Toprak fiziksel özelliklerinin uzaysal değişkenliğinin jeoistatistiksel yöntemlerle analizi
Analysis of spatial variability of soil physical properties using geostatistical methods
Yazar: BUKET YETGİN
Danışman: DOÇ.DR. SABİT ERŞAHİN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
ÖZET TOPRAK FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN UZAYSAL DEĞİŞKENLİĞİNİN JEOİSTATİSTİKSEL YÖNTEMLERLE ANALİZİ Buket YETGİN GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TOPRAK ANA BİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ 2004, 94 Danışman: Doç. Dr. Sabit ERŞAHİN Jüri : Prof. Dr. Alper DURAK Jüri : Doç. Dr. Sabit ERŞAHİN Jüri : Yrd. Doç. Dr. Kadri YÜREKLİ Topraklar ve özellikleri zamanla çevresel faktörlerin etkisi sonucu dikey ve yatay yönde değişmektedir. Kısmen belirleyici olan modellerle topraklardaki bu değişkenlik gösterilebilmektedir. Bu çalışmada, yaklaşık 3 ha Mık bir alanda toprak fiziksel özelliklerinin uzaysa! değişkenliğinin jeoistatiksel yöntemlerle belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 0-30 cm toprak derinliğinden alman örneklerinin kil, silt, kum içerikleri, doymuş hidrolik iletkenlik (Ksat), hacim ağırlığı (HA), gözeneklilik (f), tarla kapasitesi su içeriği (TK), solma noktası su içeriği (SN) ve bitkiye yarayışlı su içeriği (BYS), CaC03, pH, organik madde ve EC ölçümleri laboratuarda yapılmıştır. Laboratuarda ölçülen sonuçlar kullanılarak her bir toprak özelliği için tanımsal istatistik yapılmıştır. Toprak özelliklerinin arazideki uzaysal değişkenliği jeoistatistiksei yöntemlerle analiz edilmiştir. Bu amaçla önce deneysel semivariogramlar eldeII edilmiş daha sonra elde edilen deneysel semivariogramları temsil edecek en uygun teorik semivariogramlar belirlenmiştir. Bu toprak özelliklerinden yüksek değişkenlik gösteren toprak özellikleri CaC03(%) % 42 ve doymuş hidroiik iletkenlik (cm/s) (%60), en düşük değişkenlik gösteren toprak özelliği ise pH (%]) olarak belirlenmiştir. Doymuş hidrolik iletkenlik ve tarla kapasitesi su içeriği üssel (exponential) modelle diğer toprak özellikleri ise küresel modelle modeilenmiştir. Toprak özellikleri arasında uzun mesafeli uzaysai bağımlılık gözeneklilik için (137.50 m), en kısa mesafeli ise hidrolik iletkenlik için (24.9 m) bulunmuştur. En düşük nugget değerleri HA (0.0095) için, en yüksek EC (1110.00) için hesaplanmıştır. Toprak özelliklerinin ölçülmüş değerlerine ve krigleme ile elde edilen değerlere ilişkin yüzey harita sonuçları ve çapraz değerlendirme sonuçlan kriglemenin çalışma alanındaki toprak özelliklerinin enterpolasyonu için güvenle kullanılabileceğini göstermiştir. Anahtar kelimeler: Jeoistatistik, semivariogram, uzaysai değişkenlik, krigleme, çapraz değerlendirme

Abstract:
Ill ABSTRACT ANALAYSIS OF SPATIAL VARIABILITY OF SOIL PHYSICAL PROPERTIES USING GEOSTATISTICAL METHODS Buket YETGİN GAZİOSMANPAŞA UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE DEPARTMAN OF SOIL SCIENCE Master Thesis 2004, 94 Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Sabit ERŞAHİN Jury : Prof. Dr. Aiper DURAK Jury : Assoc. Prof. Dr. Sabit ERŞAHİN Jury : Ass. Prof. Dr. Kadri YÜREKLİ Soils vary both vertically and horizontally due to variation in the rate and extent of soil forming factor over time. This variation can be expressed using proper mathematical functions. The aim of this study was to analayse spatial variability of some soil properties in an approximately 3 ha area with geostatistical methods. Soil samples collected from 0-30 cm depth in a alluvial field were analyzed in laboratory for clay, silt, sand content, saturated hydraulic conductivity (Ksat), bulk density (HA), porosity, water content at field capacity (TK), water content at wilting point (SN), plant available water content (BYS), organic matter, pH, EC and CaCOa. First, explorotary data analysis was conducted for each of the soil properties, then the spatial variability of the soil properties was examined with geostatistical methods. Theoritical semivariograms were fit to experimental semivariograms of soilIV properties to obtain the best model decribing spatial variability for each property. The greatest coefficient of variation was found for saturated hydraulic conductivity (60%) and CaCCh (42%), and the lowest for pH (1%). The best theoritical semivariog.ram for saturated hydraulic conductivity and water content at field capacity was exponential model, and spherical model was the best for all other soil properties. Porosity had the longest distance of spatial dependency ( 137.50 m), and saturated hydraulic conductivity had the shortest (24.9 m). The lowest nugget effect were found for bulk density (0.0095), the highest for EC(1 1 10.00). The similarity in spatial pattern in surface maps of kriging for soil properties result and in measured values of the attributes, and result of cross-validation tests indicated that kriging could be used safely for interpolation of the soil properties in the study area. Key Words: Geostataistics, semivariogram, spatial variability, kriging, cross-validation