Karayolunda Lidar Sisteminin Kullanımı ve Fotogrametrik Yöntemlerle Kıyaslanması

GirişGünümüz teknolojisinde, karayolu projelendirme, bakım ve envanter çalışmalarında hassas ve hızlı veri elde etme ihtiyacı giderek artmaktadır. Bu ihtiyaca karşılık olarak geliştirilen ileri teknolojik yöntemlerden biri olan LiDAR (Light Detection and Ranging), karayolu mühendisliği alanında büyük bir devrim yaratmıştır. Aynı zamanda geleneksel ve yaygın bir yöntem olan fotogrametri ile karşılaştırıldığında, her iki teknolojinin avantajları ve sınırlamaları ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, karayolu uygulamalarında LiDAR sistemlerinin kullanımı, fotogrametrik yöntemlerle detaylı olarak kıyaslanarak değerlendirilecektir.

1. LiDAR Teknolojisinin TemelleriLiDAR, ışık darbeleri göndererek nesnelerin mesafesini ölçmeye yarayan bir uzaklık ölçüm sistemidir. Özellikle mobil LiDAR sistemleri, araç üzerine entegre edilen lazer tarayıcılar ile yol yüzeyi, çevre yapılar, trafik işaretleri gibi unsurları yüksek hassasiyetle 3D olarak modelleyebilmektedir.

LiDAR sistemleri üç temel bileşenden oluşur: lazer tarayıcı, GNSS/IMU sensörleri ve veri işleme yazılımı. Lazer, saniyede milyonlarca ışın göndererek çevresini tarar; GNSS ve IMU ise konum ve yönelim bilgilerini sağlar. Elde edilen noktalar, “nokta bulutu” olarak adlandırılır ve bu veri yapısı üzerinden yol geometrileri, kot analizleri, yol çizgileri gibi pek çok detay çıkarılabilir.

2. Karayolu Uygulamalarında LiDAR KullanımıLiDAR, karayolu ölçüm ve analizlerinde şu alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:

- Yol yüzeyi deformasyonlarının tespiti- Yol eğim ve kurp analizleri- Bariyer, trafik levhası ve aydınlatma direği konumlandırması- Yatay ve düşey geometrinin modellenmesi- Ağaç, bina ve diğer çevresel unsurların modellenmesi- Yol envanteri oluşturulması

Yüksek doğruluk oranı ve hız nedeniyle, özellikle şehir içi planlamalarda, otoyol projelerinde ve bakım öncesi kontrol çalışmalarında LiDAR tercih edilmektedir.

3. Fotogrametrik YöntemlerFotogrametri, hava veya yer fotoğrafları üzerinden üç boyutlu konum verisi üretme yöntemidir. Özellikle dronlarla yapılan hava fotoğraf çekimleri sonrasında, fotogrametrik yazılımlar aracılığıyla sayısal yüzey modelleri ve ortofotolar üretilir.

Fotogrametri, görüntü üzerinden nokta eşleştirme ve perspektif dönüşüm teknikleri kullanarak 3D veriye ulaşır. RGB bilgisi içerdiğinden görsel analizler açısından avantaj sağlar. Ancak, nesne kenarlarının net belirlenemediği, bitki örtüsünün yoğun olduğu veya homojen yüzeylerde hata payı artabilir.

4. LiDAR ve Fotogrametri Kıyaslaması

| Özellik | LiDAR | Fotogrametri ||--------|-------|---------------|| Veri Yoğunluğu | Yüksek, düzenli nokta bulutu | Yüksek, ancak yüzeye bağımlı || Hava Koşullarına Duyarlılık | Az | Yüksek || RGB Bilgisi | Genellikle yok (entegre sistemle olabilir) | Vardır || Bitki Örtüsü Altı Görüntüleme | Mümkün | Sınırlı || İşlem Süresi | Hızlı (ham veriden sonuç) | Daha uzun || Hassasiyet | Yüksek (cm düzeyi) | Orta-Yüksek (5-20 cm arası) || Maliyet | Yüksek donanım maliyeti | Görece daha ekonomik |

5. Kullanım Senaryoları ve Örnekler- Otoyol genişletme projelerinde LiDAR, şerit ayrımı, banket geometrisi ve eğim analizi için idealdir.- Kent merkezindeki yol envanteri çalışmaları, LiDAR ile gece bile yapılabilir.- Kırsal yollarda ve tarım arazilerinde yapılacak topoğrafik analizlerde fotogrametri tercih edilir.

6. Türkiye’de Kullanım DurumuTürkiye’de Karayolları Genel Müdürlüğü, bazı otoyol projelerinde mobil LiDAR teknolojisini kullanmaya başlamıştır. Ayrıca belediyeler ve özel harita firmaları, yol envanter sistemlerini güncellemek için LiDAR ve fotogrametriyi entegre biçimde değerlendirmektedir. Sanal Harita Mühendislik gibi firmalar, mobil LiDAR sistemleriyle hızlı ve hassas ölçümler yaparak proje süreçlerini hızlandırmaktadır.

SonuçLiDAR sistemleri, karayolu ölçüm ve analizlerinde sağladığı yüksek hassasiyet, hız ve çevresel detaylarla fotogrametrik yöntemlere göre birçok avantaja sahiptir. Ancak maliyet, RGB bilgi eksikliği ve veri işleme zorlukları gibi bazı dezavantajları da göz önünde bulundurulmalıdır. Fotogrametri ise renkli görsel analizler için uygun olup düşük maliyetle geniş alanlarda kullanılabilir. En ideal sonuçlar, her iki yöntemin güçlü yönlerini birleştirerek hibrit kullanımdan elde edilecektir.