Sentinel 2 Uydu Görüntüleriyle Esri Sentinel-2 Explorer Web Uygulaması Aracılığıyla Çalışmak

Sentinel 2 Uydu Görüntüleriyle Esri Sentinel-2 Explorer Web Uygulaması Aracılığıyla Çalışmak

Sentinel-2 Explorer Web App‘i sayesinde 13 ön tanımlı bant değerleriyle gösterimler yapabilir, ArcGIS Online hesabınızla giriş yaparak 14 ay önceye giden görüntüler arasından değişim tespiti gibi analizler yapabilirsiniz. Avrupa Uzay Ajansı’nın GMES (Global Monitoring for Environment and Security) programının devamı olan Copernicus projesinin geniş kapsamlı gözlem uydusu Sentinel-2, Dünya yüzeyini sürekli olarak gözlemleyerek elde ettiği yüksek çözünürlüklü multi-spektral (çoklu spekturumlu) ve multi-temporal (çoklu zamanlı) veriler sürekli olarak paylaşılmakta. Sentinel-2’nin multi-spektral görüntüleri yüksek çözünürlüklü 13 banttan oluşmakta ve 3 görünür aralık ve yakın kızıl ötesi bantları için 10 metre çözünürlüğe sahipken, Red Edge ve Kısa dalga kızılötesi 6 bant için 20 metre ve son olarak 3 atmosferik bant için ise 60 metre çözünürlükte veri sağlamaktadır.

Ön tanımlı bant aralıklarından ya da endeks görüntüleme seçeneklerinden istediğinizi seçebilir ve bunlara ek olarak bantları ve endeksleri özelleştirerek analizler yapabilirsiniz.

Uydunun bu kadar geniş aralıkta bantta veri sağlamasının yanında en büyük faydası; bu servis ile paylaşılan bütün yersel görüntülerin 5 ila 7 günde bir tekrar aynı konumdan geçerek yakın aralıklı zamansal veriler kaydetmesidir.

Bitki örtüsü değişiklikleriyle ilgili yüksek çözünürlüklü hassas ve sık zaman aralıklı görüntüleri sayesinde tarım ve orman koşullarının iyileştirilmesi, arazi örtüsü değişikliklerinin izlenmesi gibi amaçlar için çok faydalı olan uydu, tüm Dünya’ya ait görüntü sağlamasıyla acil durum ve afetlerin yönetimine yardımcı olmaktadır.

Görüntüleme seçenekleri arasından hızlıca seçim yapabilirsiniz.

Esri ise bu multi-spektral verileri ArcGIS Image Server yetenekleri sayesinde çok daha hızlı bir şekilde erişilebilir ve analiz edilebilir hale getirerek ArcGIS Living Atlas of the World aracılığıyla herkesin kolayca analizler yapabileceği şekilde bizlerin kullanımına sunuyor.

ArcGIS Online hesabınız sayesinde 14 ay öncesine kadar olan yersel görüntüler arasından tercihlerde bulunarak değişim tespiti yapabilirsiniz.

ArcGIS Image Server alt yapısıyla AWS bulut hizmetinin Frankfurt bölgesindeki sunucularından servis yaparak Avrupa bölgesi için çok hızlı erişime izin veren proje ArcGIS Desktop yazılımlarının ara yüzünden çağırabileceğiniz ve analizler yapabileceğiniz bu görüntüler aynı zamanda Esri’nin Sentinel 2 Explorer web uygulamasıyla internet tarayıcınızla ulaşabileceğiniz şekilde herkese açık olarak da paylaşılmaktadır.

Çeşitli ön tanımlı gösterimler arasından tercihlerde bulunabilirsiniz.

Eğer Web App ara yüzünden ArcGIS Online hesabınızla giriş yaptığınız da güncelleme aralığı 5 gün olan görüntülerden 14 ay kadar geriye kadar giderek değişim ve karşılaştırma analizleri yapabilirsiniz. Herhangi bir konumdaki görüntü her 5 günde bir uydunun tekrar geçmesiyle güncellenir ve bu güncellenen veriyle her gün 14 aydan eski tarihli görüntüler kullanımdan çekilmektedir.

