Uzaktan Algılama Dersi 2. Ünite Sorularla Öğrenelim

Algılayıcı sistemler ışınım kaynağına göre kaça ayrılır? Bunlar nelerdir?

2 ye ayrılır. Pasif sistemler ve aktif sistemler

Tarama sistemleri türlerinin açıklayınız?

Görüntünün belirli bir zaman aralığında bir bütün olarak değil de nokta (görüntüdeki en küçük alan) bazında tarama doğruları şeklinde alınması durumundaki ölçme modudur. Genel olarak üç farklı türde tarama sistemi vardır:
• Görüntüyü tek bir detektör elemanıyla oluşturan “line” tarayıcı (örn. NOAAAVHRR uydusu),
• Algılayıcının hareket doğrultusuna paralel (along-track) doğrultuda dizilmiş detektör dizisi içeren “whiskbroom” tarayıcı (örn. LANDSAT-TM, fiekil 2.1a). “Whiskbroom” tarayıcılar, birkaç detektör elemanıyla hareket yönüne dik doğrultuda (cross-track) tarama yaparlar.
• Algılayıcının hareket doğrultusuna dik doğrultuda dizilmiş detektör dizisi içeren “pushbroom” tarayıcı (örn. SPOT-HRV, fiekil 2.1b). “Pushbroom” tarayıcılarda ise binlerce detektör elemanı vardır ve tarama hareket yönüne paralel bir doğrultuda (along-track) yapılır.

Algılayıcı sistemlerini kullanılan platforma bağlı olarak sınıflandırınız?

• Yer-bazlı algılama sistemleri
• Uçak-bazlı algılama sistemleri
• Uydu-bazlı algılama sistemleri

Algılayıcı sistemlerini elektromanyetik bölgesine bağlı olarak sınıflandırınız?

• Optik algılayıcı sistemler (görünür ve yansıtıcı kızıl ötesi)
• Isıl algılayıcı sistemler (ısıl kızıl ötesi)
• Mikrodalga algılayıcı sistemler

Optik/ısıl görüntüleme sistemleri kullanılan spektral bant sayısına göre gruplandırınız.

• Monospektral veya pankromatik (tek bir dalga boyu bandı/gri renk tonu gö- rüntüsü) sistemler,
• Çok spektrumlu (birkaç spektral bant) sistemler,
• Hiperspektral (yüzlerce spektral bant) sistemler.

Günümüzde keşif ve haritalama amaçlı kullanılan uydu sistemlerindeki teknolojik gelişmeler göz önüne alındığında mevcut uydu sistemleri nelerdir?

• Birinci kuşak uydu sistemleri (1970-1982),
• ikinci kuşak uydu sistemleri (1982-1997),
• Uçüncü kuşak uydu sistemleri (1997 ve sonrası) olarak ta 3 ayrı grupta toplanmaktadır.

Polarizayon nedir. Açıklayınız?

Polarizasyon, genelde elektromanyetik dalganın elektrik alan vektör yönünü belirtmek için kullanılan bir kavramdır. Radar sisteminde alıcı ve verici antenlerinin tasarımı da bu doğrultuda yapılır. SAR sisteminde polarizasyon, alıcı ve verici antenin polarizasyonları doğrultusunda belirlenir. Diğer bir ifade ile YY (Yatay düzlemde iletim, Yatay düzlemde geri alım), DD (Düşey düzlemde iletim, Düşey düzlemde geri alım), DY (Düşey düzlemde iletim, Yatay düzlemde geri alım), YD (Yatay düzlemde iletim, Düşey düzlemde geri alım) olmak üzere 4 farklı doğrusal polarizasyon vardır. Doğrusal polorizasyonun yanı sıra eliptik ve dairesel polorizasyon da kullanılmaktadır. Günümüzde daha çok tekli doğrusal polarizasyona sahip uydu sistemlerinin (örn. Radarsat-1) yanı sıra gelişen SAR teknolojisinin beraberinde çoklu doğrusal polarizasyona sahip gelişmiş radar uydu sistemleri de (örn. TerraSAR-X, Radarsat-2) mevcuttur.

Uydunun tanımı yaparak açıklayınız?

