Doğalgaz iletim hatlarının belirlenmesi için coğrafi bilgi sistemleri ile raster tabanlı dinamik bir modelin geliştirilmesi
Development of a raster based dynamic model with geographical information system for the determination of natural gas transmission pipelines
Yazar: VOLKAN YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. TAHSİN YOMRALIOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Analitik hiyerarşi süreci = Analytical hierarchy process ; Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Doğal gaz = Natural gas ; Güzergah = Route

Özet:
Güzergâh belirleme işlemi, birçok değişkenin aynı anda analiz edilmesini gerektiren karmaşık bir süreçtir ve bütün Çizgisel Mühendislik Yapısı (ÇMY) projeleri için önemli işlem adımlarından biridir. Bu süreç projenin başlangıcından bitişine kadar geçen sürede proje ile ilgili yapım, bakım, onarım vb. bütün faaliyetleri etkilemektedir. ÇMY'lerin optimum şekilde tesis edilebilmesi, güzergâhın en uygun şekilde belirlenebilmesine bağlıdır. Bunun için öncelikle ÇMY güzergâhına etki eden faktörlerin tespit edilmesi gerekmektedir. Her bir faktörün güzergâha etki derecesi bir ağırlık katsayısı olarak belirlenmeli ve bunlar bir bütün içinde değerlendirilip analiz edilmelidir. ÇMY'lerin uzunlukları ve güzergâh tespitine etki eden faktörler dikkate alındığında yoğun bir konumsal veri setinin yönetilmesi gereksinimi ortaya çıkmaktadır. Bu tür yoğun veri kitlelerinin analiz edilerek, sonuçların hızlı ve doğru bir şekilde alınabilmesi etkili bir konumsal karar destek sistemi olan Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) teknolojileri ile mümkün olabilmektedirBu çalışmada birçok çizgisel mühendislik yapısına uyarlanabilecek raster tabanlı dinamik bir güzergâh belirleme modeli geliştirilmiştir. Bu modelin uygulaması ise sadece Doğal Gaz İletim Hatları (DGİH) için gerçekleştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda DGİH güzergâhlarına etki eden faktörler tespit edilmiş ve bu faktörlerin ağırlıkları Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden biri olan Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) kullanılarak hesaplanmıştır. Bu faktörlere ait alt kriterler için de AHY yöntemi uygulanarak yüzey geçiş zorluğu derecelendirmesi yapılmıştır. Bu ağırlık değerleri dikkate alınarak DGİH için raster tabanlı güzergâh belirleme modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu modelin gereksinimleri doğrultusunda ArcGIS 9.2 yazılımı üzerinden bir arayüz geliştirilmiştir. Bu arayüzde kullanıcı mevcut verilerine göre dinamik olarak faktör seçimi yapabilmekte ve önceden belirlenmiş faktör ağırlıklarını da isteğe bağlı olarak değiştirerek farklı amaçlara uygun olarak alternatif güzergâhlar belirleyebilmektedir. Model öncelikle mevcut Trabzon DGİH optimizasyonu sürecinde kullanılmış ve bu süreçte de performans, hız ve doğruluk gibi kriterler açısından test edilmiştir. Ayrıca oluşturulan bu model üzerinden Türkiye'de DGİH güzergâhı tespiti için, raster tabanlı bir maliyet yüzeyi haritası oluşturulmuştur. Bu yüzey üzerinden örnek iki adet doğalgaz iletim hattı için güzergâh önerisi yapılmıştır.

Abstract:
Route determination is a complex process in which many variables are to be simultaneously analyzed and is one of the important steps for all Linear Engineering Structures (LES) projects. This process affects all other processes required from the beginning and during the life time of the project such as construction, maintenance, repairs etc. Establishment of LES in an optimal way is dependant on the determination of related route optimally. For this, factors effecting LES route should initially be determined. The degree of effect to route for each factor should be determined as a weighted coefficient and these should be interpreted and analyzed all together. When lengths of LES and factors effecting the route determination process considered, the need for managing a large spatial data set emerges. Analysis of such large data sets and population of quick and accurate outcomes may be possible with Geographical Information System (GIS) technologies, which is an effective decision support system.In this study, a dynamic raster based route determination model which may be customized for the majority of LES was developed. Application of this model was only carried out for Natural Gas Transmission Pipelines (NGTP). For this purpose, the factors effecting routes of NGTP were determined and weights of these factors were designated with using Analytical Hierarchy Process (AHP), which is one of Multi Criteria Decision Support (MCDS) methods. By applying AHP method also for sub criteria for these factors, surface friction grading was calculated. By considering these weight values, raster based route determination model was developed. In accordance with the requirements of this model, an interface based on ArcGIS9.2 development environment was developed. In this interface, the user can do factor selection dynamically based on current integral data in the interface and can determine alternative routes for different purposes by optionally changing pre-determined factor weights. The model was first applied for the process of the optimization of current Trabzon NGTP, and, in this process, it was tested in view of some criteria such as its performance, speed and accuracy etc. In addition, a raster based cost surface map was produced using this model. Route proposals were done for two samples of NGTP by using this surface map.