Kıyı Ege Bölümü'nde erozyon risk modeli tasarımına coğrafi yaklaşım
Geographical approach to erosion risk modelling in coastal Aegean Region
Yazar: GÖKHAN GÜNDÜZOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. HASAN ÇUKUR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Sosyal Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı / Coğrafya Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Coğrafya = Geography
Dizin: Analitik hiyerarşi süreci = Analytical hierarchy process ; Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Ege kıyıları = Aegean offshore ; Erozyon = Erosion ; Risk = Risk ; Risk modellemesi = Risk modelling ; Uzaktan algılama = Remote sensing

Özet:
Erozyon, toprak oluşumu için gerekli olan ve dünyanın oluşumundan itibaren devam eden doğal bir süreçtir. Ancak insan müdahalesi bu süreci hızlandırarak arazi degradasyonuna sebep olmaktadır. Verimli tarım topraklarının taşınarak verimsiz arazilerin ortaya çıkması tarımsal üretimi olumsuz etkilemektedir. Bu sebeple erozyon, günümüzde en önemli çevre problemlerinden biri haline gelmiştir.
Erozyon riskinin belirlenmesi için arazi ve laboratuvar analizleri gibi doğrudan çalışmalar olduğu gibi, özellikle büyük sahalarda risk analizinin yapılması için dolaylı olarak geliştirilen modeller bulunmaktadır. Dolaylı olarak geliştirilen en yaygın modeller ICONA, CORINE ve LEAM yöntemleridir. Bu yöntemlerde çalışma sahasının coğrafi konumu dikkate alınmadan doğal ortam özelliklerinin erozyon riskine etkisi değiştirilemez bir takım katsayılarla sorgulanarak sonuca ulaşılmaktadır. Her modelde farklı doğal ortam özellikleri kullanılmaktadır. CORINE yönteminde; toprak özellikleri, eğim, iklim, arazi kullanımı faktörlerinin erozyona etkisi sorgulanırken, ICONA yönteminde; litoloji, arazi kullanımı, bitki örtüsü yoğunluğu ve eğim özellikleri sorgulanmaktadır. LEAM yönteminde ise erozyon riskinin temelini oluşturan arazi kullanımı dikkate alınmadan, eğim, yağış ve toprak erozyon duyarlılığı faktörleri kullanılmaktadır. Ayrıca yamaç şekli ve bakı gibi erozyon riskine etkisi olan doğal ortam özellikleri hiçbir modelde parametre olarak kullanılmamaktadır. Tüm bu modeller incelendiğinde erozyon riski oluşturabilecek en önemli doğal ortam özelliklerinin tümünün birlikte kullanıldığı bir model olmadığı, tüm bu şartları sağlayan, değişkenlerin ağırlıklı değerleriyle birlikte hesaplanabildiği yeni bir erozyon risk modeline ihtiyaç duyulduğu ortaya çıkmaktadır.
Bu çalışmada erozyon riskine etki eden doğal ortam özellikleri mevcut literatür ve dünya ölçeğinde kullanılan erozyon risk belirleme modelleri çerçevesinde belirlenerek her bir doğal ortam özelliğinin erozyon riskine etki yüzdesi hesaplanmış ve yeni bir erozyon risk modeli oluşturulmuştur. Çalışma alanı olarak Kıyı Ege bölümü seçilmiştir. Bu sahanın çalışma alanı olarak belirlenmesinin sebebi eğimin kısa mesafelerde değiştiği geniş sahaların yer alması, kırıntılı gölsel birimleri içine alan alanların varlığı ve doğal vejetasyonun tahrip edildiği yerler ile akarsuların düzensiz akış rejim tipleri gibi özelliklerdir.
Doğal ortam özelliklerinin erozyon riskine etkisinin belirlenmesi için Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHP) kullanılmıştır. Erozyon riskine etki eden doğal ortam özelliklerinin ağırlıklarının belirlenmesi için ikili karşılaştırma matrisleri oluşturulmuş, matrislerin analizi sonucunda ağırlıklar belirlenmiştir. Bu çalışmada tüm haritalama ve analizlerde Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan algılama yöntemlerinden yararlanılmıştır. 
Oluşturulan yeni modelde; jeolojik/litolojik özelliklerin % 34, bitki örtüsü yoğunluğunun % 24, arazi kullanımının % 12, eğimin % 11, Fournier İndisinin % 9, Bagnouls-Gaussen İndeksinin % 4, bakı özelliklerinin  % 4 ve yamaç şeklinin % 2 oranda erozyon riskine etkili olduğu belirlenmiştir. Belirlenen bu ağırlıklar kullanılarak erozyon riskinin tespiti ve haritalanması için Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama yöntemlerinden yararlanılmıştır. Geliştirilen model sonucu çalışma sahasının % 26'lık kısmı yüksek derecede erozyon riski altında olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca çalışma alanında yer alan ve eğimli arazilerdeki zeytinliklerin % 55'inin orta şiddette erozyon riski altında olduğu tespit edilmiştir. 
