Senegal Richard Toll bölgesinde uzaktan algılama teknikleri kullanılarak evapotranspirasyonun haritalanması
Mapping evapotranspiration by using remote sensing techniques in Senegal Richard Toll zone
Yazar: HAMADOU BALDE
Danışman: PROF. DR. EYÜP SELİM KÖKSAL
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Senegal gibi kurak ve yarı kurak bölgelerde Evapotranspirasyonun (ETa) konumsal ve zamansal olarak tahmin edilmesi faydalıdır. Bitkisel üretim alanlarında ET haritalarının oluşturulması farklı bitki gelişme dönemlerinde bitkilerdeki su uygulamalarının izlenmesine olanak sağlayacağı gibi, alana doğru miktarda ve doğru zamanda sulama suyu sevk edilmesine de katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada Senegal'in Richard Toll bölgesinde 2016 ve 2017 yılları için yağışa dayalı üretim yapılan ve sulu tarım yapılan alanlarda ETa'nın haritalanması ve uzaktan algılama tekniklerinin kullanılma olanakları araştırılmıştır. Çalışmada yüzey enerji dengesine dayanan Evapotranspirasyon Haritalamasında Yüksek Çözünürlük ve İçsel Kalibrasyon Modeli (METRIC) kullanılmıştır. Tarım alanlarında çoğunlukla şeker kamışı ve çeltik üretilmektedir. ETa'nın haritalanmasında toplam 29 adet Landsat 8 uydu görüntüsü ve saatlik ve günlük iklim verileri kullanılmıştır. Uydu görüntüleri işlenerek Normalize Edilmiş Vejetatif Değişim Indeksi (NDVI) ve ETa haritaları oluşturulmuştur. NDVI haritalarından elde edilen bulgulara göre, genel olarak, 2016 yılında ortalama NDVI değerleri çeltik bitkisinde 0.10 ile 0.60 ve şeker kamışı bitkisinde ise 0.36 ile 0.58 arasında, 2017 yılında ise çeltik bitkisinde 0.18 ile 0.61 ve şeker kamışı bitkisinde ise 0.36 ile 0.62 arasında değişim göstermiştir. Diğer yandan, METRIC modeli ile elde edilen ET değerleri 2016 yılında çeltik bitkisi için 3.40 ile 12.0 mm.gün-1 ve şeker kamışı bitkisi için 3.20 ile 8.50 mm.gün-1 arasında, 2017 yılında ise çeltik bitkisi için 2.0 ile 8.0 mm.gün-1 ve şeker kamışı için 3.0 ile 7.40 mm.gün1 arasında değişim göstermiştir. Düşük NDVI ve ET değerleri genellikle tarım dışı alanlarda, bitki olmayan boş tarım alanlarında veya suyun eksik olduğu tarım alanlarında tespit edilmiştir. En yüksek ET değerleri ise genel olarak NDVI'in yüksek olduğu tarım alanlarında tespit edilmiştir. Elde edilen haritalar çeltik ve şeker kamışı bitkilerinin başlangıç, gelişme, orta ve hasat dönemleri boyunca parsel düzeyinde başarılı bir biçimde izlenmesine olanak tanımıştır. Bu tez çalışmasında Senagal Richard Toll bölgesinde ETa'nın konumsal ve zamansal olarak tahmin edilmesinde uzaktan algılama tekniklerinin büyük bir potansiyele sahip olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Estimating and mapping crop Evapotranspiration (ETa) within arid and semi-arid regions such as Senegal where the water scarcity is the most pronounced is of importance. Mapping ET at fields scale can allow supplying the right amount of water at a right time during the crop growth season and improving crop yields indeed. In this study, the availabilities of mapping ETa using the Mapping Evapotranspiration at high Resolution with Internalized Calibration (METRIC)  model and remote sensing techniques over irrigated and rainfed fields in Senegal was investigated. The investigation was carried out during 2016 and 2017 growing seasons in Richard Toll (Senegal). Within these agricultural areas, sugar cane and rice are the most grown crops. For mapping ETa at fields scale, a total of 29 Landsat 8 satellite images and daily climate data were used. The satellite data were processed and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and ETa were computed and mapped. The obtained NDVI and ETa maps have successfully displayed the sowing, growing and harvesting periods of rice and sugar cane crops at the field scale. Overall, the average NDVI values for rice crop in 2016 varied from 0.1 to 0.6 and from 0.36 to 0.58 for sugar cane, while in 2017, NDVI values ranged from 0.18 to 0.61  and from 0.36 to 0.62 for rice and sugar cane, respectively. On the other hand, for the rice crop, the daily ETa values ranged from 3.40 to 12.0 mm.day-1, and for the sugar cane ET values were within the range between 3.20 to 8.50 mm. day-1   in 2016, whereas in 2017 for rice the ETa varied from 2.0 ile 8.0 mm. day-1  and for sugar cane ETa was within the range betwen 3.0 and 7.40 mm. day-1. The low NDVI and ETa values indicated either uncultivated plots, bare soils, water stressed or dry fields, while the high values denoted well-watered fields and hence assimilated to high NDVI values. As a result, these findings significantly highlighted the availability of mapping ETa and using remotely sensing techniques in Richard Toll.