Jeoistatistik analiz ile yağış haritalarının görselleştirilmesi
Visualization of precipitation maps by geostatistical analysis
Yazar: MUSTAFA HÜSREVOĞLU
Danışman: PROF. DR. İSMAİL BÜLENT GÜNDOĞDU
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Küresel ısınma ve iklim değişikliği olaylarının gözlemlendiği günümüzde, iklim konuları hakkında yapılan araştırmaların önemi artmıştır. Bu tez çalışması ile Türkiye'de meydana gelen yağış olaylarının yağış miktarı cinsinden konumsal dağılımı jeoistatistik analiz ile incelenerek haritalandırılmıştır. Çalışmada kullanılan veri seti Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden temin edilmiştir. Veriler 265 meteoroloji gözlem istasyonunun 30 yılı kapsayan aylık ortalama yağış miktarından oluşmaktadır. Yağış miktarı hakkında veri bulunmayan konumlar için en uygun tahminlerin nasıl yapılabileceği deneysel uygulamalar ile araştırılmıştır. Bu amaç için deterministik ve jeoistatistik yöntemler kullanılmıştır. Konumsal tahminler için deterministik yöntemler olarak bilinen, mesafenin tersine göre ağırlıklandırma, radyal bazlı fonksiyonlar, global ve yerel polinom enterpolasyonu yöntemleri yaygın olarak kullanılırlar. Ancak bu yöntemler araştırılan değişkenlerin birbirleri arasındaki mekânsal ilişkiyi ihmal ederek sadece matematiksel esaslarına göre tahmin sonuçları üretirler. Jeoistatistik analiz için konumsal bağımlılık yarı variogram modelleri ile belirlenir ve tahminlerde kullanılır. Jeoistatistik analiz çeşitli disiplinlerde yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu çalışmada jeoistatistik yöntemlerinden Ordinary Kriging (OK), Simple Kriging (SK), Universal Kriging (UK) ve meteoroloji istasyonlarının yükseklik değerlerinin ikincil değişken olarak kullanıldığı Co-Ordinary Kriging (COK) yöntemleri kullanılmıştır. Jeoistatistik analiz sonuçlarını etkileyen her bir unsurun tahminlere etkisi çok sayıda uygulamanın gerçekleştirilmesi ile ortaya konmuştur.  Deterministik yöntemler ve jeoistatistik yöntemler ile gerçekleştirilen tahminlerin doğruluk ve hassasiyetleri çapraz değerleme yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Uygulamalar sonucunda jeoistatistik yöntemlerin deterministik yöntemlere göre daha uygun tahmin sonuçları ortaya çıkardığı belirlenmiştir. Buna ek olarak jeoistatistik yöntemler de birbirleri arasında karşılaştırılmış olup bu yöntemler arasından en uygun tahmin bulgularını, trend etkisinin kaldırılması ve Küresel (Spherical) yarı variogram modelinin kullanılması ile tahminlerin yapıldığı OK yöntemi ortaya çıkarmıştır. Uygulamalar sonucunda her yöntem için ortaya çıkan haritalar verilmiştir. OK yöntemi ile elde edilen en uygun tahmin haritası ile Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden temin edilen yıllık toplam yağış haritası karşılaştırılmıştır. Jeoistatistik analizin uygulama esasları ve dikkat edilecek hususlar ayrıntılı şekilde gösterilmiştir. Birçok uygulama sonucunda elde edilen en uygun tahmin haritası ile Türkiye'de meydana gelen yağışların konumsal dağılımı hakkında yapılacak farklı araştırmalara yol gösterilmesi amaçlanmıştır.

Abstract:
Nowadays, because of the global warming and climate change events, the importance of research on climate issues has been increased. In this thesis, spatial distribution of precipitation events in Turkey by type of precipitation amount have been examined and mapped by geostatistical analysis. The dataset used in the study has been obtained from the Turkish State Meteorological Service. The data consists of monthly average precipitation of 30 years record of meteorological stations. Experimental studies have been performed on how to make the most appropriate estimates for locations where there has no data on precipitation. For this purpose deterministic and geostatistical methods have been performed. Known as deterministic methods; inverse distance weighting, radial basis functions, global and local polynomial interpolation methods are widely used for spatial estimates. However, these methods produce prediction results based solely on mathematical basis by neglecting the spatial relationship between the variables investigated. In geostatistical analysis, spatial dependency can be determined by semi variograms then determined results use for estimation. In recent years geostatistical analysis has been common in various disciplines. In this study, Ordinary Kriging (OK), Simple Kriging (SK), Universal Kriging (UK) and Co-Ordinary Kriging (COK) methods have been performed as geostatistical methods. Elevation values of meteorological stations have been used as a secondary variable for Co-Ordinary Kriging (COK) method. The effects of each factor affecting the results of geostatistical analysis have been applied by estimating the number of implementations. Accuracy and precision of the estimates performed by the deterministic methods and geostatistical methods have been compared by using cross validation method. As a result of the applications, it has been determined that the geostatistical methods have more suitable estimation results than the deterministic methods. In addition, geostatistical methods have been compared with each other, and the most appropriate estimation finding among these methods has been found by OK method, in which the trend effect has been removed with used the Spherical semi-variogram model. As a result of the applications; related maps for each method have been produced. The most appropriate prediction map has been obtained by the OK method and compared with the annual mean precipitation map obtained from the General Directorate of Meteorology. Implementation principles and considerations of geostatistical analysis have been given in detail.  It is aimed that most appropriate estimated map, will guide for future studies.