Genel anlamda herhangi bir cisim etrafında (örn. Galaksi, Güneş, Dünya veya Mars) dönen cisimlere uydu denilmektedir. Bu kapsamda Ay, Dünya’nın uydusu, Dünya ise Güneş’in uydusudur. Doğal uydu olarak adlandırılan bu uyduların dışında insanoğlu tarafından herhangi bir gezegenin çevresindeki bir yörüngeye yeryüzünden fırlatılarak yerleştirilmiş uydu sistemleri de bulunmaktadır ve bu sistemler yapay uydu sistemi olarak adlandırılmaktadır. Günümüzde Dünya’nın yörüngesinde bulunan yaklaşık 950 adet uydu sistemi mevcuttur. Farklı amaçlara yönelik uzaya fırlatılan ve daha çok sivil ve askeri amaçla kullanılan bu uydu sistemleri, ilk olarak iletişim alanında daha hızlı ve yüksek kapasiteli ama aynı zamanda da düşük maliyetli sistemler yaratma çabaları sonucunda ortaya çıkmıştır. 1957 yılında uzaya ilk uydunun (SPUTNIK) gönderilmesi ile uzay çağı başlamış ve uydu sistemleri haberleşmenin yanı sıra birçok alanda kullanılmaya başlanmıştır.

Uyduları kütlelerine göre sınıflandırınız?

Uydular kütlelerine göre;
• Büyük uydular: ağırlığı 1 tondan fazla (Hubble, Türksat 3A)
• Orta boy uydular: 500 kg - 1 ton (THEOS)
• Mini uydular: 100 kg - 500kg (Göktürk -II)
• Mikro uydular: 10 kg - 100 kg (UoSAT-1)
• Nano uydular: 1 kg — 10 kg (Delfi C3)
• Piko uydular: 0,1kg - 1kg (iTÜpSAT1)
• Femto uydular: Ağırlığı 0,1 kg’dan az olarak sınıflandırılırlar

Uyduları kullanım amaçlarına göre sınıflandırınız.

Uydular kullanım amaçlarına göre;
• Askeri amaçlı uydu sistemleri
• Haberleşme amaçlı uydu sistemleri
• Meteoroloji uydu sistemleri
• Navigasyon amaçlı uydu sistemleri
• Uzaktan algılama (yeryüzü gözlem) amaçlı uydu sistemleri
• Uzay araştırma uydu sistemleri olarak gruplandırılmaktadır

Uydu yörüngelerini açıklayınız?

Uzaydaki yörüngeleri tanımlayan Kepler’in gezegensel hareket yasasına göre Dünya’nın etrafında dönen bir cisim Dünya’nın uydusu olur ve yörünge sayısı sonsuzdur. Genel olarak bozucu ek faktörler bulunmadığı sürece uzaydaki tüm yörüngeler farklı şekillerde (örn. daire, elips, hiperbol, parabol, konik) olabilir. Çok genel olarak uydu yörüngeleri; Dünya’ya olan uzaklıklarına, kullanım amaçlarına ve yörünge düzlemlerine göre adlandırılmaktadır. Yörüngede bulunan uydular birbirine göre ters olan yerçekimi ve merkezkaç kuvvetleri (yerçekimi ivmesi uyduyu Dünya’ya doğru çekmekte, merkezkaç kuvveti ise Dünya’dan uzaklaştırmaktadır) etkisi altındadır. Yerçekimi kuvveti, Dünya’nın ve uydunun kütlesine, merkezkaç kuvveti ise uydunun kütlesinin yanı sıra hızına da bağlıdır. Yerçekimi kuvvetinin merkezkaç kuvvetine eşit olduğu durumda uydu yörüngede sabit kalır. Uydu yörüngesinin Dünya yüzeyine olan uzaklığı, uydunun hızına bağlı olarak belirlenir ve uzaklık azaldıkça uyduyu yörüngesinde sabit tutan hızı artar. Bir uydu, yörüngesine yerleştirildikten sonra, yerçekimi ve merkezkaç kuvvetleri
arasında denge bozulmadığı sürece yörüngesi de değişmemektedir. Yerçekimi kuvvetinde meydana gelen bir değişiklik veya diğer dış etkiler uydunun konumunu bozar. Uyduların ömürleri yörünge sabitleştirici roketlerdeki yakıt süresi ile orantılı olup genel olarak 10-15 yıl arasında değişmektedir. Bu dönem sonunda uydu ya uzay çöplüğüne gönderilmekte veya güvenilir bir biçimde düşürülmektedir. Yapay uyduların yörüngeye gönderilmesi ya da fırlatılması roket adı verilen güçlü motorlarla sağlanır. Belirli bir yörüngede bulunan bir uydu yeni bir yörüngeye oturtulabilir. Bu yörünge değişikliği uyduya bağlanan küçük roketler aracılığı ile yapılır. Yörünge yükseldikçe uydunun ömrü artar. Ancak çok yüksek yörüngelerde Ay ve Güneş’in çekimleri uydunun yörüngesinden çıkmasına neden olabilir. Alçak yörüngelerde ise atmosferin sürtünme etkisi nedeniyle uydunun hızını kaybedip düşme riski söz konusudur. Genel olarak yüksekliğin dışında belirli bir uydu için yörüngesel parametrelerinin seçiminde ilgilenilen faktörler, uygulama için gerekli mekânsal ve zamansal faktörler ile kapsama (ne kadar kuzey/güney yönünde olduğu) alanıdır. Diğer bir ifade ile her uygulama için farklı platform, yörünge ve algılayıcı özelliklerinin bilinmesi gereklidir.

