Alışveriş merkezlerinin yer seçimi için mekânsal tabanlı karar destek sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and development of a spatial-based decision support system for the location selection of shopping centers
Yazar: GÖNENÇ ERKUL
Danışman: PROF. DR. RAHMİ NURHAN ÇELİK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geomatik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Alışveriş merkezleri = Shopping centers ; Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Karar destek sistemleri = Decision support systems

Özet:
Günümüzde birçok sebebe bağlı olarak dünya nüfusunda yaşanan hızlı artışlar, alışveriş kavramının daha da önemli bir noktaya gelmesini sağlamıştır. İnsanların ve satıcıların bu özel ticari etkileşimde bulunabileceği alanlar olan Alışveriş Merkezleri (AVM), bugünkü bilinen şeklinde 1950'lerden beri insanoğlunun hayatına dahil olmuştur. Yapıldıkları yere bağlı olarak Alışveriş Merkezlerinin bölgesel ölçekteki etkileri, bölgenin demografik, sosyal, kültürel ve ekonomik özelliklerinden etkilenmektedir. Sonuç olarak her bir AVM'nin yapılacağı çevreyle ve bu çevrede yer alan parametrelerle doğru bir şekilde ilişkilendirilmesi, hem ticari yatırımın hem de bölgede yaşayan potansiyel müşterilerin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde dizayn edilmesini sağlamaktadır.
Bu tez çalışmasında, AVM'lerin yer seçimi kararlarına olumlu yönde etki edebilecek bir Mekânsal Tabanlı Karar Destek Sistemi Tasarımı oluşturmak amaçlanmıştır. Bilimsel olarak en uygun yeri seçebilmek için, mekânsal algının en üst seviyede aktarılabileceği ve anlatılabileceği Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tercih edilmiştir. Oluşturulan CBS altyapılı araç, AVM'lerin bölgedeki parametrelerle ilişkilerini mekânsal analiz araçlarıyla inceledikten sonra, tasarlanan çalışma amacına yönelik gereksinimlerin bölgedeki mevcut kaynaklarla uygunluğunu tespit edebilmektedir. Dinamik bir yapıda olması gereği çalışmada yaratılan tasarım, verisetinin ilgili projeye uygun olarak güncellenmesiyle beraber farklı çalışmalarda da kullanılabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Çalışmada CBS uygulamalarından olan ArcGIS Pro kullanılarak birçok farklı kaynaklardan elde edilmiş veriler, oluşturulan Coğrafi Bilgi Sistemine dahil edilmiştir. Ayrıca, pilot bölge olarak belirlenen İstanbul şehrinde AVM yer seçimini etkileyen faktörler tespit edilmiş ve uygulama üzerinde bu faktörlerin birbirleriyle olan ilişkileri ifade edilmiştir. İstanbul'da toplam 91 adet farklı AVM ve 982 adet mahalleye bağlı toplam nüfus, kadın-erkek nüfusu, sosyo-ekonomik statü gibi özelliklerin, diğer önemli faktörlerle mekânsal ilişkileri haritalar üzerinde gözlemlenmiştir. Mekânsal sorgu araçlarından öznitelik ve konum bilgilerine göre olan sorgulama metotlarının yanı sıra; Seyahat Süresi, Kesişim, Yakınlık, Halka Mesafesi gibi mekânsal analiz araçlarından yararlanarak oluşturulmuş bu tasarımda, final tasarımı bu sorgu setlerinin birbirleriyle arka arkaya kullanılmasıyla oluşturulmuştur. Çalışmada tasarlanan aracın yapısı, Karar Destek Sistemi İçin Sorgu Akışlarının Tasarımı bölümünde arayüzünün de olduğu detayla beraber anlatılmıştır. Çalışma alanı olarak belirlenen İstanbul'da, tasarlanan araç üzerinden örnek analizler gerçekleştirilmiştir ve AVM yer seçimi konusunda parametrelerinin seçim önemine dair bazı sonuçlar elde edilmiştir.
