Yarı kurak dağlık alanlarda orman yolu kazı şevlerinde meydana gelen toprak kayıplarının İHA ve yersel fotogrametrik yöntemlerle belirlenmesi
Determination of soil losses in forest road slopes in semi-arid mountainous areas by UAV and terrestrial photogrammetric methods
Yazar: VURALHAN ÖZÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. YILMAZ TÜRK
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Erozyon = Erosion ; Fotogrametri = Photogrammetry ; Orman yolları = Forest roads ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Genellikle dağlık alanlarda bulunan ormanların işletmeye açılmasında orman yolları yeterli mühendislik standartlarında ve gerekli koruyucu önlemler alınmadan inşa edildiklerinde bazı olumsuz sonuçlar ortaya çıkarabilmektedirler. Bu olumsuz sonuçların sebep olduğu sorunların başında toprak erozyonu (kayıpları) gelmektedir. Özellikle yarı kurak alanlarda bu konu daha fazla önem arz etmektedir. Bu nedenle orman yolları inşa edildikten sonraki dönemlerde izlenerek sebep oldukları toprak kayıpları ortaya konulmalıdır. Yoğun emek ve iş gücü gerektiren geleneksel toprak kaybı belirleme çalışmalarında; parsel kurulumundaki zorluklar, sisteminin bağlantı noktalarından oluşan kaçaklar, depolama birimlerindeki malzemenin taşması ve meydana gelen yağışların düzenli takip edilmesi vb. gibi sistemin dezavantajları bulunmaktadır. Ancak son yıllarda uzaktan algılama teknolojisinin gelişmesiyle beraber geleneksel ölçümlerin dezavantajlarını ortadan kaldırmaya ve en aza indirmeye imkân veren uzaktan algılama gibi alternatif yöntemler de ortaya çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında uzaktan algılama tekniklerinden olan, İHA ve yersel fotogrametrik yöntemlerin kullanım imkânlarını değerlendirmeye yönelik, yarı kurak dağlık alanlarda orman yolu kazı şevlerinde meydana gelen toprak kayıplarının belirlenmesi amacıyla uygulamalar yapılmıştır. Ayrıca yöntemlerin avantaj ve dezavantajları irdelenmiştir. Çalışma alanı olarak Taşlıyayla Orman İşletme Şefliği (Seben/Bolu)sınırları içerisinde yer alan ve 2019 Ağustos ayında yapımı tamamlanan 3,7 km uzunluğundaki 001 kodlu B Tipi orman yolunun 100 metrelik kısmı seçilmiştir. Veri alımları İHA ve yersel fotogrametrik yöntemlerle Mayıs 2020-Kasım 2020 döneminde gerçekleştirilmiştir. Çalışmada; seçilen yolun kazı şevinde birim alandaki alansal erozyon ve birikme büyüklükleri İHA ile 0,080 m2m-2 erozyon, 0,067m2m-2 birikme, yersel fotogrametrik yöntemle 0,127 m2m-2 erozyon, 0,088 m2m-2 birikme tespit edilmiştir. Ayrıca kazı şevinde birim alanda hacimsel erozyon ve birikme miktarları ise İHA ile -0,0060 m3m-2 aşınma miktarı, 0,0046 m3m-2 birikme miktarı, yersel fotogrametrik yöntemle -0,0050 m3m-2 aşınma miktarı, 0,0031 m3m-2 birikme miktarı bulunmuştur. Her iki yöntem zamansal olarak karşılaştırıldığında yersel fotogrametri yönteminde işlemler yaklaşık 2 kat daha uzun sürmüştür. Ayrıca İHA ile üretilen SYM ve ortofotoların yer örneklem mesafesi 2 cm iken, yersel fotogrametri yönteminde 1 cm olarak elde edilmiş, yersel alımlar 2 kat daha yüksek çözünürlüklü bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre bu gibi çalışmalarda yersel fotogremetrik yöntem daha doğru sonuçlar vermektedir.

Abstract:
The construction of forest roads in order to put the mountainous forests into operation brings with it some problems if not careful enough and the necessary protective measures are not taken. Soil erosion comes first among these problems. This issue is especially important in semi-arid ecosystems. The traditional soil loss determination method; difficulty of parcel establishment, leaks from connection points in the system, overflow of collection tank and monitoring of precipitation time etc. has such disadvantages. With the development of remote sensing technology in recent years, access to soil loss data and obtaining results can be economical, easy and fast. In this thesis, an alternative to the traditional soil loss determination method was investigated by UAV and terrestrial photogrammetric methods. The aim of this study is to determine the soil losses in forest road cut slopes in semi-arid mountainous areas by UAV and terrestrial photogrammetric methods. In addition, the advantages and disadvantages of both methods used in the study were examined. In this context, the 100-meter part of the 3,7 km-long Type B forest road with the code 001, whose construction was completed in August 2019, within the boundaries of the Taşlıyayla Forest Management Chief (Seben/Bolu), was chosen as the study area. Data acquisition was carried out by UAV and terrestrial photogrammetric methods in the period of May 2020 - November 2020.In the results of study; degradation per unit was determined by UAVerosion in 0.080 m2m-2 area and accumulation in 0.067 m2m-2 area and by terrestrial photogrammetry erosion in 0,127 m2m-2 area and accumulation in 0,088 m2m-2 area. In addition, according to the volumetric degradation per unit area results, -0.0060 m3 m-2 erosion amount and 0.0046 m3 m-2 accumulation amount were determined in the UAV. In the photogrammetric method, -0.0050 m3 m-2 erosion amount and 0.0031 m3 m-2 accumulation amount were found. When both methods were compared temporally, the processes took approximately 2 times longer in the terrestrial photogrammetry method.In addition, while the ground sampling distance of DEM and orthophoto produced with the UAV was 2 cm, it was obtained as 1 cm in the terrestrial photogrammetry method, terrestrial receptions were found to be 2 times higher resolution. According to the results obtained, the terrestrial photogremetric method gives results that are more accurate in such studies.