Değişim tespiti yapabilir ve bu katmanı ArcGIS Online hesabınıza kaydederek daha sonra ArcGIS Desktop’ta kullanabilirsiniz.

Bir Web App olan ve sentinel2explorer.esri.com adresinden ulaşabileceğiniz Sentinel 2 Explorer ile çevresel faktörlerin daha iyi anlaşılması için bitki örtüsü sağlığı veya toprak nemi gibi özellikleri gösteren endeksler oluşturmak ve zaman içindeki değişiklikleri ölçmek için doğrudan görüntü üzerinden analiz yapabilirsiniz.

ArcGIS Online’dan, internetten ve yerel bilgisayarınızdan veriler ekleyebilir ve bunlarla çalışabilirsiniz.

Aşağıdaki ön tanımlı bant kombinasyonlarıyla endekslere hızlı erişim sağlanır, Sentinel-2 uydusundan gelen görüntülerin dalga boyu aralığı ve bantlara göre çözünürlükleri aşağıdaki tabloda bulunmaktadır.

Band Açıklama Dalga Boyu (µm) Çözünürlük (m)
1 Kıyılar ve Aerosol (Coastal/Aerosol) 0.433 – 0.453 60
2 Mavi (B) 0.458 – 0.523 10
3 Yeşil (G) 0.543 – 0.578 10
4 Kırmızı (R) 0.650 – 0.680 10
5 Vejetasyon Red Edge 0.698 – 0.713 20
6 Vejetasyon Red Edge 0.733 – 0.748 20
7 Vejetasyon Red Edge 0.773 – 0.793 20
8 NIR (Yakın Kızıl Ötesi) 0.785 – 0.900 10
8A Narrow NIR (Daraltılmış Yakın Kızıl Ötesi) 0.855 – 0.875 20
9 Su buharı (Water vapour) 0.935 – 0.955 60
10 SWIR – Cirrus (Kısa Dalga Kızıl Ötesi) 1.365 – 1.385 60
11 SWIR-1 (Kısa Dalga Kızıl Ötesi-1) 1.565 – 1.655 20
12 SWIR-2 (Kısa Dalga Kızıl Ötesi-2) 2.100 – 2.280 20

Çalışmalarınızı yerel bilgisayarınıza ve ArcGIS Online hesabınıza kaydedebilirsiniz.

Görüntüleme seçenekleri için açıklamalara aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilir ve bu katmanlarla ArcGIS Online hesabınızda ya da ArcGIS Desktop üzerinde çalışabilirsiniz:
Agriculture with DRABathymetric with DRAColor-Infrared with DRANatural Color with DRAShort-wave Infrared with DRAGeology with DRANDMI ColorizedNormalized Difference Built-Up Index (NDBI)NDWI RawNDWI – with VRE RawNDVI – with VRE Raw (NDRE)NDVI – VRE only RawNDVI RawNormalized Burn RatioNDVI Colormap.

Esri Türkiye 2019

ArcGIS Pro ile NDVI

Normalize edilmiş bitki örtüsü farkı indeksi (NDVI), Landsat görüntüleri gibi Multispektral raster veriler üzerinde uygulanan, ölçüm yaptığınız alandaki yeşil alanları tespit etmenizi, böylelikle bitki örtüsü hakkında bilgi edinmenizi sağlayan standart bir indekstir. Bu indeks, yakın kızıl ötesi (NIR) ile görünür ışık (kırmızı) arasındaki yansıma değerlerini oranlayan bir formülle bitki örtüsünü tespit eder.

