İsmail Rakıp Karaş, "Objelerin Topolojik İlişkilerinin Üç Boyutlu Coğrafi Bilgi Sistemleri (3BCBS)
ve Ağ Analizi Kapsamında Değerlendirilmesi", Doktora Tezi, 2007.

(Ağ Uygulamalarına yönelik Üç Boyutlu bir CBS (3BCBS) Prototipi Geliştirilmesi:
Otomatik Veri Üretimi, Ağ Analizi, Simülasyon ve Navigasyon)

ÖZET

Anahtar Kelimeler: Coğrafi bilgi sistemi (CBS), 3B CBS, otomatik obje tanıma, ağ analizi,
topoloji, simülasyon, navigasyon

Bu tez çalışmasında, başlıca konumsal objelerden olan ve üçüncü boyutunun da hesaba
katılması gereken binaların, iç mekânlarına yönelik olarak bir kavramsal model tasarlanması
ve bu modele uygun olarak, ağ analizleri anlamında konumsal analizlerin etkin bir şekilde
yapılabileceği bir 3B CBS uygulaması geliştirilmesi amaçlanmıştır. Gerçekleştirilen
uygulama ile 3B ağ uygulamalarının matematiksel ve model altyapısı ortaya konulmuş, analiz
tabanlı ve fonksiyonel bir 3B CBS prototipi üretilmiştir. Söz konusu prototip otomatik veri
üretimi, ağ analizi, simülasyon ve navigasyon olmak üzere dört farklı bileşenden
oluşmaktadır.

Otomatik veri üretimi için MUSCLE (Multidirectional Scanning for Line Extraction) Model
adı verilen yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Söz konusu yöntem, kat planından üç boyutlu Bina
ve Ağ modellerinin hızlı, etkin ve otomatik bir şekilde elde edilmesini sağlamakla birlikte,
esasen raster verilerin vektörizasyonu gibi daha büyük uygulamalarda da kullanılabilecek bir
sayısal görüntü işleme algoritmasıdır.

Ağ Analizi modülü, görüntüleme ve analiz olmak üzere iki farklı fonksiyona sahiptir ve
kullanıcıların iki nokta arasındaki en kısa yolu analiz etmelerine ve görselleştirmelerine imkan
sağlamaktadır. Söz konusu uygulama ile 3B mekanlarda ihtiyaç duyulan en önemli konumsal
analizlerden biri olan ağ analizinin etkin bir şekilde gerçekleştirilebileceği gösterilmiştir.
Simülasyon modülü kişilerin navigasyon aşamasındaki hareketlerini modellemek üzere
geliştirilen bir uygulamadır. Söz konusu uygulamada bina içinde ilerleyen kişinin, sanki
gerçekmiş gibi sesli ve görüntülü olarak yönlendirilmesi sağlanmaktadır.

Navigasyon modülünde kullanıcı etkileşimli bir konum belirleme yöntemi kullanılmış ve iç
mekanlardaki kişilerin sorunsuz bir şekilde hedeflerine ulaşabilecekleri ortaya konulmuştur.
Bina içi yönlendirme, acil durumlarda tahliye gibi konuma bağlı her türden hizmetin verilmesi
söz konusu sistemin kullanım alanları olarak kendini göstermektedir.

Tez dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde üç boyutlu bir CBS kavramı üzerinde
durulmuş, böyle bir sistemin gerçekleştirilmesinin önündeki zorluklar belirtilmiştir.
Çalışmanın gerçekleştirilmesine sebep olan problem tanımlanmış, tezin amacı ortaya
konulmuştur. Ardından tezin kapsamı belirtilmiş ve iç mekanlar için acil durum yönetimi,
navigasyon ve adres bulma, güvenlik ve hizmetlerin organizasyonu gibi kullanım alanları
detaylandırılmıştır. Son olarak bugüne kadar yapılan çalışmalar incelenmiş ve çalışmanın
metodolojisi ortaya konulmuştur.

İkinci bölümde ayrıntılı olarak üç boyutlu ağ analizinin temelleri üzerinde durulmuştur. Ağ
analizinin çeşitleri açıklanmış, CBS açısından topoloji kavramı incelenmiştir. Ağ analizlerinin
matematiksel temelini oluşturan Graf Teorisine geniş bir şekilde yer ayrılmış, en uygun yol
analizleri ayrıntılı örneklerle açıklanmıştır.

Üçüncü bölümde ise tez kapsamında geliştirilen ve yukarıda özetlenen uygulamanın,
kavramsal ve mantıksal tasarımı açıklanmış, matematiksel altyapısı ve algoritmik temelleri
tüm yönleriyle detaylandırılmıştır.

Dördüncü bölüm çalışmanın sonuçlarını ve önerileri içermektedir.