Landsat Uydu Görüntülerinden Kentsel Isı Adalarının Belirlenmesi: Batı Akdeniz Bölgesi Örneği


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Akdeniz Üniversitesi, Institute of Science, Uzay Bilimleri ve Teknolojileri Anabilim Dalı, Turkey

Approval Date: 2016

Student: Nagihan ASLAN

Principal Supervisor (For Co-Supervisor Theses): DİLEK KOÇ SAN

Abstract:

Geçtiğimiz 60 yılda, dünya hızlı bir kentleşme süreci içine girmiştir. 1950 yılında dünya nüfusunun %70'inden fazlası kırsal alanda ve %30'undan daha azı kentte yaşamaktayken, bu oran kent lehine kaymış ve 2007 yılında ilk defa kentte yaşayan nüfus kırsalda yaşayan nüfustan fazla olmuştur. Dünya nüfusunun hızla artması ve kentleşme ile beraber sanayileşme ve teknolojik gelişmeler hızlanmıştır. Bu durum dünya iklimini olumsuz yönde etkilemektedir. Küresel ortalama yüzey sıcaklığı 19. yüzyıl'dan bu yana sürekli olarak artmaktadır. İklimin küresel ölçekte değişimi ve kentleşme, kent iklimlerini etkilemekte ve kentlerin çevrelerindeki kırsal alandan daha sıcak olmasına neden olmaktadır. Kent iklimindeki bu değişim kentte yaşayan insan nüfusunu birçok açıdan olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle kent iklimi çalışmaları günümüzde önem kazanmıştır. Türkiye'de de nüfusun hızla arttığı görülmektedir. Batı Akdeniz Bölgesi (TR61), Türkiye yüz ölçümünün yaklaşık olarak %4'ünü oluşturmaktadır ve bu bölgede de kent nüfusu hızla artmaktadır. Bölgede bulunan Antalya kenti Türkiye'nin en büyük 5. ili olmakla birlikte 2015 yılında nüfus artış hızı en yüksek olan ildir. Antalya ili her sene çok sayıda turiste ev sahipliği yapmaktadır ve Türkiye'nin turizm açısından da en önemli illerinden biridir. Bununla birlikte tarım ve seracılık faaliyetleri ilin diğer geçim kaynaklarındandır ve Türkiye'nin diğer bölgelerine bu ilden meyve ve sebze gitmektedir. Ayrıca, Antalya kenti Akdeniz iklimine sahiptir ve yazları çok sıcak geçmektedir. Zaten sıcak olan havanın Kentsel Isı Adası (UHI) etkisi nedeniyle daha da ısınması ise istenen bir durum değildir. Bu nedenle kenti etkileyen UHI etkisinin araştırılması önemlidir. Aynı bölgede bulunan Isparta ve Burdur kentleri gelişmekte olan illerdir ve iklimsel olarak Antalya ilinin iklimi ve arazisiyle benzer ve farklı özellikleri bir arada bulundurmaktadırlar. Bu bölgede yapılacak incelemenin, farklı büyüklükte ve farklı karakteristiklere sahip illerin karşılaştırılmasına olanak sağlayacağı düşünülerek bu bölgeler çalışma alanı olarak seçilmiştir. Bu çalışmada, Batı Akdeniz Bölgesi'nde bulunan Antalya, Isparta ve Burdur kentleri merkez ilçelerinin 2001 - 2014 yılları arasındaki, arazi kullanımı/örtüsü sınıflarının, arazi yüzey sıcaklıklarının ve UHI etkilerinin değişimlerinin incelenmesi ve Arazi Yüzey Sıcaklık (LST) değerleri ile arazi kullanımı/örtüsü arasındaki ilişkinin ortaya koyulması amaçlanmıştır. Bu amaçla, öncelikle Landsat görüntülerinin termal bantları kullanılarak LST değerleri hesaplanmıştır. Diğer taraftan, Landsat görüntüleri, NDVI, DMSP_OLS gece ışıkları ve ASTER SYM görüntülerinden Rastgele Orman (RF) sınıflandırma tekniği kullanılarak arazi kullanımı/örtüsü sınıfları belirlenmiştir. Son olarak, arazi yüzey sıcaklıkları ile arazi kullanımı/örtüsü sınıfları birlikte analiz edilerek aralarındaki ilişkiler ortaya koyulmuş ve UHI etkileri belirlenmiştir. Ayrıca, Akdeniz bölgesinin mevsimsel özellikleri ve yaz nüfusu ile kış nüfusu arasındaki farklılıklar da dikkate alındığında bu bölgede UHI etkisinin mevsimsel değişiminin analizi önemlidir. Bu amaçla, DMSP_OLS gece ışıkları verisi, emissivite görüntüsü ve ASTER SYM kullanılarak kent ve bitki alanları belirlenmiş ve farklı mevsimlere (aralık, mart, haziran ve ekim ayları) ait Landsat 8 OLI/TIRS görüntülerinden UHI etkileri mevsimsel olarak da incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, her üç çalışma alanında da RF sınıflandırma tekniği kullanılarak arazi kullanımı/örtüsü haritalarının başarılı bir şekilde elde edildiğini ortaya koymaktadır. Sınıflandırma sırasında ek bantların kullanılması RF sınıflandırma doğruluğunu %11'e kadar arttırmaktadır. LST değerleri ile arazi kullanımı/örtüsü sınıfları arasındaki ilişki incelendiğinde, en düşük LST değerleri su ve bitki alanlarında, en yüksek LST değerleri ise boş-alan, kent, sanayi, kuru tarım alanlarında gözlenmiştir. UHI etkisinin 2001 - 2014 yılları arasındaki değişimi incelendiğinde ise, Antalya'da UHI etkisinin yaklaşık olarak 1,2°C arttığı, en fazla etkili olduğu zamanın yaz mevsimi olduğu, en az etkili olduğu zamanın ise kış mevsimi olduğu gözlenmiştir. Bu dönem içerisinde, Isparta için UHI etkisinin 0,6°C düştüğü ve Burdur için ise değişmediği gözlenmiştir. Mevsimsel inceleme sonuçlarına göre, UHI etkisi Isparta ve Burdur çalışma bölgelerinde de en fazla yaz mevsiminde etkilidir, kış mevsiminde ise negatiftir. Bu durum bize bitki alanlarının kent iklimi üzerindeki olumlu etkisini açık bir şekilde göstermektedir. Yaz aylarında bitkisel alanlar sıcaklık artışını yavaşlatırken, kış aylarında ise sıcaklığın şiddetli düşüşünü engellemeye yardımcı olmaktadır. Genel olarak belirlenen UHI etkisi ile kent büyüklüğü ilişkisi incelendiğinde, kent büyüdükçe UHI etkisinin büyüklüğünün arttığı söylenebilir. Bu çalışmada elde edilen sonuçların Türkiye'nin en hızlı kentleşen illerinden olan Antalya başta olmak üzere Batı Akdeniz Bölgesi'nin gelişimi planlanırken kullanılabileceği ve her üç kent için de en uygun koşulların oluşturulmasına katkı sağlayabileceği düşünülmektedir.