Jiroskop nedir. Açıklayınız?

Jiroskop (Yalpalık), yön ölçümünde veya ayarlamasında kullanılan ve açısal dengenin korunması ilkesine diğer bir deyişle hareketi fizik kurallarına ve merkezkaç ilkesine bağlı olarak çalışan bir alettir. Günümüzde uçak ve gemilerde yön bulmada, uzay araçlarında yörünge kararlılığını sağlamada yaygın olarak kullanılmaktadır.

Jeosabit ve Jeosenkronize uyduları açıklayınız?

Jeosabit ve Jeosenkronize uydu terimleri bazı kaynaklarda eş anlamlı olarak ifade edilmelerine karşın Jeosabit uydular Jeosenkronize uyduların özel bir durumudur. Jeosenkronize terimi sadece yörünge periyodunu, Jeosabit terimi ise yörüngenin biçimini ve yönünü belirtmektedir. Diğer bir ifade ile Dünya’nın dönüşü ile senkronize olsa da bir uydu oldukça eliptik ve/veya ekvatora göre eğimlendirilmiş olabilir. ABD Federal iletişim Komisyonu (FCC) tarafından yapılan yönetmeliklerde bu iki uydu yörüngesi için yapılan tanımlamalar aşağıda verilmektedir:
• Jeosenkronize uydu: Dönüş periyodu Dünya’nın dönüş hızına eşit hıza sahip uydu.
• Jeosabit uydu: Dairesel ve direkt Dünya’nın ekvator düzleminde yer alan ve böylelikle Dünya’ya göre sabit konumda olan uydu, diğer bir deyişle Dünya’ya göre yaklaşık sabit konumda bulunan uydu. Jeosabit (GEO) uydular direkt ekvator düzleminde yeryüzünden yaklaşık 36000 km yüksekliğe yerleştirilmektedir ve bu nedenle kapsama alanları çok geniş olduğundan yeryüzünü 3-4 uydu ile tümüyle kapsayabilirler. Bu tip uyduların yörüngesel deviri Dünya’nın dönüş periyoduna (bir yıldız günü) eşittir. Dünyanın kendi ekseninde dönüşü 24 saat sürdüğünden uydu, Dünya ile birlikte hareket etmektedir. Diğer bir deyişle GEO uyduları Dünya ile aynı hızda ve yönde dönerek yeryüzüne doğru hep aynı noktaya bakmaktadır.

İlk Jeosabit uydusu hangisidir?

SYNCOM-3

Kapsama alanını açıklayınız?

