki başlıca CBS uygulamalarıdır.

6. Örnek Uygulama Senaryosu: CBS ve UA ile Taşkın veya Yangın Analizi

Mekânsal bilgi teknolojilerinin bir problemi çözmek için nasıl birlikte çalıştığını somut bir örnekle özetleyelim. Örneğin Batı Karadeniz'de şiddetli yağış sonrası meydana gelebilecek bir akarsu taşkını (sel) risk analizi şu adımlarla gerçekleştirilir:

1. Uzaktan Algılama ile Veri Elde Etme: Bölgenin yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri (İMECE veya Sentinel) ile radar verilerinden üretilen Sayısal Yükselti Modeli (SYM/DEM) ve güncel arazi kullanımı/bitki örtüsü verisi alınır.

2. GNSS ve Saha Ölçümü: Akarsu yatağındaki debi ölçüm istasyonlarının, köprülerin ve kritik tesislerin tam koordinatları GNSS ile doğrulanır.

3. CBS Katmanlarının Oluşturulması: CBS yazılımında (1) Yükselti ve eğim (raster), (2) Akarsu ağı ve havza sınırları (vektör çizgi/poligon), (3) Meteorolojik yağış verisi, (4) Toprak geçirgenliği ve (5) Yerleşim/bina katmanları oluşturulur.

4. Mekânsal Analiz ve Karar Destek: CBS'de akarsu yatağı çevresinde tampon bölge (buffer) analizi ve katman çakıştırma yapılarak suyun taşacağı alanlar, risk altındaki bina ve nüfus sayısı hesaplanır; erken uyarı ve tahliye haritası üretilir.

Örnekler

  1. Örnek 1Bir ilde yeni kurulacak güneş enerjisi santrali (GES) için en uygun yerin CBS ile belirlenmesinde hangi harita katmanlarının çakıştırılması gerekir?

    Cevabı göster

    Güneşlenme süresi ve radyasyon şiddeti katmanı, arazi eğimi ve bakı (güney yamaç) katmanı, mevcut arazi kullanımı (tarım ve orman alanı dışındaki yerler), enerji nakil hatlarına ve yollara yakınlık katmanı ile korunan alanlar katmanı CBS ortamında üst üste çakıştırılarak (overlay analizi) en uygun alan tespit edilir.

  2. Örnek 2Uzaktan algılama ve CBS arasındaki işlevsel farkı bir orman yangını örneği üzerinden açıklayınız.

    Cevabı göster

    Termal ve optik uyduların veya İHA'ların yangının çıktığı noktayı, dumanı ve yanan alanı havadan görüntülemesi uzaktan algılamadır. Bu görüntünün rüzgâr yönü, eğim, orman yolu ağı, su kaynakları ve yerleşim yeri katmanlarıyla birleştirilerek yangının nereye sıçrayacağının modellenmesi ve itfaiye araçlarına en kısa rotanın çizilmesi ise CBS uygulamasıdır.

  3. Örnek 3CBS'de kullanılan vektör ve raster veri modellerine ikişer coğrafi örnek veriniz.

    Cevabı göster

    Vektör veri örnekleri: Karayolu ve akarsu ağları (çizgi), su kuyuları ve deprem merkez üsleri (nokta), il sınırları ve baraj gölleri (poligon). Raster veri örnekleri: Uydu görüntüleri ve hava fotoğrafları, Sayısal Yükselti Modeli (SYM/DEM), yıllık ortalama sıcaklık ve yağış dağılış yüzeyleri.

  4. Örnek 4Pasif uzaktan algılama ile aktif uzaktan algılama arasındaki fark nedir? Gece veya yoğun bulutlu bir havada meydana gelen sel felaketini görüntülemek için hangisi tercih edilmelidir?

    Cevabı göster

    Pasif algılayıcılar Güneş'ten yansıyan ışınımı ölçtüğü için gündüz ve bulutsuz havaya ihtiyaç duyar. Aktif algılayıcılar (Radar / SAR, LiDAR) ise kendi elektromanyetik sinyalini gönderip yansımasını kaydettiği için gece ve yoğun bulutlu/yağışlı havalarda da görüntü alabilir. Bu nedenle sel anında aktif (radar) uzaktan algılama tercih edilmelidir.

  5. Örnek 5Türkiye'nin uzaktan algılama (yer gözlem) uydularını kronolojik olarak sıralayınız ve 2023 yılında fırlatılan uydumuzun önemini belirtiniz.