Mekânsal Tabanlı Karar Destek Sistemi Tasarımının oluşturulma süreçlerinden ilki olan parametrelerin belirlenmesi aşamasında, literatür çalışmalarında yer alan bilgilerden de faydalanılarak nüfus ve buna bağlı özelliklerin değerlendirildiği demografik özellikler, yollar ve toplu taşıma olanaklarının değerlendirildiği ulaşım imkanları ve gün içi yoğunluğu yaratabilecek çekim merkezleri olmak üzere üç ana faktör belirlenmiştir. Sonraki aşama olan verilerin elde edilme bölümünde, OpenStreetMap'in (OSM) SQL tabanlı web sorgulama platformu olan "Overpass Turbo" aracın faydalanılmıştır. Ek olarak Türkiye İstatistik Kurumu'nun (TÜİK) veritabanı gibi belli başlı kaynaklardan da yararlanılarak verilerin elde edilme aşaması tamamlanmıştır. 
Çalışmada kullanılan ArcGIS Pro uygulamasında yaratılan Coğrafi Bilgi Sistemine, elde edilen verilerin aktarımları gerekli araçların kullanımıyla beraber gerçekleştirilmiştir. Sonraki aşamada, Mekânsal Tabanlı Karar Destek Sistemi Tasarımında kullanılacak olan, çalışmada farklı veri tiplerine bağlı olarak toplam on iki adet katman oluşturulmuştur. Bu katmanlardan sosyal merkezler, kültürel merkezler, sağlık merkezleri ve spor merkezleri verilerini barındıran katmanlar, grup katmanlar olarak tasarlanmıştır. Kendi içlerinde ayrı özelliklere ve verilere sahip olan bu alt katmanlar, sorgu veya analiz amacına yönelik olarak grup katmanlarına dahil edilmiştir. Çalışmada yer alan toplam on iki adet katmanın da mekânsal algıyı en üst düzeye çıkarmayı hedefleyen görselleştirmeleri tasarlanmıştır. Verilerin uygulama üzerinde katmana dönüştürülme işlemi tamamlandıktan sonra, çalışmada kullanılacak mekânsal sorgu ve analiz araçları belirlenmiştir. Bu coğrafi işlem araçları, ilgili katmanlar için ayrı ayrı uygulanmış ve çalışmada istenilen öznitelikleri barındıran tablolar ve haritalar oluşturulmuştur. Bunun devamında, ana tasarımı oluşturmak için "Workflow Manager Tools" analiz araç setinden "Create Jobs" aracı kullanılarak bu sorgu setleri ve mekânsal analiz araçları entegre bir şekilde tüm parametrelerin girileceği bir yapıda oluşturulması planlanmıştır. Ancak çalışmada kullanılan ArcGIS Pro yazılımında, bu araç özelliğinin kullanımı lisans kapsamına dahil değildir. Bu yüzden tek bir araç şeklinde tasarlanması planlanan bu sorgu akışları belli bir sırayla uygulanmıştır. 
Mekânsal Tabanlı Karar Destek Sisteminin arayüz tasarımı, istenilen parametrelerin seçileceği, amaca yönelik kullanıma hizmet edebilecek yapıda tasarlanmıştır. En az bir tane parametre seçiminin zorunlu olduğu tasarımda, yeni yapılması planlanan bir AVM'nin yer seçiminin çevresindeki faktörlerle ne şekilde iletişime girdiği gözlemlenebileceği gibi mevcutta olan AVM'lere yönelik yapılabilecek yatırımların da karar verme süreçleri yönetilebilmektedir. Çalışmada bulunan nüfus, sosyo-ekonomik statü, mevcuttaki AVM'leri içeren rekabet durumu, toplu taşıma imkanları, özel seyahatlar için yolların önemi, birçok farklı amaca yönelik hizmet veren kitle çekim merkezleri gibi parametrelerin mekânsal olarak anlamlanması sağlayıp hem tablolar üzerinde hem de istenilen kriterlere uygun parametrelerin özniteliklerini belirleyerek haritalar üzerinde gösterimi sağlanmıştır. Beş farklı sütundan oluşan tasarımın ilk sütunu, istenilen sorgulamaya yönelik parametre seçimini temsil etmektedir. İkinci sütunda, seçilen parametrelerden kendi aralarında önceliklerine göre numaralandırılması beklenmektedir. Üçüncü sütunda, özniteliklere bağlı sorgu koşullar belirlenirken dördüncü sütunda konuma bağlı sorgu koşullarının tanımlanması gerekmektedir. Son olarak beşinci sütunda ise, seyahat süresi sorgusu için ilgili parametre değerleri belirlenmektedir. 