Bir uydunun Dünya çevresindeki tam bir dönüşü “devir süresi” ile adlandırılmakta ve yüksekliğe bağlı olarak bu süre değişmektedir. Diğer bir deyişle uydular ne kadar yüksekte ise, Kepler yasalarına göre o kadar yavaş hareket etmektedirler. Örneğin Dünya’dan 160 km yükseklikteki bir uydunun devir süresi, yaklaşık 1,5 saat, 36000 km yükseklikteki bir uydunun devir süresi yaklaşık 24 saattir. Uydular ile yeryüzünün tümünün kapsanması doğrudan yükseklik ile ilişkilidir, örneğin Dünya ya yakın yörüngelerdeki uydular ile tam bir kapsama sağlanması için kullanılan uydu sayısının arttırılması gerekir.

Geo uydularına örnek veriniz?

Görünür ve kızıl ötesi bantları ile yeryüzü ve atmosfer hakkında bilgi sağlayan meteorolojik amaçlı GEO uydulara örnek olarak;
• GOES (Amerika)
• Meteosat (Avrupa Uzay Ajansı)
• GMS (Japon)
• INSAT (Hindistan) verilebilir.

Prograde yörüngenin tanımını yapınız?

Prograde yörünge: Uydu konumunun Dünya’nın Ekvator düzlemi üzerindeki izdüşümünün dönüşü Dünya’nın dönüşü (batıdan doğuya) ile aynı yönde olması durumudur. Böyle bir uydunun yörünge eğimi 90 dereceden azdır. Retrograde yörünge: Uydu konumunun Dünya’nın Ekvator düzlemi üzerindeki izdüşümünün dönüşü Dünya’nın dönüşü ile ters yönde (doğudan batıya) olması durumudur. Böyle bir uydunun yörünge eğimi 90 dereceden fazladır.

Algılayıcı sistemleri uydu verisinin seçiminde neden etkili olmaktadır?

Algılayıcı sistemler uzaktan algılama sisteminin en önemli parçası olup, farklı algılayıcıların ve algılama platformlarının özelliklerinin bilinmesi ile çeşitli uygulamalarda kullanılacak uydu verisinin seçiminde etkili olmaktadır. 

Algılayıcı sistemler kullanılan ışınım kaynağına göre nasıl sınıflandırılırlar?

Algılayıcı sistemler genel olarak kullanılan ışınım kaynağına göre; pasif ve aktif sistemler olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar.

Algılanan hedeflerden alınan ışınımı bir elektrik sinyal gücü veya diğer nicel birimde ölçen sistemler hangi tür algılayıcı sistemler olarak adlandırılmaktadır?

Algılanan hedeflerden alınan ışınımı bir elektrik sinyal gücü veya diğer nicel birimde ölçen sistemler, görüntü vermeyen algılayıcılar olarak adlandırılmaktadır.

Algılayıcı sistemlerin tarama yapma ve tarama yapmama özellikleri neyi ifade etmektedir?

Algılayıcı sitemlerin tarama yapma özelliği belirli bir zamanda görüntü boyunca algılayıcının hareket etmesini, tarama yapmama özelliği ise algılayıcının görüntü üzerinde sabit tutulmasını veya çok kısa anlık bir zamanda ilgilenilen hedefi algılamasını ifade eder. 

Algılayıcının cisim düzlemi veya görüntü düzlemi tarayan sistem olması hangi özelliklere bağlıdır?

Algılayıcının cisim düzlemi veya görüntü düzlemi tarayan sistem olması, detektör sisteminde kullanılan ayna ve merceğin konumuna bağlıdır. 

Algılayıcı sistemler genel olarak nasıl gruplandırılabilir?

Algılayıcı sistemler kullanılan platforma bağlı olarak, 

• yer-bazlı algılama sistemleri
• uçak-bazlı algılama sistemleri
• uydu-bazlı algılama sistemleri

kullanılan elektromanyetik spektrum bölgesine bağlı olarak,

• optik algılayıcı sistemler
• ısıl algılayıcı sistemler
• mikrodalga algılayıcı sistemler

olarak gruplandırılabilir.

Optik/ısıl görüntüleme sistemleri hangi kritere göre gruplandırılmaktadır?

Optik/ısıl görüntüleme sistemleri kullanılan spektral bant sayısına göre gruplandırılmaktadır. 

Yapay açıklıklı radar görüntüleme sistemleri hangi kritere göre gruplandırılmaktadır?

