ASTER ve Landsat görüntülerinden açık kaynak kod teknolojisi kullanılarak yüzey sıcaklık haritalarının üretilmesi

Abstract

Bu çalışmada, açık kaynak kodlu bir CBS yazılımı olan QGIS yazılımında çalışabilen ve ASTER, Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM+, Landsat 8 TIRS uydularının termal bant, yakın kızılötesi çözümlemesini yapan bir eklenti geliştirilmiştir. Bu eklenti açık kaynak kodlu bir dil olan Python programlama dilinde kodlanmıştır. Geliştirilen eklenti ile, ASTER, Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM+, Landsat 8 TIRS uydusunun elektromanyetik spekrumun görünebilen bantları, yakın kızıl ötesi ve termal kızıl ötesi bantları kullanılarak, yer yüzey sıcaklığı haritaları üretilebilmektedir. Geliştirilen eklentide ASTER ve Landsat uydularının termal görüntülerinden yer yüzey sıcaklığı elde etmek için tasarlanmış olan farklı algoritmalar kullanılmıştır. Bu algoritmalar; Planck Kanunu (Planck function), Yayılım Aktarma Denklemi (Radiative Transfer Equation), Landsat Tek Pencere Algoritması (Single Channel Algorithm for Landsat), ASTER Tek Pencere Algoritması (Single Channel Algorithm for ASTER), Tek Pencere Algoritması (Mono Window Algorithm) ve Bölünmüş Pencere Algoritmasıdır (Split Window Algorithm). Bu çalışmadan üretilmiş eklenti kullanılarak, Kanada, New Brunswick sahasında yer yüzey sıcaklığı haritaları üretilmiştir. Elde edilen yer yüzey sıcaklık değerlerinin doğruluk analizinde, meteoroloji istasyonlarında ölçülen sıcaklık değerleri kullanılmıştır. Bu değerlere göre; Landsat 5 TM uydu görüntüsü için RMSE: 1.58 °C, Landsat 7 ETM+ uydu görüntüsü için RMSE: 2.96 °C., Landsat 8 TIRS uydu görüntüsü için RMSE: 2.07 °C değerleri elde edilmiştir. Bu çalışma kapsamında üretilen eklenti, QGIS yazılımının eklentilerinin yer aldığı resmi web sayfasından ücretsiz bir şekilde indirilebilmektedir (https://plugins.qgis.org/plugins). Bundan dolayı yüzey sıcaklıkları ile çalışan geomatik, peyzaj, çevre, hidroloji, iklim, jeoloji, enerji vb. alanlarda yapılacak çalışmalara ve araştırmacılara öncülük teşkil edecektir. Üretilebilecek yer yüzey sıcaklığı haritaları, değişim analizinde kullanılarak; iklim, meteoroloji, orman yangını, jeotermal, buharlaşma ve tarımı çalışmaları yapılabilecektir.