Tarım parsellerindeki toprak nemi ve yer yüzey sıcaklık rejimi değişiminin uzaktan algılama indeksleri kullanılarak analizi Mardin ili örneği
Analysis of soil moisture and land surface temperature regime change in agricultural plots using remote sensing indexes Mardin province example
Yazar: GARBİ DURSUN
Danışman: DOÇ. DR. SEDAT DOĞAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Tarıma elverişli alanlarda nem ve yer yüzey sıcaklığının incelenmesi, tarımsal üretimde verimliliği artırmak ve sürdürülebilir tarım uygulamalarını desteklemek için önemlidir. Nem, bitkilerin büyümesi ve gelişmesi için temel bir faktördür. Yeterli nem içeriği bitki metabolizmasını desteklerken, aşırı nem veya kuraklık bitki sağlığını olumsuz yönde etkileyebilir. Yer yüzey sıcaklığı ise bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerinde doğrudan etkili olan bir diğer faktördür. Yüksek sıcaklıklar bitki büyümesini olumsuz etkileyebilirken, uygun sıcaklık koşulları bitki metabolizmasına olumlu yönde etki eder. Bu tezde 2016 yılı hariç 2013-2021 yılları arasında Mardin ili Kızıltepe ilçesinin 37° 6' ve 37° 10' Kuzey enlemleri ile 40° 15' ve 40° 25' Doğu boylamlarında yer alan Bağrıbütün ve Başak köylerine ait tarım parsellerinin belli yıllar aralığındaki arazi yüzey sıcaklığı ve toprak nem faktörünün incelenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada 2013-2021 yılları için Landsat-8 açık kaynaklı uzaktan algılama uydusu verileri kullanılmıştır. Burada Google Earth Engine (GEE)  kullanılarak çalışma alanında meydana gelen değişiklikleri incelemek için Normalize Fark Bitki Örtüsü İndeksi  (NDVI), Normalleştirilmiş Fark Nem İndeksi (NDMI), Yer Yüzey Sıcaklığı(LST) ve Toprak Nem İndeksi (SMI), uzaktan algılama indeksleri hesaplanıp bu indekslerin sonuç haritaları GEE tarafından hesaplandıktan sonra ESRI, Inc.'in ArcGIS v10.6.1 programı kullanılarak elde edildi.Landsat-8 verilerinden elde ettiğimiz sonuçların doğruluğunu test etmek amacıyla aynı yıllara ait MODIS günlük LST verilerinden de LST haritaları oluşturulmuş ve karşılaştırma yapılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda köy merkezleri ve ekili olmayan ya da daha az ekili tarım parsellerinde sıcaklık değeri fazla ve nem oranı düşük iken ormanlık alan ve yoğun ekili tarım parsellerinde yer yüzey sıcaklığı düşük ve nem oranının yüksek olduğu görülmüştür. Yıllara göre karşılaştırma yaptığımızda ise 2021 yılında tarım parsellerindeki bitki örtüsü oranı azalırken yer yüzey sıcaklığında artış meydana gelmiştir.

Abstract:
Investigating soil moisture and land surface temperature in agricultural areas is crucial for enhancing agricultural productivity and supporting sustainable farming practices. Soil moisture is a fundamental factor for plant growth and development. Adequate moisture content supports plant metabolism, while excessive moisture or drought can negatively affect plant health. Land surface temperature directly influences plant growth and development. High temperatures can adversely impact plant growth, whereas suitable temperature conditions positively affect plant metabolism. This thesis aims to investigate the land surface temperature and soil moisture factors of agricultural parcels in the villages of Bağrıbütün and Başak, located between the latitudes of 37° 6' and 37° 10' North and longitudes of 40° 15' and 40° 25' East, in Kızıltepe district, Mardin province, over the years 2013-2021, excluding 2016. In this study, Landsat-8 open-source remote sensing satellite data were used. Remote sensing indices such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Moisture Index (NDMI), Land Surface Temperature (LST), and Soil Moisture Index (SMI) were calculated using Google Earth Engine (GEE) to analyze changes in the study area. After calculating the results of these indices with GEE, the maps were generated using ArcGIS v10.6.1 by ESRI, Inc. To validate the results obtained from Landsat-8 data, LST maps were also created from MODIS data for the same years and compared. This comparison showed that in village centers and less cultivated or uncultivated agricultural parcels, the temperature values were higher and moisture levels were lower, whereas in forested areas and densely cultivated agricultural parcels, the surface temperature was lower and the moisture levels were higher. When comparing the data over the years, it was observed that the vegetation cover in agricultural parcels decreased and the land surface temperature increased in 2021.