Bitki yapraklarındaki fotosentez yapmaya yarayan klorofil, görünür ışığı (0.4- 0.7 µm) büyük ölçüde emer. Yaprakların hücre yapısı ise yakın kızıl ötesi ışıklarını (0.7-1.1 µm) yüksek miktarda yansıtır. Elde edilen yansıma değerleri kullanarak düzenlenen formül, bitki sağlığını en iyi şekilde yansıtan sonuçlar vermesi için aşağıdaki hali almıştır:

Bu formül sayesinde sonuçlar -1 ile 1 arasında bir aralıkta değerler alır. Elde ettiğiniz değerler, bitki örtüsünün canlılık ya da olgunluk durumu hakkında da bilgi sunar.

Son derece düşük ya da negatif değerler, bulutsuz, su ya da kar gibi bitki örtüsü olmayan alanları; çok düşük değerler, beton, kaya veya çıplak toprak gibi az bitki örtüsünün olduğu veya hiç bitki örtmeyen alanları; orta değerler, çalı ve otlak alanlarını; yüksek değerler ise orman alanları ve yeşil bitki örtüsünü temsil eder.

Bu durumda, tarımın yoğun olarak gözlendiği alanlarda düşük NDVI değerlerinin alınmasından, ilk bakışta o bölgede kuraklık, hastalık olabileceğini, ekin oranlarında düşüş olduğu sonucuna varabiliriz.

ArcGIS Pro ile tek adımda NDVI görüntüsü elde edin!

ArcGIS Pro’da NDVI görüntüsü oluşturabileceğiniz 2 basit araç bulunur. NDVI aracını kullanacağınız multispektral görüntünüzü Contents kısmınıza basitçe sürükleyerek ekleyebilirsiniz. Bu araçlara erişmek için ise, öncelikle Analysis sekmesindeki Raster Functions‘ı aktifleştirmeniz gerekiyor. Çıkan Raster Functions panelinde NDVI ve NDVI colorized araçlarını görebiliyorsunuz.

İki araç da benzer mantıkla çalışır. İlk olarak, NDVI aracını tanıyalım. Araca tıkladığınızda gelen ekranda Raster parametresinin yanındaki ok işaretinden NDVI uygulamak istediğiniz katmanı seçin (Sadece Contents kısmında ekli raster verilerini gösterecektir). Visible Band ID parametresine kullandığınız görüntünün Kırmızı bant numarasını, Infrared Band ID parametresine ise Yakın kızıl ötesi (NIR) bant numarasını girin. Yukarıdaki görüntü Landsat 5 ile elde edildiği için bu rakamlar bu senaryo için sırasıyla 3 ve 4. Son olarak Create Layer seçeneği aracı çalıştırır ve Contents kısmına katman olarak ekler.

Araç çalıştıktan sonra görüntü siyah-beyaz oluşur. Symbology panelinden uygun renk skalası seçildiği takdirde, renkler bitki örtüsü hakkında görsel olarak da anlaşılır olacaktır.

Eğer katmanı direkt olarak renkli elde etmek istiyorsanız, NDVI colorized aracını kullanabilirsiniz. Bu araç farklı bir algoritma ile çalışır. Bu yüzden aşağıdaki görselde de belirtilen Scientific Output seçeneğini işaretlemezseniz, 0 ile 200 arasında; işaret atarsanız ise NDVI aracında da olduğu gibi -1 ile 1 arasında değerler alırsınız. Ek olarak, symbology seçeneği araç paneline ekli gelir. Buradan uygun symbology seçeneğini seçip aracı çalıştırabilirsiniz.

Katman aşağıdaki gibi eklenecektir:

Daha önceden de belirttiğimiz gibi sonuçlar Contents paneline katman olarak gelir. Bunları kaydetmek için, aşağıda gösterildiği gibi, katmana sağ tıklayıp — Data — Export Raster yolunu izlemelisiniz. Bu aşamada görüntüyü kaydetmek istediğiniz formatı seçebilirsiniz. Bir değişiklik yapmazsanız görüntü .tiff uzantısı ile kaydolur.