Görünürlük Analizi ve Görüş Hattı Hesaplama

Görünürlük analizi ne işe yarar

Görünürlük analizi (viewshed), belirli bir yükseklikteki gözlemci noktasından arazinin hangi bölümlerinin doğrudan görülebildiğini gösterir. Her hücre için gözlemciden hücreye uzanan düz çizginin araziye çarpıp çarpmadığına bakılır; çarpmıyorsa hücre görünür sayılır.

Bu soru pek çok işte karşımıza çıkar. Telekom ve fiber ekipleri bir baz istasyonu ya da radyo link kulesinin hangi yerleşimlere görüşü olduğunu ön değerlendirmede kullanır. Güneş ve rüzgâr santrali ön etütlerinde tesisin çevredeki köy ve yollardan görünürlüğü, görsel etki değerlendirmesinin parçasıdır. Güvenlik kamerası ve gözetleme kulesi yerleşiminde kör noktaları bulmak, afet yönetiminde ise gözcü noktası, siren ya da telsiz aktarıcısı yeri seçmek için aynı hesap yapılır.

Nasıl kullanılır

1. Görünürlük modunda haritada gözlemci noktasına tıkla ya da koordinatı yazıp ekle. Kule ya da direk yüksekliğini listeden gir. En fazla üç gözlemci eklenebilir; birleşik sonuçta iki ya da daha fazla gözlemciden görünen alan ayrı renkle gösterilir.
2. Hedef yüksekliğini (görülmesi istenen noktanın yerden yüksekliği), yarıçapı ve kırılma katsayısını belirle, ardından Görünürlüğü Hesapla düğmesine bas. Özet bölümünde görünür alan km² olarak ve analiz alanına oranı yüzde olarak verilir.
3. Görüş Hattı (A-B) modunda iki noktayı seç, anten yüksekliklerini ve isteğe bağlı olarak frekansı gir. Araç arazi profilini, görüş çizgisini ve birinci Fresnel bölgesini grafikte gösterir; engel varsa yerini ve antenlerin ne kadar yükseltilmesi gerektiğini hesaplar.
4. Görünürlüğü ZIP (PNG, PGW, KML), KMZ ya da GeoJSON; profili CSV olarak indirebilirsin.

Görüş hattı ve Fresnel bölgesi

Radyo linklerinde düz görüş çizgisinin açık olması yeterli değildir; enerjinin önemli bölümü çizginin çevresindeki elips biçimli birinci Fresnel bölgesi içinde yayılır. Bir noktadaki yarıçapı r1 = √(λ · d1 · d2 / D) formülüyle hesaplanır; λ dalga boyu, d1 ve d2 noktanın uçlara uzaklığı, D toplam link mesafesidir. Örneğin 5 GHz'de dalga boyu yaklaşık 0,06 m'dir ve 10 km'lik bir linkin orta noktasında r1 yaklaşık 12,2 m çıkar. Uygulamada bu bölgenin en az %60'ının engelsiz kalması aranır. Araç her profil noktasında açıklığı hesaplar, en kritik noktayı işaretler ve yalnız A'yı, yalnız B'yi ya da ikisini birlikte yükselterek görüşü ve %60 açıklığı sağlamak için gereken ek yüksekliği verir. Frekans girildiğinde serbest uzay yol kaybı da gösterilir.

Dünya eğriliği ve kırılma katsayısı

Uzun mesafelerde yer yüzeyinin eğriliği hedefi aşağıda bırakır. d mesafesindeki düşüş d² · (1 - k) / 2R ile hesaplanır; R yerin ortalama yarıçapı, k atmosferik kırılma katsayısıdır. Atmosfer ışınları hafifçe yere doğru büker ve eğrilik etkisini azaltır. Görsel görüş için yaygın varsayılan k = 0,13'tür; bu değerle 10 km'de düşüş yaklaşık 6,8 m olur. Radyo linklerinde standart atmosfer için etkin yer yarıçapı katsayısı K = 4/3 kullanılır, bu da k = 0,25'e karşılık gelir.

Veri ve yöntem

Yükseklikler, açık veri olarak yayımlanan AWS Terrain Tiles (Mapzen/Tilezen) karolarından okunur. Türkiye için kaynak veri büyük ölçüde SRTM gibi yaklaşık 30 m çözünürlüklü küresel modellere dayanır. Görünürlük için gözlemcinin çevresi en fazla yaklaşık 360.000 hücrelik bir enlem-boylam ızgarasına bölünür; hücre aralığı 5 km yarıçapta yaklaşık 17 m, 10 km'de 34 m, 20 km'de 67 m olur. Hesap R3 yöntemiyle yapılır: her hedef hücreye gözlemciden ayrı bir ışın izlenir, ışın boyunca eğrilik düzeltmeli yükseklikler okunur ve hedefe olan görüş açısı yoldaki en büyük açıyla karşılaştırılır. Ek gözlemciler en yakın hücre merkezine yerleştirilir. Görüş hattı profili yaklaşık 20 m aralıkla, en ayrıntılı karo düzeyinden örneklenir.

Profil grafiği Chart.js 4.4.1 (MIT lisansı), ZIP ve KMZ dosyaları JSZip 3.10.1 (MIT lisansı seçeneğiyle) ile üretilir; simgeler Lucide (ISC lisansı) kütüphanesindendir. Altlık haritalar Esri ve OpenStreetMap katkıcılarına aittir. Kullanılan açık kaynak kütüphaneler ve lisansları: Veri Kaynakları.

Doğruluk sınırları

• Çıplak arazi: Model binaları, ağaçları, direkleri ve yeni yapılan dolgu ya da kazıları ayrıca içermez. Kent içinde ve ormanlık alanda gerçek görünürlük, haritada görünenden belirgin biçimde az olabilir.
• Çözünürlük: Kaynak modelin gerçek çözünürlüğü yaklaşık 30 m'dir. Dar sırtlar, yarmalar ve vadi tabanları yumuşar; yarıçap büyüdükçe hücre aralığı açıldığı için bu etki artar.
• Gözlemci konumu: Tepe noktasındaki küçük bir konum hatası gözlemciyi model yüzeyinin altına ya da üstüne düşürebilir; kritik noktalarda birkaç yükseklik dene.
• Ön etüt amacı: Sonuçlar ön değerlendirme içindir. Kesin radyo link planlaması için saha keşfi, gerekirse ölçüm ve bitki örtüsü ile yapıları da hesaba katan lisanslı planlama yazılımları gerekir.

Kurumsal çalışmalar için

Baz istasyonu ve radyo link ağlarında mekânsal analiz için telekom ve fiber, güneş ve rüzgâr projeleri için yenilenebilir enerji sayfasına bakabilirsin. Görünürlüğü eğim ve erişim gibi ölçütlerle birlikte ele alan çalışmalar yer seçimi analizi sayfasında anlatılıyor.