Kentsel ısı adalarının (KIA) uydu görüntüleri ile konumsal olarak modellenmesi
Spatial modeling of urban heat islands (UHI) by using satellite images
Yazar: MUSTAFA DİHKAN
Danışman: DOÇ. DR. FEVZİ KARSLI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Günümüzde nüfus yoğunluğuna bağlı olarak artan kentleşme çeşitli çevre sorunlarının ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu sorunların en önemlilerinden birisi de arazi örtüsü tiplerinin değişimidir. Artan geçirimsiz yüzey oranları kentsel alanlar ve yakın komşuluğundaki yerlerin mikroklima özelliklerinin değişimine neden olmaktadır. Bu durumun en önemli göstergelerinden birisi de "Kentsel Isı Adası (KIA)" olgusudur. KIA oluşumu, kentlerde yaşayan insanların sağlığını ve yaşam konforunu olumsuz yönde etkilemesinin yanında enerji tüketimini de arttırmaktadır. Gelişmiş ülkelerde bu yönleri ile ülke ekonomisi ve sürdürülebilir çevre olgusu üzerinde olumsuz etkilere sahip olan KIA varlığının tespiti, konumsal dağılımının belirlenmesi ve oluşumunu etkiyen faktörlerin modellenmesine yönelik çeşitli stratejiler geliştirilmiştir. Ülkemizde ise bu amaçlara yönelik az sayıda araştırma yapılmış ve bu çalışmalarda geleneksel teknikler kullanılmıştır.
Bu çalışma kapsamında Türkiye için genel KIA karakteristiğinin ortaya koyulabilmesi amacıyla; kıyı ve iç bölgelerde seçilen İstanbul, Ankara, İzmir, Bursa, Trabzon, Gaziantep ve Erzurum kentlerinde KIA etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla çalışmada ilk defa KIA şiddet ve konumsal yayılımı Streuker (2002) modeli modifiye edilerek kullanılmıştır. Bunun için, gündüz/gece dönemlerine ilişkin Uzaktan Algılanmış görüntüler üzerinden yüzey KIA etkisi tespit edilerek karakterize edilmiş ve 1984-2011 yılları arasındaki zamansal değişimi ortaya konmuştur. Ayrıca; her bir kent için çoklu regresyon analizleri kullanılarak yüzey KIA oluşumunda etkili faktörler belirlenmiş ve modellenmiştir. Bununla birlikte, çalışma kapsamında seçilen kentlerde mobil transekt geçişler yöntemiyle atmosferik KIA etkisi araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda; Türkiye'de seçilen kent merkezlerinin tamamında yüzey ve atmosferik KIA etkisinin mevcut olduğu,  bu kentlerin önemli bir kısmında yüzey KIA etkisinin 1984-2011 zaman zarfında artış eğilimi gösterdiği anlaşılmıştır. Ayrıca, kentlerde meydana gelen yüzey KIA oluşumunun büyük oranda arazi örtüsündeki değişimler ve kentsel geometri üzerindeki insan kaynaklı etkilerden dolayı meydana geldiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Recently, urbanization rate has accelerated due to increasing population density which causes unexpected environmental disturbances and problems. One of the major problems encountered so far is the changing land use/cover (LULC) structure. Increasing impervious surface cover has changed microclimatic properties of the urbanized areas and their close vicinity by altering thermal characteristics of those regions. One of the most important problem that facing the urban planning today is the phenomena, known as Urban Heat Island (UHI) which is largely due to changing LULC character. There are many negative effects of the UHI such as deterioration human health, diminishing life quality and boosting household energy demand. Many developed countries have introduced new policies and efforts to mitigate of UHI effects by applying state of the art techniques for characterization, modeling and prediction of the UHIs. Unfortunately, there are very few studies in Turkey which are based on traditional old techniques related to modeling of the UHIs. 
Therefore, in this study in order to depict a national picture of the UHI structure in Turkey, 7 cities which are İstanbul, Bursa, Ankara, İzmir, Gaziantep, Erzurum and Trabzon located in 7 different climatic regions of  Turkey were studied for characterization of the UHI effect.  For this purpose, the methodology proposed by Streuker (2002) was originally modified and used for the first time to model UHIs. Within this context, day and night time SUHI effect was modeled and temporally analyzed for the period of 1984-2011 for all cities mentioned above by using remote sensing techniques. Moreover, multiple regression technique was used for modeling the statistical relation of the UHIs and some environmental variables. Furthermore, atmospheric UHI was also investigated by using mobile transects method in studied cities. The findings from this study suggest that UHI is a major environmental problem in urbanized regions, both atmospheric and surface UHIs were detected in all cities covering the study area , the problem has been rapidly increasing from 1984 to 2011. Finally, it is concluded that the problem of the UHIs in studied urbanized regions in Turkey might be resulted from altered LULC structure as well as anthropogenic pressure and interference on city planning geometries.