Vaka çalışması · 2022
Detection and documentation of stone material deterioration in historical masonry buildings using UAV photogrammetry: A case study of Mersin Sarisih Inn
Okur sorusu
Yazar, İHA fotogrametrisinin tarihi yığma yapılarda taş malzeme bozulmalarının detaylı şekilde tespit edilmesi ve haritalandırılmasında doğrudan saha gözlemi ihtiyacını azaltan etkili bir yöntem olduğu sonuçuna varmıştır.
Öne çıkanlar
Kültürel miras alanlarındaki tarihi yığma yapıların korunması, yapı malzemelerinde zamanla meydana gelen bozulmaların doğru, hızlı ve ayrıntılı bir biçimde belgelenmesini gerektirmektedir. Geleneksel mekanik temas ve yerinde görsel gözleme dayalı inceleme yöntemleri; yüksek zaman ve iş gücü gereksiniminin yanı sıra, geniş veya yüksek yapılarda erişim zorlukları ve uzman değerlendirmelerindeki insan kaynaklı hata payları nedeniyle yetersiz kalmaktadır. Yersel lazer tarama ve karasal fotogrametri gibi dijital belgeleme teknolojileri belirli geometrik avantajlar sunsa da, RGB verilerindeki çözünürlük eksikliği veya geniş alanlarda veri işleme sürelerinin uzunluğu gibi sınırlılıklar taşımaktadır. Bu doğrultuda, İHA fotogrametrisi yöntemi, kentsel ve mimari ölçekteki taş malzeme bozulmalarının tespiti ile haritalandırılmasında pratik ve güvenilir bir alternatif olarak öne çıkmaktadır.
Bu çalışmanın temel amacı, Mersin ili Tarsus ilçesinde yer alan ve bölgesel kültürel miras açısından büyük önem taşıyan tarihi Sarışıh Hanı'ndaki taş malzeme bozulmalarını İHA fotogrametrisi yöntemiyle tespit etmek ve belgelemektir. Araştırma tasarımı arazi ve büro çalışmaları olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Arazi safhasında Parrot Anafi HDR dron kullanılarak farklı irtifalardan toplam 101 adet yüksek çözünürlüklü fotoğraf çekilmiş; akıllı telefon entegrasyonuyla Pix4D Capture ve Free Flight 6 uygulamalarından yararlanılmıştır. Büro safhasında ise elde edilen görsel veriler bilgisayar ortamında incelenmiş ve ICOMOS-ISCS (Uluslararası Anıtlar ve Sitler Konseyi Uluslararası Taş Bilimsel Komitesi) standart sınıflamasına uygun olarak yapı elemanları üzerindeki bozulma türleri tablolar halinde kategorize edilmiştir.
Araştırma bulguları, Sarışıh Hanı'nın düşey ve yatay taşıyıcı elemanlarında belirgin taş malzeme bozulmalarının mevcut olduğunu ortaya koymaktadır. Yapının güney, doğu ve kuzey cephelerindeki duvarlarda derz boşalması, bitki oluşumu, yüzey kirlenmesi ve renk değişimi problemleri saptanmıştır. Özellikle suyun gövde duvarına nüfuz etmesiyle derz harcının aşındığı, boşalan derz aralıklarında vegetasyon oluşumunun hızlandığı ve kuzey cephedeki yoğun bitkilenmenin oluşturduğu yükler nedeniyle parçalanma kırılmalarının meydana geldiği tespit edilmiştir. Düz döşeme ve tonozlu çatı örtüsünde de bitkilenme türü bozulmalar gözlenmiştir. Elde edilen bulgular, İHA fotogrametrisinin doğrudan saha gözlemine gerek kalmadan en küçük detaydaki bozulmaları dahi yüksek görsel netlikle belirlemeye imkân tanıdığını göstermiştir.
