Farklı çözünürlüklü sayısal yükseklik modellerinden 1:100.000 ölçekli havza sınırlarının belirlenmesi
Determination of 1:100.000 scale catchment boundaries from different resolutional digital elevation models
Yazar: BİLAL KAYRAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER ŞEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Drenaj = Drainage ; Havza modellemesi = Basin modelling ; Sayısal yükseklik modelleri = Digital elevation models

Özet:
Su, canlılığın sürekli olarak ihtiyaç duyduğu en önemli madde olarak ifade edilebilir. Çevre kirliliği, su kaynaklarının bilinçsiz tüketimi, küresel ısınma ve buzulların erimesi gibi problemler su kaynaklarının azalmasına neden olmaktadır. Gelişmiş ülkelerde su kaynakları yönetimi ve planlamasına büyük önem verilmekte, drenaj ağları ve havza alanlarının tespiti ve korunması amacıyla çalışmalar yapılmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) analizlerinde, Sayısal Yükseklik Modelleri (SYM) kullanılarak drenaj ağları ve havza alanlarının türetilmesi mümkün olmuştur.
Amerika Birleşik Devletleri (ABD) tüm ülkeyi kapsayacak şekilde, havzaları birimler halinde (HUC-Hydrologic Unit Codes) ve vektör formatta online olarak yayınlamaktadır. Tez kapsamında, çalışma alanı olarak Amerika Birleşik Devletleri'nin Kaliforniya eyaletinde bulunan salmon alt havzası seçilmiştir. HUC8 (subbasin) birimindeki salmon alt havzası, USGS (United States Geological Survey) tarafından sunulan 1:100.000 ölçeğine uygun NHDPlus veri setini içermektedir. Bu çalışmada, drenaj ağları ve havza alanlarının türetilmesinde en önemli parametre olan eşik değerin tespiti için farklı bir yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntem ile elde edilen eşik değerler, 10 metre çözünürlüklü 3DEP (3D Elevation Program), 30 metre çözünürlüklü 3DEP, ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) ve 90 metre çözünürlüklü SRTM sayısal yükseklik modellerinde uygulanarak 1:100.000 ölçeğine uygun drenaj ağları ve alt havza alanları türetilmiştir.
Türetilen alt havzalar ile salmon havzasında bulunan NHDPlus alt havzaları geometri, drenaj yoğunluğu, alan ve çevre uzunluğu bakımından istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Analiz sonucunda, türetilen alt havzalar ile NHDPlus alt havzaları arasında drenaj yoğunluğu bakımından farklılık, çevre uzunluğu bakımından denklik olduğu, alan bakımından ise NHDPlus havzalarının sadece ASTER 30 metre verisi ile denk olduğu görülmüştür. Ayrıca, türetilen alt havzalar birbirleriyle alan, çevre uzunluğu, drenaj yoğunluğu ve eğim bakımından istatistiksel olarak karşılaştırılmış ve bütün kategorilerde denklik olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Havza, Drenaj Ağı, Sayısal Yükseklik Modeli, Coğrafi Bilgi Sistemleri

Abstract:
Water can be expressed as the most important substance life constantly needs. Problems such as environmental pollution, unconscious consumption of water resources, global warming and melting of glaciers cause water resources to decrease. In developed countries, water resources management and planning are given great importance and studies are carried out in order to identify and protect drainage networks and watershed areas. With the developing technology, it has been possible to derive drainage networks and watershed areas by using Digital Elevation Models (DEM) in Geographic Information Systems (GIS) analysis.
The United States (USA) publishes the basins online in units (HUC-Hydrologic unit codes) and in vector format, covering the entire country. Within the scope of the thesis, The salmon sub-basin, which is located in the California State of the United States of America, was selected as the study area. The salmon sub-basin in the HUC8 (subbasin) unit contains a 1:100.000 scale NHDPlus data set presented by the USGS (United States Geological Survey). In this study, a different method has been developed for the determination of the threshold value which is the most important parameter in the delineation of drainage networks and basin areas. By applying the threshold values obtained by the developed method in 10 meter resolution 3DEP (3D Elevation program), 30 meter resolution 3DEP, ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) and 90 meter resolution SRTM digital elevation models, suitable catchments areas and drainage networks have been delineated.
The delineated catchments and the NHDPlus catchments in the salmon sub-basin were statistically compared in terms of geometry, drainage density, area and perimeter length. As a result of the analysis, it has been observed that the difference between the delineated catchments and the catchments of NHDPlus in terms of drainage density is equal to the length of the environment and the NHDPlus catchments in terms of area is equivalent to only ASTER 30 meters of data. Furthermore, the delineated catchments were statistically compared with each other in terms of area, environmental length, drainage density and slope, and it was observed that there was an equivalence in all categories.

Keywords: Catchment, Drainage Network, Digital Elevation Model, Geographic Information Systems