Çalışmada oluşturulan aracı test etmek için seçilen örnek koşullara ve analize göre, İstanbul'da yer alan 91 AVM'den ilgili kriterlere uyan 21 adet AVM belirlenmiş ve çevresindeki mekânsal ilişkilerle beraber görselleştirilerek final haritasında paylaşılmıştır. Buna ek olarak 21 adet AVM'nin özniteliklerini içeren öznitelik tablosu da, bu kriterlere uygun olan AVM'lerin adlarını, içlerindeki kategori ve marka sayısılarını, aynı zamanda en yakın rakip AVM'yle olan mesafelerini de içerecek şekilde hazırlanmıştır.
Çalışmanın son kısmında, elde edilen sonuçlardan bahsedilmiştir ve bu sonuçlara bağlı olarak çalışmanın ileriye dönük performansını arttırmaya yönelik önerilerde bulunulmuştur. İlk olarak tasarımın kullanımını hızlandırmak ve daha etkin hale getirmek amacıyla tasarımın çalışmada belirtilen şekilde tek bir araca dönüştürülmesi optimum performansı elde edebilmek için önerilmektedir. İkinci olarak, çalışmada kullanılan parametrelerin yeni çalışma alanlarına göre genişletilmesi, aracın veriminin ve performansının artması için önerilmektedir. Ayrıca, Coğrafi Bilgi Sistemine arsa, arazi veya konut değerleri gibi verilerin eklenmesi, AVM yer seçimi için oluşturulan Mekânsal Karar Destek Sisteminin ekonomik açıdan değerlendirilebileceği bir diğer kritik parametre olarak önerilmektedir. Son olarak ise çalışmada tasarlanan Coğrafi Bilgi Sistemine, ilgili çalışma alanının yükseklik bilgisini içeren Sayısal Yükseklik Modellerinin eklenmesi, bölgedeki diğer verilerle bölge topografyasının ilişkilendirilerek daha detaylı analizler yapılabilmesi önerilmektedir.

Abstract:
The rapid increases in the world's population due to many reasons today have led to an even more important point in the concept of shopping. Shopping Malls which are areas where people and sellers can interact with this special commercial, have been involved in human life since the 1950s in their current form. Depending on where they are located, the effects of Shopping Centers on a regional scale are influenced by the demographic, social, cultural and economic characteristics of the region. As a result, the correct correlation of each shopping mall with the environment in which it will be built and the parameters contained in this environment allows it to be designed to meet the needs of both commercial investment and potential customers living in the region.
In this thesis, it is aimed to create a Spatial-Based Decision Support System Design that can positively affect the location selection decisions of shopping malls. In order to choose the most scientifically appropriate place, Geographic Information Systems (GIS) have been preferred where spatial perception can be transmitted and explained at the highest level. The created GIS infrastructure tool is able to determine the conformity of the requirements for the intended purpose of the study with the available resources in the region after examining the relationship of shopping malls with parameters in the region with spatial analysis tools. Due to the fact that it has a dynamic structure, the design created in the study has been designed in such a way that its data set is updated in accordance with the relevant project, as well as it can be used in different studies.
In the study, data obtained from many different sources using ArcGIS Pro, which is one of the GIS applications, was included in the Geographical Information System created. In addition, factors affecting the choice of shopping center location in the city of Istanbul, which is designated as a pilot region, have been identified and the relationships of these factors with each other have been expressed on the application. A total of 91 different shopping malls and 982 neighborhoods in Istanbul, the total population, the male-female population, socio-economic status, as well as spatial relationships of characteristics such as other important factors have been observed on maps. In this design, which was created by using spatial analysis tools such as Travel Time, Intersection, Near, Multiple Ring Buffer, as well as query methods based on attributes and location information from spatial query tools, the final design was created by using these query sets consecutively with each other. The structure of the tool designed in the study is described in detail, including its User Interface (UI) in the section on the Design of Query Flows for the Decision Support System. A number of sample analyses were carried out on the designed infrastructure in Istanbul, which was designated as the study area, and some results were obtained on the selection importance of the parameters of the shopping center in terms of location selection.