Elde edilen sonuçlar, İHA fotogrametrisinin düşük maliyet, zaman tasarrufu ve arazi sınırlılıklarını aşma bakımından yersel lazer tarama ve geleneksel fotogrametri yöntemlerine kıyasla önemli üstünlükler sağladığını doğrulamaktadır. Yazarın tartışmasında vurgulandığı üzere, yapı cephelerindeki baskın bozulma etkeninin su ve iklim koşulları olduğu, suyun aşındırıcı etkisinin derz boşalması ve bitkilenme süreçlerini tetiklediği görülmüştür. Bu çalışma, literatürde tarihi kentsel dokulardaki yığma binaların belgelenmesi üzerine yürütülen araştırmaları desteklemekte ve hassas haritalama verilerinin restorasyon projelerine entegrasyonuna katkı sağlamaktadır. Gelecek araştırmalarda, İHA görsellerinin derin öğrenme algoritmalarıyla otomatik sınıflandırılması ve çok spektral kameralarla malzeme nem analizlerinin gerçekleştirilmesi önerilmektedir.
Çalışma, Uluslararası Anıtlar ve Sitler Konseyi bünyesindeki Uluslararası Taş Bilimsel Komitesi (ICOMOS-ISCS) tarafından geliştirilen taş malzeme bozulma kalıpları görsel sözlüğü ve sınıflama ilkelerine dayanmaktadır. Yapısal eleman bazında taşıyıcılar ve mimari ögeler ICOMOS standartlarıyla eşleştirilmiştir.
Çalışmada, taş yapılarda su ve atmosferik etkenlerin yol açtığı erozyon, renk değişimi ve bitkilenme gibi tahribat süreçleri literatürdeki öncül araştırmalarla ilişkilendirilmiştir. Yersel lazer tarama (TLS) ve yakın mesafe fotogrametrisinin çözünürlük, veri işleme süresi ve açı sınırlılıklarına vurgu yapılarak İHA fotogrametrisinin bu kısıtları aşmadaki rolü değerlendirilmiştir.
Bu çalışmanın amacı, Mersin ili Tarsus ilçesinde yer alan tarihi Sarışıh Hanı'ndaki taş malzeme bozulmalarını İHA fotogrametrisi yöntemiyle tespit etmek, ICOMOS-ISCS standartlarına göre sınıflandırarak belgelemek ve yapının korunmasına yönelik restorasyon önerileri geliştirmektir (KARATAŞ et al., 2022, s. 2).
Araştırmada nitel ve nicel belgeleme tekniklerini birleştiren İHA fotogrametrisi yöntemi ve ICOMOS-ISCS taş malzeme bozulma sınıflandırması esas alınan durum çalışması deseni benimsenmiştir (KARATAŞ et al., 2022).
Düşey taşıyıcı elemanlardan olan duvarlarda suyun etkisiyle zemin seviyesine yakın bölgelerde derz kayıpları ve derz boşalmaları meydana gelmiş, bu alanlarda yoğun bitki oluşumu tespit edilmiştir (KARATAŞ et al., 2022).
Doğu cephesinde yoğun vejetasyon, yüzey kirlenmesi, renk değişimi ve derz boşalması sorunları saptanmış; kuzey cephesinde ise aşırı bitki büyümesinin oluşturduğu yükler nedeniyle kısmi parça kopmaları gözlenmiştir (KARATAŞ et al., 2022).
Yatay taşıyıcı sistem kapsamındaki düz döşemelerde ve eyvanlı girişin tonozlu örtüsünde bitkilenme türü taş bozulmalarının geliştiği belirlenmiştir (KARATAŞ et al., 2022).
İHA fotogrametrisi yöntemi, doğrudan arazi teması ve fiziki tırmanma gerektirmeden, yapı yüzeylerindeki en küçük taş malzeme bozulma ayrıntılarını dahi görsel analizle yüksek hassasiyetle tespit etmeyi sağlamıştır (KARATAŞ et al., 2022).
Sarışıh Hanı üzerinde gerçekleştirilen fotogrametrik analizler, tarihi yığma yapının düşey duvarlarında ve tonozlu örtüsünde su etkisiyle tetiklenen derz boşalmaları, renk değişimleri, yüzey kirliliği ve yoğun bitkilenme sorunlarının yaygınlaştığını göstermektedir. Özellikle kuzey cephesinde bitki köklerinin yarattığı mekanik baskı nedeniyle taş malzemelerde parça kopmalarının oluştuğu tespit edilmiştir.
