Earthquake damage detection using watershed segmentation and intensity-gradient orientation approaches
Watershed kesimlemesi ve yoğunluk-eğim yönelimi yaklaşımları kullanılarak deprem hasar tespiti
- Tez No: 153357
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. MUSTAFA TÜRKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Görüntü İşleme, depremler, tespit, havaya ilişkin, bina. vıı, Image Processing, Earthquakes, Detection, Aerial, Building
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeodezi ve Coğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz WATERSHED KESİMLEMESİ VE YOĞUNLUK-EĞİM YÖNELİMİ YAKLAŞIMLARI KULLANILARAK DEPREM HASAR TESPİTİ Sümer, Emre Yüksek Lisans,Jeodezi ve Coğrafi Bilgi Teknolojileri E.A.B.D Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Mustafa TÜRKER Eylül 2004, 100 sayfa Deprem, yerküredeki en yıkıcı doğal felaketlerden birisidir. Hızlı ve güvenilir bir deprem sonrası hasar değerlendirmesi, depremin şiddetli etkilerini ilgili kuruluşları devreye sokarak azaltmada önemli bir role sahiptir. Bu çalışmada, deprem nedeniyle yıkılmış binalar, deprem sonrası hava fotoğraflarından tespit edilmiştir. Yıkılmış binaların tespitinde iki yaklaşım önerilmiştir. Bu yaklaşımlar, Gölcük'ten seçilen kentsel bir bölge üzerinde uygulanmıştır. İlk yaklaşım, gölge oluşturan kenarların analizi temeline dayanmaktadır. İlk önce, binaların gölge üreten kenarları saptanmış ve her bir bina çokgeni için bu kenarlar boyunca bir tampon alan oluşturulmuştur. Daha sonra, gölge alanları watershed kesimleme algoritması kullanılarak tespit edilmiştir. Bunu, binaların gölge üreten kenarlarıyla ilgili gölgesinin arasındaki uyuşmanın ölçülmesi takip etmiştir. Analiz edilen 284 bina içinden 229 tanesi %80,63'lük bir genel doğruluk sağlayarak başarılı bir biçimde“yıkılmış”veya“yıkılmamış”olarak tanımlanmıştır. VIikinci yaklaşımda ise, bina ışık yoğunluğu ve eğim yönünü temel alan iki bölümlü bir yöntem kullanılmıştır. Birinci bölümde, bir yoğunluk eşik değeri belirlenmiş ve bina görüntülerine uygulanmıştır. Daha sonra, binaların kategorize edilmeleri için bir piksel oranı belirlenmiştir. İkinci bölümde ise, bina görüntülerinin yumuşatılması ve eğim büyüklüğünün ve yönünün belirlenmesini içeren bir grup işlemler yerine getirilmiştir. Sonrasında, binaların sınıflandırılması için en uygun açı eşik değeri belirlenmiştir. İki bölümün birleştirilmesiyle, bir binanın durumu hakkında son bir karara varılmıştır. Analiz edilen 284 bina içinden 254 tanesi %89,44'lük bir genel doğruluk sağlayarak başarılı bir şekilde sınıflandırılmıştır. Benzer değerlendirmeler, bina çokgenleri etrafında tek piksellik bir tampon alan oluşturulduktan sonra tekrarlanmış ve %90,85'lik bir genel doğruluk elde edilmiştir. Önerilen yaklaşımların sonuçları göstermektedir ki deprem nedeniyle yıkılmış binalar, deprem sonrası hava fotoğraflarından başarıyla tespit edilebilmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT EARTHQUAKE DAMAGE DETECTION USING WATERSHED SEGMENTATION AND INTENSITY-GRADIENT ORIENTATION APPROACHES Sümer, Emre M.S., Department of Geodetic and Geographic Information Technologies Supervisor: Assist. Prof. Dr. Mustafa TÜRKER September 2004, 100 pages Earthquake is one of the most destructive natural disasters on earth. Rapid and reliable post-quake damage assessment has an important role to reduce the drastic effects of an earthquake by setting the responsible agencies in motion. In this study, the collapsed buildings due to earthquake were detected from post-event aerial images. Two approaches were proposed to detect the collapsed buildings. These approaches were implemented in a selected urban area of Golcuk. The first approach was based on the analysis of shadow casting edges. First, the shadow casting edges of the buildings were identified and a buffer zone was generated for each building polygon along these edges. Then, the shadow regions were detected using the watershed segmentation algorithm. This was followed by measuring the agreement between the shadow producing edges of the buildings and their corresponding shadows. Of the 284 buildings analyzed, 229 were successfully labeled as collapsed or un-collapsed providing an overall accuracy of 80,63%. IVIn the second approach, a two-branch method based on building light intensities and the gradient orientation was used. In the first branch, an intensity threshold was determined and applied to building image patches. Then, a pixel ratio was computed to categorize the buildings. In the second branch, a series of processings were carried out including the smoothing of the building image patches and the determination of the magnitude and the orientation of the gradient. Then, an optimum angle threshold was determined to label the buildings. The final decision about the condition of a building was made by integrating the two branches. Of the 284 buildings analyzed, 254 were correctly labeled providing an overall accuracy of 89,44%. The same assessments were repeated after generating a one-pixel wide buffer zone around the building polygons and an overall accuracy of 90,85% was obtained. The results of the proposed approaches prove that the collapsed buildings caused by the earthquake can be successfully detected from post-event aerial images.
Benzer Tezler
- İstanbul'da konuşlanan Türk Silahlı Kuvvetleri birliklerinin deprem hasar tespitine yönelik bir uygulama
An application for determinining the earthquake damage of the Turkish Military Army located in İstanbul
COŞKUN KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Savunma ve Savunma TeknolojileriKara Harp Okulu KomutanlığıHarekat Araştırması Ana Bilim Dalı
DR. ALTAN ÖZKİL
- Detecting earthquake induced changes from space and aerial images
Depremin neden olduğu değişimlerin, uzay ve hava fotoğrafları ile tespit edilmesi
BEKİR TANER SAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Jeodezi ve FotogrametriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKER
- Deprem sonrasında uydu verileri ve yersel veri entegrasyonu ile arazi örtüsü/arazi kullanımı analizi
Land cover/land use analysis after an earthquake through integration of satellite and ground data
CİHANGİR AYDÖNER
Doktora
Türkçe
2005
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. DERYA MAKTAV
- Deprem hasarlarının bir bileşeni olarak alkali silika reaksiyonları
Alkali silica reactions as a component of earthquake damage
BİNNAZ BAYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF.DR. KEMAL ÇORAPÇIOĞLU
- Depremde hasar görmüş betonarme yapılarda hasar düzeyinin belirlenmesinde bir yapay sinir ağları uygulaması
A Neural network application to determine the damage level of reinforced concrete structures damaged in earthquake
ALİ REMZİ GÜÇSAV
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDUSSAMET ARSLAN