The stage of determining parameters, which is the first of the processes of creating a Spatially Based Decision Support System Design, has been studied in three main factors; (1) demographic characteristics of the population and related characteristics are evaluated, (2) transportation facilities where roads and public transportation facilities are evaluated, (3) centers of attraction that can create intraday intensity. In the data acquisition section, which is the next stage, the "Overpass Turbo" tool, the SQL-based web query platform of OpenStreetMap (OSM), was used. In addition, the data acquisition phase has been completed by using certain sources such as the database of the Turkish Statistical Institute (TUIK).
The data obtained were transferred to the Geographical Information System created in the ArcGIS Pro application used in the study with the use of the necessary tools. At the next stage, a total of twelve layers have been created depending on different data types in the study, which will be used in the Design of a Spatially Based Decision Support System. From these layers, social centers, cultural centers, health centers and sports centers are designed as layers, group layers that hold data. These sublayers, which have separate properties and data in themselves, will be included in the group layers for the purpose of query or analysis. The most appropriate symbology has been selected and designed for visualizations of all twelve layers in the study that aim to maximize spatial perception. After the process of converting the data into a layer on the application was completed, the spatial query and analysis tools to be used in the study were determined. These geospatial processing tools were applied separately for the relevant layers and tables and maps containing the desired attributes were created in the study. In the future, it is planned to create these query sets and spatial analysis tools in a structure where all parameters will be entered in an integrated manner using the "Create Jobs" tool from the "Workflow Manager Tools" analysis toolkit to create the main design. However, the license authority for some tools is not defined in the ArcGIS Pro software used in the study, as in this tool. That is why these query flows, which were planned to be designed as a single tool, were implemented in a certain sequence.
The user interface (UI) design of the Spatial-Based Decision Support System is designed in such a way that the desired parameters are selected and can serve for purposeful use. In the design where at least one parameter selection is required, it can be observed how a newly planned shopping mall communicates with the factors surrounding the location selection, as well as the decision-making processes of investments that can be made for existing shopping malls can be managed. Spatial understanding of the parameters such as population, socio-economic status, competitive situation involving existing shopping malls, public transportation facilities, importance of roads for private travel, mass attraction centers serving many different purposes found in the study was provided and their representation was provided both on tables and on maps by determining the attributes of the parameters in accordance with the desired criteria. The first column of the design, which consists of five different columns, represents the parameter selection for the desired query. In the second column, it is expected that the selected parameters will be numbered by prioritizing among themselves. In the third column, the query conditions depending on the attributes must be determined, while in the fourth column, the query conditions depending on the location should be defined. Finally, in the fifth column, the relevant parameter values are determined for the travel time query.
According to the sample conditions and analysis chosen to test the tool created in the study, 21 shopping malls that meet the relevant criteria from 91 shopping malls in Istanbul were determined and visualized together with the spatial relations around them and shared on the final map. In addition, the attribute table containing the attributes of 21 shopping malls has been prepared in a way to include the names of the shopping malls that meet these criteria, the number of categories and brands in them, as well as the distance from the nearest competitor shopping mall.
In the last part of the study, the results obtained were mentioned and some suggestions were made to increase the prospective performance of the study based on these results. First of all, in order to speed up the use of the design and make it more effective, it is recommended to transform the design into a single tool as specified in the study in order to achieve optimum performance. Secondly, it is recommended to expand the parameters used in the study according to the new study areas, to increase the efficiency and performance of the study. In addition, adding data such as land, land or housing values to the Geographical Information System is suggested as another critical parameter that can be evaluated economically for the Spatial Decision Support System created for shopping mall location selection. Finally, it is recommended to add Digital Elevation Models containing the altitude information of the relevant study area to the Geographic Information System designed in the study, so that more detailed analyzes can be made by correlating the topography of the region with other data in the region.