Şeker pancarı verimi ile çokbantlı görüntülerden elde edilen biyofiziksel bitki indeksleri arasındaki ilişkilerin incelenmesi
An investigation of the relationships between sugar beet yield and biophysical vegetation indices obtained from multispectral images
Yazar: EDANUR FIRAT
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TOLGA ESETLİLİ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı / Toprak Bilimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bitki indeks modelleri = Vegetation index models ; Sentinel = Sentinel ; Şeker pancarı = Sugar beet

Özet:
Şeker pancarı insanoğlunun temel gıda maddelerinden olan şekerin ham maddesidir. Şeker pancarının aynı zamanda yem, ilaç, et, süt, nakliye ve hizmet sektörleri gibi birçok alanda kullanımı mevcuttur. Bu nedenle şeker pancarı bitkisi stratejik değer taşıyan bir tarımsal ürün olmakla beraber üretim istikrarsızlığı ulusal tarım politikalarında önemli ekonomik tartışmalara neden olmaktadır. Şeker pancarında üretim planlamasını yapabilmek ve sürdürülebilirliği sağlamak için yetiştirilen alanların belirlenmesi, izlenmesi ve verimlilik haritaları oluşturulması gereklidir. Büyümenin kritik evrelerindeki sıcaklıkları, toprak nem içeriği, ürün kanopisi tarafından tutulan güneş radyasyonu gibi özellikler şeker pancarı için hem verim ve hem de kalite kısıtlayıcı faktörlerdir. Şeker pancarı tarımında, üretimin takibi ağırlıklı olarak geleneksel yöntemlerle yapılmaktadır. Ancak şeker pancarında verimlililiği sağlayabilmek için günümüzde kullanımı giderek yaygınlaşan uzaktan algılama ve CBS teknolojilerinin kullanımı büyük avantaj sağlamaktadır. Çalışmada, yaygın olarak kullanılan NDVI, SAVI ve WDRVI indekslerinin dışında LAI, FAPAR, FVC, CCC, CWC biyofiziksel bitki indekslerinin şeker pancarının gelişiminin izlenmesi ve verim düzeylerinin belirlenmesindeki başarı performanslarını incelemiştir. 
Çalışma Kayseri ili, Kocasinan ilçesinde bulunan ve şeker pancarı yetiştiriciliği yapılan test parsellerinde gerçekleştirilmiştir. Farklı toprak ve verim özelliğine sahip bölgelerde seçilen test parsellerinde yetiştirilen şekerpancarı bitki örtüsü zaman serisi şeklinde ESA Sentinel-2 uydu görüntüleri ile izlemeye alınmıştır. Gerçekleştirilen arazi çalışmalarından elde edilen fizyolojik ölçüm verileri ile biyofiziksel indeks verileri karşılaştırılarak ürün gelişmişlik düzeyleri incelenmiştir. Biyofiziksel indekslerden CCC ile klorofilmetre okuması arasında Ağustos ayında yüksek düzeyde (r=0,66**), FVC indeks ile örtme oranı ile Temmuz ayında (r= 0,62**) orta düzeyde ilişki tespit edilmiştir.  NDVI ile toplam azot arasında Ağustos ayında yüksek (r=0,62**) ve istatistiki açıdan pozitif yönlü ilişki bulunmuştur. Çalışma sonucunda, biyofiziksel indeks verilerinin bitkisel üretim desenlerinin belirlenmesi ve izlenmesinde başarı ile kullanılabildiği belirlenmiştir.

Abstract:
Sugar beet, the raw material used to produce sugar, is one of the main sources of human nutrition. The sugar beet has many uses: animal feed, medicine, meat, milk, transportation and in the service industry. Since the sugar beet is an agricultural product with strategic value, production instability causes important economic debates in national agricultural policies. In order to plan for cultivation and ensure the sustainability of the sugar beet, it is necessary to determine the cultivated areas, monitor and create yield maps. The yield and quality limiting factors for sugar beet cultivated areas are: temperatures at critical stages of growth, soil moisture and solar radiation captured by the crop canopy. In sugar beet cultivation, plant growth management is mainly done by traditional methods. However, remote sensing and GIS technologies, which are increasingly used today, ensure yields providing a great advantage over traditional methods. In this study, the common indices: NDVI, SAVI and WDRVI were used. Additionally, the successful monitoring of sugar beet development with LAI, FAPAR, FVC, CCC, CWC as biophysical plant indices to determine yield levels were examined.
The study was carried out in Kayseri province, Kocasinan district. Selected sugar beet cultivation areas with different soil and yield characteristics were monitored with ESA Sentinel-2 time series satellite images. Crop development stages were examined by comparing the physiological measurement data obtained from the field studies and the biophysical index data. Among the biophysical indices, a high level of correlation was found between CCC and chlorophyll meter measurements in August (r=0.66**), and a moderate correlation was found in FVC index and coverage ratio in July (r= 0.62**). Between NDVI and total nitrogen, a high level and statistically positive correlation was found in August (r=0.62**). As a result of the study, it was found that the biophysical index data could be used successfully to determine and monitor plant production patterns.