Yazar, bu bozulma kalıplarını cephelerin güneşlenme süreleri, yağmur suyunun yapıda kalma süresi ve yapının geçmişteki kullanım biçimleriyle ilişkilendirmektedir. Güney cephesinde suyun hızlı buharlaşması renk değişimine yol açarken, kuzey cephesinde suyun uzun süre bünyede kalması bitkilenmeyi ve malzeme kayıplarını hızlandırmaktadır.
Elde edilen bulgular, kireç taşlarının suyla teması sonuçu aşınmaya uğradığını belirten Bonazza ve arkadaşlarının (2017) çalışmalarıyla ve İHA teknolojisinin erişimi zor alanlarda yüksek detaylı veri sağladığını savunan Russo ve arkadaşlarının (2019) literatür sonuçlarıyla tam örtüşmektedir.
Çalışma, insansız hava araçlarının tarihi çevrelerde malzeme hasarlarını hızlı ve düşük maliyetle haritalandırmadaki üstünlüğünü kanıtlamakta, Sarışıh Hanı nın sürdürülebilir korunması için acil restorasyon ve taş yenileme müdahalelerinin zorunluluğunu ortaya koymaktadır.
Yazar, İHA teknolojisinin restorasyon analizlerini desteklemede düşük maliyetli, hızlı ve kullanımı kolay bir yöntem olduğunu gösteren Russo ve arkadaşlarının (2019) bulgularını doğrulamakta ve İHA fotogrametrisinin geleneksel belgeleme ile yersel lazer taramanın zaman ve iş gücü dezavantajlarını telafi ettiğini vurgulamaktadır (KARATAŞ et al., 2022).
Kireç taşlarının suya maruz kalan kısımlarında belirgin aşınmalar görüldüğüne dair elde edilen bulgular, literatürde Bonazza ve arkadaşlarının (2017) taş malzemelerde suyun aşındırıcı ve bozucu etkilerine ilişkin ulaştığı sonuçlarla tam bir uyum sergilemektedir (KARATAŞ et al., 2022).
İncelemeye konu olan bu çalışma, kültürel miras alanındaki tarihi kârgir yapılarda taş malzeme bozulmalarının tespiti ve belgelenmesi süreçlerinde insansız hava aracı (İHA) fotogrametrisinin sunduğu metodolojik avantajları ve uygulama imkânlarını göstermesi bakımından literatürde önemli bir yer tutmaktadır. Geleneksel doğrudan temaslı haritalandırma ve fiziki saha incelemelerinin getirdiği yüksek zaman, iş gücü ve insan kaynaklı hata risklerine karşı İHA tabanlı yakın mesafe fotogrametrisinin verimliliğini somut bir vaka analizi üzerinden kanıtlamaktadır. Mersin ili Tarsus ilçesindeki tarihi Sarışıh Hanı örneğinde gerçekleştirilen uygulama, yapı cephelerindeki derz boşalmaları, bitkilenme, yüzey kirliliği ve renk değişimleri gibi tahribat türlerinin doğrudan erişim gerektirmeksizin yüksek çözünürlüklü görsellerle tespiti imkânını sunarak tahribatsız belgeleme literatürüne katkı sağlamaktadır.
Söz konusu çalışma, literatürde yersel lazer tarama (YLT) ve klasik fotogrametri yöntemlerinin karşılaştığı maliyet, veri işleme süresi ve çözünürlük kısıtlarına yönelik çözüm arayışlarıyla doğrudan ilişkilidir. Yersel lazer tarama yönteminin yüksek geometrik hassasiyet sunmasına karşın RGB verisindeki düşük çözünürlük nedeniyle renk ve doku temelli bozulma haritalandırmasında yetersiz kaldığını vurgulayan önceki çalışmaları temel almaktadır. Bu doğrultuda çalışma, Russo ve arkadaşlarının (2019) hafif İHA teknolojisinin restorasyon analizlerini desteklemedeki hızı ve düşük maliyetine ilişkin bulgularını genişletmekte; aynı zamanda Remondino ve arkadaşlarının (2014) görüntü eşleme tekniklerinin arazi engellerini aşmadaki etkinliğine dair değerlendirmelerini kârgir han yapısı özelinde doğrulamaktadır.