Geliştirilen modelin doğruluğunun sağlanması ve modeldeki eksikliklerin giderilmesi için sahanın erozyon riski ICONA yöntemi ile de belirlenmiştir. Geliştirilen model sonuçları ve ICONA yöntemi ile elde edilen sonuçlar, mevcut yayınlar çerçevesinde karşılaştırılmıştır. Ayrıca belirli farkların olduğu kısımlarda arazi gözlemleri ile desteklenmiş; geliştirilen modelin doğruluğu sorgulanmıştır. Geliştirilen model ile yapılan analizde birikim sahaları olan graben tabanlarının yüksek şiddette erozyon riski altında olduğu tespit edilmiştir. Graben tabanlarında aşınmadan çok birikim olması sebebi ile modelde SQL kodları ile (Structured Query Language) sorgulama yapılarak bu alanlar birikim sahaları olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca yapılan karşılaştırmalar ve arazi gözlemleri sonucunda Bagnouls-Gaussen İndisi parametresinin erozyonun belirlenmesinde fazla etkili olmadığı tespit edilmiştir. 
Bu çalışma ile elde edilen erozyon risk modelinde birçok doğal ortam özelliğinin birlikte sorgulaması ile birlikte; bu çalışmanın dünya ölçeğinde kullanılan erozyon risk modelleri yerine bölgesel tabanlı yeni modellerin ortaya çıkmasına destek olacağı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Erosion is a natural process which is necessary for soil formation and continues since the World exist. However, human intervention accelerates this process and causes land degradation. Infertile lands occures because of the moved fertile soils so that agricultural production effected negatively. For this reason, erosion has become one of the most important environmental problems.
As well as direct studies such as field and laboratory analyzes to determine the risk of erosion, there are also models developed indirectly to perform risk analysis, especially in large areas. The most common models developed indirectly are ICONA, CORINE and LEAM. In these methods, without considering the geographical location of the study area; the effect of natural environment properties on erosion risk is questioned by non-modifiable coefficients. Each model uses different natural environment features. In CORINE method; soil properties, slope, climate, land use factors were investigated for erosion, in ICONA method; lithology, land use, vegetation density and slope characteristics are questioned. In the LEAM method, slope, precipitation and soil erosion sensitivity factors are used without considering the land use which is important for erosion risk. In addition, natural environment characteristics which are important for erosion risk such as slope shape and aspect are not used as parameters in any model. When all of these models are examined, it is seen that the most important natural environment characteristics that may cause erosion risk are not used together so a new erosion risk model is needed, which complies with all these requirements and where variables can be calculated with weighted values.
In this study, the natural environment characteristics affecting the erosion risk were determined according to the literature review and worldwide used erosion risk models, the percentage of the impact of each natural environment on the erosion risk was calculated and a new erosion risk model was created. Coastal Aegean Region was selected as the study area. The reason for this area is the presence of large areas where the slope changes at short distances, the presence of areas containing clastic lacustrine units and the places where natural vegetation is destroyed and the irregular flow regime types of rivers.
Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to determine the effects of natural environment on erosion risk. In order to determine the weights of the natural environment properties that affect the risk of erosion, comparison matrices were formed and weights were determined as a result of the analysis of matrices. In this study, Geographic Information Systems (GIS) and Remote Sensing methods were used in all mapping and analysis.
In the new developed model; it was determined that erosion risk is affected by geological / lithological features 34%, vegetation density 24%, land use 12%, slope factor 11%, Fournier Index 9%, Bagnouls-Gaussen Index 4%, aspect factor %4 and slope shape 2% rate. Geographical Information Systems (GIS) and Remote Sensing methods were used for the determination and mapping of erosion risk by using these determined weights. As a result of the developed model, 26% of the study area was found to be at high risk of erosion. It was also found that 55% of the olive groves in the study area and sloping terrain were under the risk of moderate erosion.
The erosion risk of the study area was determined also by ICONA method to ensure the accuracy of the developed model and to eliminate the deficiencies in the model. The developed erosion risk model results were compared with the ICONA method results with literatüre review. In addition, it is supported by field observations in the areas where there are certain differences; the accuracy of the developed model has been questioned. In the analysis performed with the developed model, it was determined that the graben bases with accumulation areas were at high risk of erosion. Due to the accumulation in the graben bases, SQL codes (Structured Query Language) in the developed model, these areas were evaluated as accumulation areas. In addition, as a result of comparisons and field observations, the Bagnouls-Gaussen Index parameter was found to be ineffective in determining erosion.
In the erosion risk model developed with this study, with the questioning of many natural environment features together; it is concluded that this study will support the emergence of new regional models instead of erosion risk models used worldwide.