Jeoistatistiksel nehir ağı modelleri kullanılarak su kalitesi gösterge parametrelerinin karşılaştırmalı analizi ve tahminlenmesi: Çoruh ve Küçük Menderes nehir havzaları örneklemi
Comparative analysis and prediction of water quality indicator parameters by using geostatistical river network models: A case study Coruh and Kucuk Menderes river basins
Yazar: ALPER UĞURLUOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN UYGUÇGİL
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Havzalar = Basins ; Jeoistatistik = Geostatistics ; Su kalitesi = Water quality

Özet:
Bu çalışmada, son yıllarda geleneksel jeoistatistiksel metodolojilere yeni bir soluk getiren, hidrolojik mesafe ve topolojik veri yapısında memba-mansap ilişkilerine dayalı nehir ağı modelleri Türkiye'nin iki farklı özellikteki havzasında uygulanarak ölçülen su kalitesi gösterge parametrelerinin karşılaştırmalı analizi, tahminlenmesi ve havza bazlı mekânsal karakterizasyonu gerçekleştirilerek modellerin kullanılabilirliği amaçlanmıştır. Küçük Menderes ve Çoruh Nehir Havzalarında 7 farklı su kalitesi gösterge parametresi; torgegram, korelogram, temel bileşen analizi ve kapsamlı tarama algoritması çerçevesinde değerlendirilerek su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, alkalinite ve klorür parametreleri modellenmiştir. Mekânsal ağırlıklandırma için üretilen iki katkı fonksiyonu karşılaştırılmış olup yüzeysel akış eğri numaralarından elde edilen katkı fonksiyon değerlerinin model doğruluklarını olumlu etkilediği görülmüştür. Hidrolojik mesafelere dayalı otokorelasyon, ortak mekânsal değişkenlerin varyansa etkisi ve tahminlere ait ortalama standart hata değerleri açısından antropojenik faaliyetlerin Küçük Menderes Nehir Ağı'nda Çoruh Nehir Ağı'ndan daha etkili olduğunu kanıtlamıştır. Tahmin sonuçlarının ölçüm noktaları bazında RMSPE hata değerleri; Küçük Menderes Nehir Ağı'nda alkalinite ve klorür parametrelerini, Çoruh Nehir Ağında ise su sıcaklığı ve çözünmüş oksijen parametrelerini öne çıkartmaktadır. Her iki nehir ağında alkalinite ve su sıcaklığı tahminlerinin, klorür ve çözünmüş oksijen tahminlerine göre doğruluğunun daha yüksek olduğu ortaya koyulmuştur.

Abstract:
Within the scope of this study, by using river network models based on hydrologic distance and upstream-downstream relations that have brought a new breath to classical geostatistical methodologies in recent years, the comparative analysis, prediction, and basin-based spatial characterization of the water quality indicator parameters measured in two distinct basins of Turkey has been carried out. Water temperature, dissolved oxygen, alkalinity, and chloride water quality indicator parameters were modeled in Kucuk Menderes and Coruh River Basins by evaluating 7 parameters within the framework of torgegram, correlogram, principal component analysis, and exhaustive search algorithm. Additive function values produced by runoff curve numbers for spatial weighting, which is one of the model components, were used as comparatively and it was found that they affect the model accuracy positively. It has been approved that anthropogenic activities are more effective in Kucuk Menderes River Network than Coruh River Network in terms of autocorrelation based on hydrological distances, spatial covariates, the effect of model component and the mean standard error values of the perdictions. RMSPE error values of prediction results on the basis of sampling sites highlight alkalinity and chloride parameters in Kucuk Menderes River network and water temperature and dissolved oxygen parameters in Coruh River network. It has been found that alkalinity and water temperature estimates are more accurate in both river networks than the estimates of chloride and dissolved oxygen.