Literatür taramaları ve metodolojik derlemeler açısından bu çalışma, tarihi kârgir mimari mirasın belgelenmesinde ICOMOS-ISCS uluslararası taş bozulma standartları ile dijital fotogrametrik tekniklerin nasıl entegre edileceğini gösteren pratik ve metodolojik bir referans teşkil etmektedir. Araştırmacılara kentsel sit alanlarındaki dar sokaklarda veya yüksek cephelerde yer alan tarihi yapılarda tahribatsız veri toplama protokolü sunmaktadır. Ayrıca çevre kirliliği, nem, güneşlenme ve bakımsızlık gibi çevresel etkenlerin taş yüzeylerinde oluşturduğu mikromorfolojik ve yapısal hasarların analizi için standartlaştırılmış bir sınıflandırma şeması sağlayarak koruma ve restorasyon literatüründeki sentez çalışmalarına zemin hazırlamaktadır.
Makalenin doğrulanmış yöntemi, bulguları ve kuramsal çerçevesi; tez ve makale çalışmalarında kullanılacağı bölümle birlikte aşağıdaki araştırma taslaklarına dönüştürülmüştür.
Tarihi binalarda restorasyon öncesi durum tespiti yapılırken geleneksel doğrudan gözlem yöntemlerinin sınırlarını ve risklerini açıklamak için bu kaynaktan yararlanılabilir (KARATAŞ et al., 2022, s. 2).
Makaleyle bağlantısı: Makalenin tartışma bölümünde su etkisi ve güneşlenme süresinin farklı cephelerde farklı bozulma türlerine yol açtığı bulgusundan ve İHA fotogrametrisinin dönemsel izlemeye elverişli pratik yapısından türetilmiştir (KARATAŞ et al., 2022).
Kültürel miras belgeleme çalışmalarında veri toplama ve cephe analizi metodolojisini temellendirirken İHA fotogrametrisinin sağladığı kolaylıkları gerekçelendirmede kullanılabilir (KARATAŞ et al., 2022).
Makaleyle bağlantısı: Makalede visual inspection (görsel inceleme) ile manuel olarak yapılan ICOMOS-ISCS sınıflandırma sürecinin dijitalleşmesi ve gelecek araştırmalardaki yapay zekâ entegrasyonu ihtiyacından türetilmiştir (KARATAŞ et al., 2022).
Yapı malzemelerindeki taş bozunumlarının iklimsel ve çevresel nedenlerini tartışırken su-taş etkileşiminin sonuçlarını literatür bulgularıyla karşılaştırmak için başvurulabilir (KARATAŞ et al., 2022).
Makaleyle bağlantısı: Makalenin giriş ve tartışma kısımlarında YLT'nin geometrik başarısı ile RGB çözünürlük kısıtı ve İHA'nın görsel üstünlüğü arasında yapılan teorik karşılaştırmadan türetilmiştir (KARATAŞ et al., 2022, s. 2).
Köprünün kendi öz ağırlığı altında gerçekleştirilen statik analizinde, en yüksek düşey yer değiştirme kemer açıklığının orta tepe noktasında z yönünde 0.569 mm olarak tespit edilmiştir.
Elif Gözde YILMAZ ve 2 yazar · Turkish Journal of Science and Technology · Mühendislik ve Teknoloji
YOLOv8l modeli, %98,9 mAP50 ve %88,1 mAP50-95 değerlerine ulaşarak incelenen tüm alt paketler ve mimariler arasında en yüksek tespit ve sınıflandırma başarısını göstermiştir.
Neslihan Toprak ve Yıldıray Yalman · Turkish Journal of Engineering · Mühendislik ve Teknoloji
Köprünün 500 yıllık uzun süreli sürünme analizi sonuçlarına göre, en fazla deformasyon ve hasar alan kesimin köprünün kemer bölümü olduğu ve en büyük düşey deplasmanların kemer ortasında oluştuğu tespit edilmiştir.
Murat Çavuşlu · Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi · Mühendislik ve Teknoloji