Köyün LiDAR, Kamera ve Dronlar ile Ölçülmesi ve VR Ortamına Aktarılması

1. Giriş

Bu çalışma, Türkiye'nin tipik kırsal köylerinden birinin dijital ikizinin oluşturulması amacıyla yürütülmüş kapsamlı bir ölçüm ve modelleme sürecini anlatmaktadır. Köy, LiDAR sistemleri, yüksek çözünürlüklü kameralar ve dronlar kullanılarak detaylı biçimde taranmış, elde edilen mekânsal veriler 3B olarak işlenmiş ve son aşamada VR (sanal gerçeklik) ortamına aktarılmıştır.Projenin hedefi, hem kültürel mirasın dijital olarak belgelenmesini sağlamak hem de sanal ortamda erişilebilir bir köy simülasyonu oluşturmaktır.

2. Kullanılan Donanımlar ve Teknik Özellikler

Projede kullanılan tüm ekipmanlar yüksek doğruluk ve çözünürlük sağlayacak şekilde seçilmiştir:

A. LiDAR Sistemleri:- RIEGL VZ-400i:  - Menzil: 800 m  - Doğruluk: ±5 mm  - Tarama Hızı: 1.2 milyon nokta/sn  - Özellik: Yersel tarama için gelişmiş GPS/IMU senkronizasyonu- CHC RS10:  - El tipi LiDAR sistemi  - Görüş Açısı: 360° yatay, 70° dikey  - Entegre SLAM algoritması ile GPS olmayan alanlarda çalışabilir.- Hesai Pandar XT32:  - Mobil tarayıcı sistem  - 32 lazer ışını, 120 m menzil  - Nokta Yoğunluğu: 700.000 nokta/sn

B. Dron Sistemleri:- DJI Matrice 300 RTK:  - Uçuş Süresi: 55 dakika  - RTK hassasiyeti ile cm düzeyinde konum doğruluğu  - Payload: Zenmuse P1 (fotogrametri kamerası) ve L1 (LiDAR)- DJI Phantom 4 RTK:  - 1" CMOS sensör, 20 MP fotoğraf  - Global shutter ile distorsiyon azaltma  - RTK desteğiyle yüksek doğrulukta GNSS verisi

C. Kameralar:- Insta360 One RS 1-Inch:  - 6K çözünürlükte 360° video çekimi  - HDR görüntü desteği- Sony Alpha 7R IV:  - 61 MP çözünürlük  - Full frame sensör  - Yüksek dinamik aralık ve renk doğruluğu

D. GNSS Sistemleri:- Trimble R12i:  - GNSS hassasiyeti: ±8 mm yatay, ±15 mm düşey  - IMU destekli eğim düzeltme özelliği  - Multi-GNSS desteği (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou)

3. Uygulama Aşamaları

A. Arazi Hazırlığı:- Proje sahasında uçuş planları oluşturulmuştur.- GCP'ler GNSS ile ölçülmüş ve araziye yerleştirilmiştir.- Yersel tarayıcı ile referans noktaları belirlenmiştir.

B. Veri Toplama:- Dronlar, belirlenen rotalarda 80% longitudinal ve 70% lateral örtüşme ile uçurulmuştur.- Yersel LiDAR ile tüm sokaklar, bina cepheleri, bahçeler ve ortak alanlar taranmıştır.- Insta360 ile video çekimleri yapılmıştır.

C. Veri İşleme:- Dron fotoğrafları Agisoft Metashape ile işlenip nokta bulutu, ortofoto ve DSM üretilmiştir.- LiDAR verileri TerraSolid ve LAStools kullanılarak sınıflandırılmıştır.- GCP’ler yardımıyla tüm veriler coğrafi olarak hizalanmıştır.

D. 3B Modelleme:- Blender ile bina iç ve dış cepheleri yeniden modellenmiş, doku kaplamaları yapılmıştır.- Nokta bulutları ReCap Pro ile mesh yüzeylere dönüştürülmüştür.

E. VR Ortamına Aktarım:- Unity 3D üzerinde sanal köy haritası oluşturulmuştur.- Kamera kontrolleri ve kullanıcı etkileşimi için C# scriptleri yazılmıştır.- Oculus Quest 3 ile test edilmiştir.

4. Sonuç ve Öneriler

Proje sonucunda köyün tüm topoğrafyası, yapıları, yolları ve doğal elemanları yüksek doğrulukta VR ortamına aktarılmıştır. Eğitim, kültür turizmi, afet yönetimi, planlama gibi birçok alanda kullanılabilecek sürdürülebilir bir dijital model oluşturulmuştur.

Sanal Harita Mühendislik olarak yürütülen bu çalışma, LiDAR sistemlerinin hassasiyetinin yanı sıra dron ve kamera verilerinin entegrasyonu ile büyük ölçekli köy modellemesinde ne denli etkili bir yöntem olduğunu göstermiştir.