Uzaktan algılama (UA) ve coğrafi bilgi sistemi (CBS) teknikleri kullanılarak erozyon riskinin belirlenmesi
Determination of the potential erosion risk using remote sensing (RS) and geographic information system (GIS) techniques
Yazar: GÖKHAN ÖZSOY
Danışman: DOÇ. DR. ERTUĞRUL AKSOY
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Uzaktan algılama = Remote sensing

Özet:
Toprak erozyonu sonucu Mustafakemalpaşa Nehri ile bu nehrin boşaldığı UluabatGölü'ne (Ramsar Kapsamında) sediment taşınımı ciddi bir sorun oluşturmaktadır.Sorunun ortaya çıkarılması ve toprak yönetiminin planlanmasında erozyon modelleriçok kullanışlı gereçlerdir. Bu amaçla Yenileştirilmiş Evrensel Toprak Kayıpları Eşitliği(YETKE-RUSLE) erozyon tahminleme modeli Türkiye'de ve Dünya'da en yaygınkullanılan erozyon tahminleme modelidir.Bu çalışma ile CBS ortamında YETKE parametreleri ile Mustafakemalpaşa Nehridrenaj havzasında yıllık potansiyel toprak kaybı belirlenmiş, toprak erozyon riskitahmininde UA ve CBS tekniklerinin uygulanabilirliği sınanmıştır. YETKE-R faktörüyerel meteoroloji istasyonlarının aylık yağış verileri kullanılarak Modifiye Fournierİndeksi'nden (MFİ) hesaplanmıştır, topoğrafik (LS) faktörler sayısal yükseklikmodelinden, toprak (K) verileri sayısallaştırılmış toprak haritalarından ve arazikullanım/örtü (C) verileri Landsat?7 ETM uydu verilerinden üretilmiştir.Mustafakemalpaşa Havzası'nda YETKE/CBS modeli ile belirlenen toplampotansiyel toprak kaybı 11.296.061,75 ton yıl-1, ortalama toprak kaybı ise 11,18 ton ha-1yıl-1 olarak hesaplanmıştır. Alt havzalar bazında toplam potansiyel toprak kaybı Emetalt havzası için 5.656.609,72 ton yıl-1 (ortalama 11,41 ton ha-1 yıl-1), Orhaneli althavzasında 5.278.342,50 ton yıl-1 (ortalama 11,26 ton ha-1 yıl-1) ve Mkp alt havzası içinise 361.109,53 ton yıl-1 (ortalama 7,89 ton ha-1 yıl-1) olarak hesaplanmıştır.YETKE modeli sadece erozyon miktarını ortaya koymaktadır, havzanın sedimentverimini belirleyememektedir. Bunun için SİO (sediment iletim oranı) fonksiyonlarıkullanılarak tahmin edilen sonuçlar Mustafakemalpaşa Çayı üzerinde kurulu bulunanDöllük Sediment Gözlem İstasyonu'nun 41 yıllık sediment taşınım miktarı ölçümraporlarıyla karşılaştırılmıştır. Sediment iletim oranı ve YETKE toprak kaybının birfonksiyonu olarak tahmin edilen sediment miktarı ve verimi sırasıyla, 1.640.942,7 tonyıl-1, 170,1 ton yıl-1 km-2.iken Döllük sediment gözlem istasyonunda sırasıyla 1.082.010ton yıl-1, 127,59 ton yıl-1 km-2 olarak ölçülmüşlerdir. Sonuçlar MustafakemalpaşaHavzası'nda, CBS ile bütünleştirilmiş YETKE modeli ile potansiyel erozyon riskininetkin, doğru ve kolay bir biçimde tahmin edilebildiğini göstermiştir. Ayrıca, çalışılanhavzaya ait daha doğru ölçülmüş veriler (R: plüviyograf okumaları, C: ölçülmüş bitkiörtüsü ve yönetimi değerleri) elde edilebildiği takdirde, CBS erozyon modellemesindebaşta işçilik olmak üzere, ekonomik ve zaman tasarrufu sağlayan mükemmel bir araçtır.Anahtar Kelimeler : CBS, Uzaktan Algılama, YETKE, Toprak Erozyon Modellemesi,Mustafakemalpaşa Havzası.

Abstract:
Sediment transport from agricultural and forestry lands to Uluabat Lake (RamsarSite) by Mustafakemalpaşa River is a serious problem within the basin. Predictiveerosion models are useful tools for evaluating soil erosion and to establish soil erosionmanagement plans. RUSLE is the commonly used erosion model for this purpose inTurkey as well as in the World.This research integrates the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) with aGeographic Information System (GIS) environment to investigate the spatialdistribution of annual soil loss potential in Mustafakemalpaşa River Basin. Problemsand capabilities in application to GIS and using Remote Sensing (RS) techniques werealso discussed. The RUSLE-R factors were developed from local rainfall annualprecipitation data using Modified Fournier Index (MFI), topographic (LS) factors weredeveloped from a DEM, soil (K) data were determined from digitized soil maps andland use/cover (C) data were generated from Landsat-7 ETM images.According to the RUSLE/GIS model, the total soil loss potential due to erosion bywater of the Mustafakemalpasa River basin is found as 11.296.061,75 tons year-1 that anaverage soil loss of 11,18 tons ha-1 year-1. According to sub basins it is found5.656.609,72 tons year-1 for Emet sub basin (average 11,41 tons ha-1 year-1),5.278.342,50 tons year-1 for Orhaneli sub basin (average 11,26 tons ha-1 year-1) and361.109,53 tons year-1 (average 7,89 tons ha-1 year-1) for Mkp sub basin.Moreover RUSLE produces only local erosion amount values and cannot be used toestimate the sediment yield for a watershed. For this purpose SDR (sediment deliveryratio) equations were used and compared with the sediment monitoring reports of theDöllük stream gauging station, settled in Mustafakemalpaşa River, within 41 yearscollected data. While, predicted sediment amount and yield as a function of thesediment delivery ratio and soil loss amount of RUSLE were 1.640.942,7 tons year-1and 170,1 tons year-1 km-2, these were measured as a 1.082.010 tons year-1 and 127,59tons year-1 km-2 at the Döllük stream gauging station respectively. Comparative resultsshowed that RUSLE integrated with GIS in the study area found to be effective ingenerating potential soil erosion risk rates. Furthermore, with the basin wide measureddata (such as R factor: from pluviograph reading, C factor: from measured cropping andmanagement values) GIS is powerful, accurately and easy tool mainly economic, timeand manpower gaining in modeling soil erosion.Key Words : GIS, Remote Sensing, RUSLE, Soil Erosion Modeling, MustafakemalpaşaRiver Basin.