SAR Görüntüleri ile Taşkın Alanlarının Analizi ve Haritalanması

Son yıllarda iklim değişikliğinin etkisiyle taşkın ve sel olayları daha sık yaşanmakta ve etkileri giderek yıkıcı hale gelmektedir. Afetle mücadele kapsamında geniş alanları kapsayan veri ihtiyacı, yoğun bulutluluk ve hızlı analiz beklentisi, geleneksel yöntemleri yetersiz bırakmakta ve farklı çözümler gerektirmektedir. Bu noktada Sentetik Açıklıklı Radar (SAR) verisi ve derin öğrenme tabanlı yöntemler, bulut engeline takılmadan ve yüksek doğrulukla taşkın alanlarının haritalanmasını mümkün kılar. ArcGIS Pro, bu süreci uçtan uca yönetmenize olanak tanıyan güçlü bir analiz, modelleme ve görselleştirme altyapısı sunar.

SAR sensörlü uydular, radar teknolojisine dayalı görüntüler üretir. En önemli avantajı, hem gündüz hem de gece koşullarında; bulut, duman veya yağmurdan bağımsız olarak net görüntüler sağlayabilmesidir. Bu özellik, SAR verisini taşkın alanlarını hızlı ve doğru şekilde haritalamak için ideal bir çözüm haline getirir.

Taşkın alanlarının doğru bir şekilde tespit edilmesi ve haritalandırılması için, taşkın öncesi ve taşkın sonrasına ait en az iki adet SAR görüntüsüne ihtiyaç vardır. Bu görüntüler karşılaştırılarak su seviyesindeki değişimler ve taşkın nedeniyle suyla kaplanan alanlar belirlenebilir. Böylece hem geniş alanlarda taşkın etkisi hızlı bir şekilde analiz edilebilir hem de olay sonrası müdahale ve planlama süreçleri için güvenilir veri sağlanmış olur.

SAR uydu verileri çeşitli kamu ve özel sektör sağlayıcılarından temin edilebilir. ArcGIS Pro içerisinde güncel olarak desteklenen SAR raster türleri ise;

• ICEYE,
• RADARSAT Constellation Mission (RCM),
• CAPELLA
• RADARSAT-2
• Sentinel-1’dir.

SAR verilerini herhangi bir içeri aktarma ve dönüşüm aracına ihtiyacınız olmadan, doğrudan orijinal veri setiniz üzerinden ArcGIS Pro içerisindeki haritalarınıza ekleyip çalışmanıza başlayabilirsiniz.

Bu süreci daha verimli hale getirmenin bir diğer yolu da derin öğrenme ve coğrafi yapay zeka modellerini kullanmaktır. Bu modellerin birçoğuna ArcGIS Living Atlas of the World üzerinden erişilebilir. Örneğin, önceden eğitilmiş olan Water Body Extraction (SAR) – USA modeli, SAR görüntülerinde suya ait pikselleri otomatik olarak ayıklar. Böylece göl, nehir veya taşkın bölgeleri gibi su yüzeylerini geniş alanlarda kısa sürede haritalamak mümkün hale gelir. Modeli bilgisayarınıza indirerek ArcGIS Pro veya diğer ArcGIS derin öğrenme iş akışlarına entegre edebilir, hızlı ve güvenilir sonuçlar elde edebilirsiniz.

ArcGIS Pro içinde bulunan Classify Pixels Using Deep Learning aracı, bu analizde kritik bir rol oynar. Bu araç, Water Body Extraction (SAR) modelini kullanarak görüntüdeki her pikseli tek tek inceler ve yapay zekâ tabanlı bir sınıflandırma yapar. SAR verisinin özgün yansıma özelliklerini değerlendirerek pikselleri “su” veya “su değil” olarak ayırır. Böylece taşkın öncesi ve sonrası görüntülerdeki farklılıklar net şekilde ortaya çıkar. Kullanıcı yalnızca model dosyasını, analiz edilecek raster veriyi ve çıktı klasörünü belirler; işlem otomatik olarak ilerler. Sonuçta elde edilen katman sayesinde hangi bölgelerin su altında kaldığı, suyun nerelere doğru yayıldığı ve taşkının etkilediği alanın büyüklüğü görsel olarak kolayca analiz edilir. Bu yaklaşım, manuel haritalamaya kıyasla çok daha hızlıdır ve büyük alanlarda yüksek doğrulukla çalışarak karar vericilere güvenilir bilgi sunar.

Taşkın öncesi ve sonrası olmak üzere iki farklı tarihli SAR görüntüsü üzerinde gerçekleştirilen analiz sayesinde, su yüzeyleri vektörel formata dönüştürülür, böylece elde edilen veriler, değişim analizi için hazır hale gelir ve taşkının etkilediği alanlar detaylı şekilde ortaya konabilir.

ArcGIS Pro’daki Change Detection Wizard ile taşkın gibi olayların öncesi ve sonrası görüntülerini kıyaslamayı adım adım yönetebilirsiniz. Kullanıcı, bu pratik araç sayesinde sadece hangi görüntülerin karşılaştırılacağını seçer, ardından sihirbaz otomatik olarak bant eşleştirmelerini yapar, piksel farklarını hesaplar ve sonuçları sınıflandırılmış bir çıktı halinde sunar. Böylece karmaşık analizler için ek kod yazmaya gerek kalmadan, birkaç tıklama ile hangi alanların taşkından etkilendiği haritalandırılabilir.

Değişim analizi sonrasında sonuç haritasında taşkın öncesi alanlar mavi, taşkınla birlikte değişim analizi sonucunda tespit edilen yeni su alanları ise kırmızı olarak görüntülenmektedir. Bu sayede hangi bölgelerin etkilendiği görsel olarak kolayca ayırt edilebilir. Kullanılan sembolojiye bağlı olarak farklı kategoriler haritalandırılabilir ve taşkının etkileri hızlı, net ve anlaşılır şekilde değerlendirilebilir.

Sonuç olarak, SAR verisi taşkın alanlarının tespitinde güvenilir ve hızlı bir çözüm sunarak etkilerin doğru şekilde değerlendirilmesine imkân tanır. Bulutluluk engelini ortadan kaldırması ve değişim analiziyle net sonuçlar üretmesi, karar vericilere afet sonrası süreci yönetmede güçlü bir avantaj sağlar.

Daha fazla bilgi edinmek ve kendi projelerinizde uygulamaya başlamak için şu kaynaklardan yararlanabilirsiniz:

• Getting Started with SAR Satellite Imagery
• Explore SAR Satellite Imagery
• Process Sentinel‑1 SAR Data
• An Overview of the Synthetic Aperture Radar Toolset
• Introduction to SAR — ArcGIS Pro Documentation
• Work with Synthetic Aperture Radar Data — Imagery Workflows
• Compute SAR Indices
• Use the SAR Source Type
• Synthetic Aperture Radar Raster Types