Gelecek arazi kullanım modellerinin yağış-akış ilişkisi içerisinde değerlendirilmesi: Nilüfer Çayı Havzası örneği (Bursa)
Evaluation of future land use models within rainfall-runoff relation: the case of the Nilufer River Basin (Bursa)
Yazar: GÜLAN GÜNGÖR
Danışman: DOÇ. DR. CİHAN BAYRAKDAR
İstanbul Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / Coğrafya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Coğrafya = Geography
Dizin: Akış modelleri = Flow models ; Arazi kullanımı = Land use ; Havzalar = Basins ; Nilüfer Çayı = Nilüfer Stream ; Nilüfer Çayı Havzası = Nilufer River Basin ; Yağış-akış modelleri = Rainfall-runoff models ; Yağışlar = Rainfall

Özet:
Bu çalışma değişen arazi kullanımına bağlı olarak Nilüfer Çay'ı havzasında değişen hidroloji parametreleri olan pik akış, ortalama akış ve yüzeysel akış değerleri değerlendirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında Terrset programıyla temel altlık arazi kullanımları için: 1989 ve 1999 yıllarına ait Landsat-5 uydu görüntülerinin ön işlem ve ardından piksel tabanlı ve obje tabanlı sınıflama metotlarının birlikte kullanılması sonucu elde edilmiştir. Ardından model doğruluğu sağlamak amacıyla 2009 yılı ve 2019 yılı arazi kullanım projeksiyonları üretilerek referans görüntüler ile kıyaslanmıştır. Hata matrisleri belirlenmiştir. Tüm yıllar için doğruluk oranı %85.78'in altına düşmemiştir. Model güvenirliği sağlandıktan sonra SWAT modelinde kullanılacak dönemlere uygun olacak şekilde gelecek arazi kullanım projeksiyonları üretilmiştir. Referans yılı olan 1971-2000 dönemi için 2009 arazi kullanımı, 2020-2049 yakın gelecek dönemi için ise 2029 arazi kullanımı, 2070-2099 uzak gelecek için ise 2070 arazi kullanımı kullanılmıştır. Ardından referans arazi kullanımı kullanılarak üretilen 2020-2049 yakın gelecek ile 2029 arazi kullanımı kullanılarak elde edilen 2020-2049 yakın geleceğe ait pik akış, ortalama akış ve yüzeysel akış değerleri kıyaslanmıştır. Sonuçlar karşılaştırıldığında, göze çarpan özelik tüm akış değerlerinde arazi kullanımının değişimi ile birlikte artış elde edilmesidir. Bu artış en fazla pik akış değerlerine yaşanmıştır. Bu iki farklı arazi kullanımın alt havzalar üzerinde ki yansıma değerleri de karşılaştırılmıştır. Orman ve yarı doğal alanların büyük yer kapladığı bazı alt havzalarda değişen arazi kullanımına bağlı olarak ortalama akış değerlerinin düştüğü gözlemlenmiştir. 2009 arazi kullanımı kullanılarak üretilen 2070-2099 uzak gelecek, 2029 arazi kullanımı kullanılarak üretilen 2070-2099 uzak gelecek ve son olarak 2070 arazi kullanımı kullanılarak üretilen 2070-2099 uzak gelecek dönemlerine ait havza hidrolojisi parametreleri olan pik akış, ortalama akış ve yüzeysel akış değerleri de karşılaştırılmıştır. Tüm çıktılarda değer artışı yaşandığı elde edilmiştir. Bu değerler arasında ki fark en fazla pik akış değerlerinde gözlenmiştir. Sonuç olarak değişen arazi kullanımın bağlı olarak havza hidroloji parametreleri incelenmiştir. Hidroloji çalışmalarında sabit tutulan arazi kullanım parametresine bağlı olarak oluşabilecek yanılgıların gösterildiği bir çalışma olmuştur.

Abstract:
In this study, variable hydrological parameters such as peak, mean and surface flows of Nilufer Stream Basin were evaluated due to the changing land use. In the first phase of the study, basic land use map was produced with pre-processing, pixel-based and object based classification methods on Landsat-5 satellite images from 1989 and 1999. Then, in order to obtain model accuracy, the 2009 and 2019 land use projections were produced and compared with reference images. The error matrices were determined. The accuracy rate didn't fall below 85.78 % for all years. After ensuring the model reliability, future land use projections were produced in accordance with the SWAT model. Then the peak, mean and surface flow values of the near future 2020-2049 which produced from reference land use map and near future 2020-2049 which produced from the 2029 land use map were compared. When the results are compared, the striking feature is the increase in all flow values with the change of land use. The most increase was seen at the peak flow values. The reflection values on sub-basins of the two maps were also compared. It observed that the mean flow values have decreased in some sub-basins where the forest and semi-natural areas that cover huge areas due to the changing land use. The peak flow, mean flow and surface flow values, which are the basin hydrology parameters of the distant future, were compared with 2070-2099 produced from the 2009 reference land use map, 2070-2099 produced from the 2029 land use map and 2070-2099 produced from the 2070 land use map. It was observed that there was an increase in value for all results. The difference between these values was observed at the highest peak flow values. As a result, basin hydrology parameters were analyzed that depend on changing land use. It has been a study in which the errors that may occur depending on the land use parameter kept constant in hydrology studies are shown.