Alçak irtifa insansız hava araçlarının oyuntu erozyonu izlenmesinde ve toprak kayıplarının tahmin edilmesinde kullanılması
The use of low altitude unmanned aerial vehicle for observation and estimation soil losses from ephemeral gully erosion in agricultural field in mediterranean region
Yazar: VEYSEL ALMA
Danışman: PROF. DR. KADİR SALTALI ; PROF. DR. RECEP GÜNDOĞAN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Akdeniz bölgesinde toprak kaybının büyük bir kısmını erken ilkbahardaki sağanak yağışlarla tarım arazilerindeki oyuntu erozyonuyla gerçekleşmektedir. Tarım alanlarındaki oyuntular çok kısa bir süre içerisinde toprak işleme ile ortadan kaldırıldığından; çoğu kez uydu veya hava platformlarından elde edilen uzaktan algılama görüntülerinden oyuntuların hesaplanması mümkün olamamaktadır. Bu nedenle oyuntu erozyonu ile kaybolan sedimentlerin hızlı ve doğru olarak tahmin edilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada tarım alanlarında oluşan oyunu erozyonun alçak irtifa insansız hava araçları ile izlenmesi ve toprak kayıplarının hesaplanması amaçlanmıştır. Araştırma alanı % 30 iç bükey topoğrafyaya sahip yaklaşık % 14 eğimli olup 300 m eğim uzunluğundadır. Çalışma alanında Ekim 2016- Mayıs 2017 döneminde bir kez (14/04/2017), 40.1 mm yağışın ardından oyuntu gerçekleşti. Bu yağış sonucu toplam 945 m oyuntu kanalı oluşmuştur. Kanaların derinliği 5- 18 cm, kanal genişliği 10-23 cm arasında değişmekteydi. İnsansız hava aracı ile 24 Nisan 2017 tarihinde görüntü alındı. Bu görüntülerden elde edilen ortofotolardan 1.88 cm çözünürlüklü sayısal yükseklik modeli üretildi. Pix4D ile yapılan hesaplama sonuçlarına göre 10.41 m3 14.47 ton toprak kaybı tahmin edilmiştir. Bu tahminlerin RMSE değeri 0.89 bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre,   geçici oyuntu erozyonu ve kaybolan toprağın tahmin edilebilmesinde, insansız hava aracı kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar kelimeler:  Toprak erozyonu, Geçici Oyuntu Erozyonu,  İnsansız Hava Aracı, Tarım Alanı, Akdeniz Bölesi

Abstract:
The mainly of the soil losses in Mediterranean region is made up of ephemeral gully erosion in agricultural fields due to heavy rains in early spring. Gullies in agricultural land are shortly removed by soil tillage processes, thus in most cases it is not possible to measure gullies from satellite and or airborne images. For this reason, fast and correct estimation of amount of sediments with gully erosion is crucial. In this study, observation and estimation of ephemeral gully erosions using low height unmanned aerial vehicle in agricultural fields was aimed. The study area had concave topography with 14 % slope and 300 m length. In the study area, between the period October 2016 and May 2017, one gully occurred following a 40.1 mm rainfall event dated 04/14/2017. As a result of this rainfall, a total of 945 m gully channel occurred. Depth and width of gully channels ranged from 5 to 18 cm and from 10 to 23 cm, respectively. An image was taken with unmanned aerial vehicle in April 24, 2017. A digital elevation model with 5 cm resolution was produced using orthophotos obtained from this image. According to calculations with Pix4D, total cut volume and soil losses was estimated as 10 41 m3 and 14.47 ton, respectively Average RMSE value of these estimations was 0.89. We concluded that Unmanned Aerial Vehicle (UAV) data could be used for measuring soil losses from ephemeral gully in sloping area. 

Key words; Soil erosion, Ephemeral Gully Erosion, UAV, Agricultural area, Mediterranean Region