Pasif Alıcılar |
Uzaktan Algılama - 1. Bölüm

Uzaktan algılama, algılanan nesneye fiziksel olarak temas etmeden bilginin edinilmesidir. Uzak sensörler, Dünya'dan yansıyan enerjiyi algılayarak veri toplayan sensörlerdir, diğer bir deyişle  elektromanyetik enerjiyi ölçen ve kaydeden alıcılardır(algılayıcı/sensör). Bu alıcılar Landsat uydularına benzer bir uydunun, bir uçağın veya insansız aracın üzerinde olabilir ve hatta traktör gibi yer tabanlı araçların altına monte edilebilir.

Sensörler(alıcılar) enerjiyi elektromanyetik spektrum şeklinde algılar yani Uzaktan Algılama(Remote Sensing) 'da kullanılan sensörler, elektromanyetik radyasyon olarak iletilen enerjiyi kaydeder. Sensörler, Elektromanyetik Spektrum (EMS) içindeki belirli dalga boylarını kaydetmek için dedektörler içerir. Uzaktan Algılama terminolojisinde, EMS'nin kısımlarına genellikle "bant/kanal" veya spektral bant" denir.

Şekil 1. Elektromanyetik Spektrum

Alıcılar pasif ve aktif olmak üzere iki grupta incelenir. Kullanım yerlerinden örnek vererek açıklayacak olursak; Havadan Görüntüleme Sistemleri(Aerial Imaging Systems) 'ni kategorilere ayırmanın en yaygın yollarından biri, bunların "aktif" veya "pasif" olup olmadığını değerlendirmektir. "Çerçeve kamera (frame camera) " adı verilen standart hava kamerası genellikle pasif bir sistem olarak çalışır. Bu, herhangi bir enerji göndermediği, sadece enerji aldığı anlamına gelir. Yerden yansıyan güneş ışığı olan bu enerji, kameranın arkasındaki filmi ortaya çıkarmak için kullanılır. Öte yandan, uçağın karnının altına bir flaş sistemi monte edilirse, hava kamerası aktif bir uzaktan algılama sistemi haline gelir. Gündüz veya gece havadan görüntüler elde edebilir. Günümüzde kullanılan hava görüntüleme sistemlerinin çoğu pasiftir. Bunun istisnaları şunlardır: tüm radar cihazları ve en yeni Lidar sensörlerinden bazıları. "Lidar", lazer ışığının yere iletilmesini ve yansımaların kaydedilmesini içeren Işık Algılama ve Değişme anlamına gelir. Zemin için yeni ve çok ayrıntılı dijital yükseklik veri setleri oluşturmak için kullanılabilir.

Yukarıda edindiğimiz bilgilerle beraber Pasif ve Aktif Alıcıların çalışma şekillerini,avantaj-dezavantajlarını ve bazı alıcı örneklerini inceleyelim.
 

► İlginizi Çekebilir: Algılayıcılar Sensörler

Pasif Alıcılar

Pasif alıcılar enerji kaynağına sahip değildirler, kendileri enerji üretemediklerinden dolayı harici bir enerji kaynağına ihtiyaç duyarlar. Pasif alıcıların kullandığı enerji genellikle güneş, bazen de dünyanın kendisidir. Gereken enerjiyi, sahneden yansıyan enerjiden veya sahnedeki nesnelerden yayılan enerjiden karşılarlar. Yansıma ve yayılma yaklaşımlarından hangisinin kullanılacağı ise dalga boyuna (ve görüntüleme teknolojisine) bağlıdır. 

Sahnedeki bilgileri pasif olarak toplayarak veri oluştururlar. En genel haliyle bir pasif alıcı, güneş ışınının sahneden yansımasını toplayarak veri oluşturur. Toplanan bilgi titreşim, ışık, ışınım ve ısı gibi farklı tepkiler olabilir.

Pasif alıcıların elektromanyetik spektrumundaki algıladığı aralık Gama ışınları ile Mikrodalgalara kadar ki aralıktır. En eski ve en fazla kullanılan pasif alıcı örneği fotoğraf makinesidir.

Şekil 2. Pasif Alıcı (Pasif Sensör)

► İlginizi Çekebilir: Pasif Kızılötesi Sensör(Passive InfraRed-PIR)

 

Avantajları

► Kendi enerji kaynaklarına ihtiyaçları yoktur.
► Genellikle daha ucuz ve küçük alıcılardır.
► Genellikle daha düşük enerji tüketimi vardır.
► Pasif olarak çalıştıkları için karşı taraftan algılanmaları mümkün değildir.
 

Dezavantajları

Bazı Pasif Alıcı Türleri

1- Pankromatik:

► Tek kanallı/bantlı alıcıdır.
► Ölçülen fiziksel değer görünür ışıktaki yansımadır.
► Görünür dalgaboyu aralığındaki tüm yansıma tek bant değeri ile ifade edilir.
► Spektral bilgi veya renk bilgisi içermez.
 

Şekil 3. Pankromatik İmge - Villar de Rena, Badajoz, İspanya

 

2- Kızılötesi:

► Tek kanallı/bantlı alıcıdır.
► Belirli bir kızılötesi dalgaboyu aralığındaki ışıma tek değer ile ifade edilir.
► Ölçülen fiziksel değer kızılötesi ışımadır.
► Spektral bilgi veya renk bilgisi içermez.
 

Şekil 4. Yakın Kızılötesi(Color Infrared-CIR) İmge - Bombetoka Bay, Madagaskar
 

3- Multispektral:
 

► Birkaç kanallı/bantlı alıcıdır.
► Her kanal belirli bir dalgaboyu aralığında yansımaya hassastır.
► Renk ve kısıtlı miktarda spektral bilgi içerir.
► En sık kullanılan kanallar mavi, yeşil, kırmızı ve yakın kızılötesidir. Ancak gelişmiş multispektral alıcılarda bant sayısı ve dalga boyu bölgesi çeşitliliği artar.

Multispektral görüntüler genellikle 3 ila 10 bandı ifade eder. Her grubun açıklayıcı bir başlığı vardır.

Örneğin, aşağıdaki kanallar kırmızı, yeşil, mavi, kızılötesine yakın ve kısa dalga kızılötesini içerir.
 

Şekil 5.  5-Bantla ifade edilmiş örnek bir Multispektral imgenin bantları

► İlginizi Çekebilir: Dalgalar ve Elektromanyetik Spektrum

 

4- Hiperspektral:
 

Şekil 6. Çok bantla ifade edilmiş örnek bir Hiperspektral imgenin bantları