Yapay açıklıklı radar görüntüleme sistemleri kullanılan frekans bandı ile polarizasyon modunun kombinasyonuna göre gruplandırılmaktadır.

Günümüzde keşif ve haritalama amaçlı kullanılan uydu sistemlerindeki teknolojik gelişmeler göz önüne alındığında mevcut uydu sistemleri nasıl gruplandırılmaktadır?

Günümüzde keşif ve haritalama amaçlı kullanılan uydu sistemlerindeki teknolojik gelişmeler göz önüne alındığında mevcut uydu sistemleri;

• birinci kuşak uydu sistemleri,
• ikinci kuşak uydu sistemleri,
• üçüncü kuşak uydu sistemleri

olarak üç farklı grupta toplanmaktadır.

Algılama platformları göz önüne alındığında 50 m'ye kadar olan algılama hangi tür platformlar ile gerçekleştirilmektedir?

Algılama platformları göz önüne alındığında 50 m'ye kadar olan algılama, yer-bazlı platformlar aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.

Algılama platformları göz önüne alındığında 50 km'ye kadar olan algılama hangi tür platformlar ile gerçekleştirilmektedir?

Algılama platformları göz önüne alındığında 50 km'ye kadar olan algılama, uçak-bazlı platformlar aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.

Algılama platformları göz önüne alındığında 100 km ile 36.000 km'ye kadar olan algılama hangi tür platformlar ile gerçekleştirilmektedir?

Algılama platformları göz önüne alındığında 100 km ile 36.000 km'ye kadar olan algılama, uydu-bazlı platformlar aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.

Genel bir ifade ile uydu nasıl tanımlanmaktadır?

Genel anlamda herhangi bir cisim etrafında dönen cisimlere uydu denilmektedir.

Uydular genel olarak hangi kritere göre sınıflandırılmaktadır?

Uydular en genel anlamda insansız ve insanlı uydular olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır.

Genellikle çok katlı bir rokete yerleştirilip yerden fırlatılarak yörüngelerine sabitlenen insansız uydu sistemleri hangi ana sistem elemanlarından oluşmaktadır?

Genellikle çok katlı bir rokete yerleştirilip yerden fırlatılarak yörüngelerine sabitlenen insansız uydu sistemleri, faydalı yük ve uydu yapısı gibi iki ana sistem elemanında oluşmaktadır.

Uydular kütlelerine göre sınıflandırıldıklarında, 1 kg ile 10 kg arasındaki uydular hangi tür uydu olarak sınıflandırılmaktadır?

Uydular kütlelerine göre sınıflandırıldıklarında, 1 kg ile 10 kg arasındaki uydular, nano uydular olarak sınıflandırılmaktadır.

Uydular kullanım amaçlarına göre nasıl gruplandırılmaktadır?

Uydular kullanım amaçlarına göre;

• askeri amaçlı uydu sistemleri,
• haberleşme amaçlı uydu sistemleri,
• meteoroloji uydu sistemleri,
• navigasyon amaçlı uydu sistemleri,
• uzaktan algılama amaçlı uydu sistemleri,
• uzay araştırma uydu sistemleri

olarak gruplandırılmaktadır.

Uydu yörüngeleri nasıl sınıflandırılmaktadır?

Uydu yörüngeleri;

1) alçak yörüngeli uydular,

• ekvatoral yörüngeye sahip uydular
• kutupsal yörüngeye sahip uydular

2) orta yükseklikte yörüngeye sahip uydular,

3) jeosabit ve jeosenkronize uydular

olmak üzere üç farklı grupta sınıflandırılmaktadır.

Jeosabit uydular ve kutupsal yörüngeli uyduların kapsama alanı nitelikleri nasıldır?

Jeosabit uydular için kutupsal kapsama olanağı yoktur ancak kapsama süreklidir. Kutupsal yörüngeli uydular ise global kapsama olmasına karşın kapsama sürekli değildir. 

Bir uydunun devir süresi hangi kritere bağlı olarak değişkenlik göstermektedir?

Bir uydunun Dünya çevresindeki tam bir dönüşü devir süresi olarak adlandırılmaktadır ve yüksekliğe bağlı olarak bu süre değişmektedir.