    Cevabı göster

    Türkiye'nin yer gözlem uyduları: BİLSAT (2003), RASAT (2011), Göktürk-2 (2012), Göktürk-1 (2016) ve İMECE (2023)'dir. 2023'te fırlatılan İMECE, Türkiye'nin yerli ve millî imkânlarla geliştirdiği ilk metre altı yüksek çözünürlüklü gözlem uydusu olması bakımından stratejik öneme sahiptir.

Etkinlikler

Soruları çözün; her cevaptan sonra doğru mu yanlış mı olduğunu hemen göreceksiniz.

  1. 1Aşağıdakilerden hangisi Türkiye'nin uzaktan algılama (yer gözlem) uydularından biri değildir?

  2. 2Bir belediyenin şehir içinden geçen diri bir fay hattının her iki tarafında 150 metrelik yapılaşma yasağı kuşağı belirlemek ve bu kuşak içinde kalan binaları tespit etmek için CBS'de kullandığı analiz yöntemi aşağıdakilerden hangisidir?

  3. 3Aşağıdaki ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğunu belirleyiniz.

    • CBS ortamında uydu görüntüleri, hava fotoğrafları ve Sayısal Yükselti Modelleri (SYM) piksel (hücre) matrislerinden oluşan raster veri modeliyle temsil edilir.

  4. 4Aşağıdaki ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğunu belirleyiniz.

    • Uzaktan algılamada yalnızca Güneş'ten yansıyan görünür ışığı kaydeden pasif optik sensörler kullanılır; gece veya bulutlu havalarda uzaktan algılama yapılması imkânsızdır.

  5. 5Aşağıdaki mekânsal bilgi teknolojisi kavramlarını açıklamalarıyla eşleştiriniz.

    Soldan bir öğeye, sonra sağdaki eşine dokunun.

  6. 6Cümlelerdeki boşlukları uygun kelimelerle tamamlayınız.

    1. Aynı bölgeye ait farklı yıllardaki uydu görüntülerinin CBS'de karşılaştırılarak göl çekilmesi veya kentsel büyümenin belirlenmesine analizi denir.

  7. 7Cümlelerdeki boşlukları uygun kelimelerle tamamlayınız.

    1. Harita Genel Müdürlüğü tarafından geliştirilen ve vatandaşların ücretsiz olarak 3 boyutlu coğrafi sorgulama yapabildiği yerli CBS platformunun adı uygulamasıdır.

  8. 8Burdur Gölü veya Tuz Gölü'nde son 30 yılda meydana gelen alansal küçülmeyi ve bunun çevredeki tarım arazileriyle ilişkisini araştıran bir coğrafyacının uzaktan algılama ve CBS'yi hangi adımlarla kullanacağını açıklayınız.

Kısaca

  • Mekânsal bilgi teknolojileri; Uzaktan Algılama (UA), Küresel Konumlandırma Sistemleri (GNSS/GPS) ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS/GIS) olmak üzere birbiriyle bütünleşik çalışan üç temel bileşenden oluşur.
  • Uzaktan Algılama (UA), yeryüzündeki nesne veya olaylarla fiziksel temas kurmadan, uydular veya İHA/dronlar üzerindeki pasif (güneş ışınımı) ya da aktif (radar, LiDAR) algılayıcılar aracılığıyla veri toplama teknolojisidir.
  • Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS); mekânsal verilerin toplanması, depolanması, katmanlar hâlinde analiz edilmesi, sorgulanması ve haritalanmasını sağlayan karar destek sistemidir.
  • CBS'de mekânsal veriler iki temel modelle işlenir: Nokta, çizgi ve poligonlardan oluşan Vektör Veri Modeli ile piksel/hücre matrislerinden (uydu görüntüsü, sayısal yükselti modeli) oluşan Raster Veri Modeli.
  • CBS ve uzaktan algılama; afet yönetimi (deprem, sel, yangın, heyelan), çevre-iklim izleme (göl çekilmesi, buzul erimesi), şehir planlama, ulaşım, hassas tarım ve arkeoloji gibi çok geniş bir yelpazede kullanılır.
  • Türkiye; Göktürk-2, Göktürk-1 ve ilk yerli metre altı çözünürlüklü gözlem uydumuz İMECE ile uzaktan algılama verisi üretmekte; HGM Küre, TUCBS ve AFAD sistemleriyle bu verileri CBS ortamında kullanmaktadır.

Bu dersin öteki kaynakları