Ekosistem hizmetlerinin çok kriterli karar verme yaklaşımı ile planlanması: Belgrad ormanı örneği
Planning of ecosystem services by using multi criteria decision making: The case of Belgrad forest
Yazar: İNCİ ÇAĞLAYAN
Danışman: PROF. DR. AHMET YEŞİL
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Günümüzde Türkiye ormancılıkta, bir yandan geleneksel planlama yaklaşımının eksik yönlerini bertaraf etmeye çalışırken, diğer yandan da dünya ormancılığına entegrasyon sürecinde hem bilimsel alanda hem de uygulamada önemli çalışmalar yapmaktadır. Bu bağlamda Tarım ve Orman Bakanlığı tüm orman planlama işleyişini gözden geçirerek ve bilişim çağının gerektirdiği teknolojiyi kullanarak ormanları planlamaya çalışmakta ve bunu bir ölçüye kadar başarı ile gerçekleştirmektedir. Diğer bir anlatımla, Türkiye ormanları için planlanma süreci, endüstriyel ihtiyaçlara odaklanmakla birlikte iklim düzenleme, su sağlama, rekreasyon, estetik gibi diğer hedefleri de içine alan karmaşık planlama problemlerine çözüm üretmekle yükümlüdür. Orman planlamasında karşılaşılan karmaşık problemlerin uygulamada çözüme kavuşturulması bu doktora çalışmasının amaçlarından birisi olarak belirlenmiştir. Böylece gelişmiş dünya ülkelerinin benimsediği modern orman planlama yaklaşımları uygulamalı olarak test edilerek ülkemiz orman planlama yaklaşımı ile entegre edilecektir. 
Bu çalışma analitik hiyerarşi süreci, karışık tam sayılı programlama modeli ve optimizasyon tekniklerini içeren üç temel aşamadan oluşmaktadır. Çalışmada önerilen model ve çözüm yollarının uygulanabilirliğini ve geçerliliğini değerlendirmek için, İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü'ne bağlı Kurtkemeri, Bentler ve Atatürk Arboretumu işletme şefliklerini içine alan Belgrad Ormanı için bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın birinci aşamasında Belgrad Ormanı'nın sunduğu ekosistem hizmetlerinden hangisinin ormanın neresinden sağlanacağı çok kriterli karar verme tekniklerinden analitik hiyerarşi süreci kullanılarak tasarlanmış ve ekosistem hizmetlerinin sunulduğu alanlar mekânsal olarak belirlenmiştir. Ekosistem hizmetlerinin belirlenmesi ve belirlenen ekosistem hizmetleri için kriterlerin ağırlıklandırılması aşamasında uzman görüşlerinden yararlanılmıştır. İkinci aşamada, ekosistem hizmetlerinin alansal uygunluk potansiyellerinin ve amaçların çelişmesi nedeniyle meşcerelere ekosistem hizmetlerinin atanması için bu hizmetler arasındaki ödünleşmeler araştırılmıştır. Bu aşamada katılımcı yaklaşım ve sürdürülebilir kalkınma amaçlarından yararlanarak çözüm üretilmiştir. Birden fazla sürdürülebilir kalkınma amacının söz konusu olduğu alanlarda katılımcıların amaçlar için belirlediği ağırlıklar dikkate alınarak ekosistem hizmetleri arasında denge sağlanmıştır. Dengelerin sağlanmasında matematiksel model olarak karışık tamsayılı programlama tekniği kullanılmıştır. Ödünleşme sonucunda orman fonksiyon alanları kararlaştırılmıştır. Üçüncü aşamada, en iyi denge oluşturacak çözümü ortaya koymak için silvikültürel senaryo ile birlikte stratejik plan alternatifleri belirlenmiştir. Bunun içinde optimizasyon tekniklerinden yararlanılmıştır. Oluşturulan stratejik planlama alternatifleri için bu tekniklerinden öncelikle deterministik bir tam sayılı programlama modeli geliştirilmiş ve çalıştırılmıştır. Kurulan bu model ile planlamada mekânsal ve zamansal ilişkilerin dikkate alınacağı sürdürülebilir bir planlama yapılması hedeflenmiştir. Bütün bu süreçlerin sonucunda, model çıktısı olarak alternatif amenajman planları üretilmiştir. Sonuç olarak Belgrad Ormanı için uzman görüşlerini, sürdürülebilir kalkınma amaçlarını ve katılımcıların tercihlerini kapsayan optimizasyon tabanlı "Ekosistem Hizmetlerinin Çok Kriterli Karar Verme Yaklaşımı ile Planlanması Süreci" geliştirilmiştir.

Abstract:
Nowadays, Turkey is making important works in both the practice and science the process of integration into the world of forestry on the other hand trying to eliminate weaknesses of traditional planning approaches on forestry. In this context, the Republic of Turkey Ministry of Agriculture and Forestry tries to review the entire forest planning process and to plan the forests using the technology required by the information age and achieves this to a certain extent successfully. In other words, the planning process for forests of Turkey is responsible for producing solutions to complex planning problems that include other objectives such as climate regulation, water supply, recreation, and aesthetics, while focusing on industrial needs. It is determined as one of the objectives of this doctorate study to find solutions to the complex problems encountered in forest planning in practice. Thus, modern forest planning approaches adopted by developed world countries will be tested as practice and integrated with the forest planning approach of our country.
This study consists of three basic stages including analytical hierarchy process, mixed integer programming model and optimization techniques. In order to evaluate the applicability and validity of the models and solutions proposed in the study, an application was carried out for the Belgrade Forest, which includes the Kurtkemeri, Bentler and Atatürk Arboretum forest sub-district directorate affiliated with the Istanbul Regional Directorate of Forestry. In the first stage of the study, which of the ecosystem services provided by the Belgrad Forest will be provided from where the forest is designed using an analytical hierarchy process, which is a multi-criteria decision-making technique and the areas where the ecosystem services are provided are determined spatially. Expert opinions were used in the determination of ecosystem services and the weighting of criteria for these determined ecosystem services. In the second stage, the trade-offs between these services were investigated in order to assign ecosystem services to the stands due to the contradiction of the spatial suitability potentials and objectives of the ecosystem services. At this stage, a solution was produced by making use of the participatory approach and sustainable development goals. In areas with more than one sustainable development goals, a balance has been achieved between ecosystem services by taking into account the weights determined by the participants for the purposes. Mixed integer programming technique was used as a mathematical model to provide balances. As a result of the trade-off, forest function areas have been determined. In the third stage, the strategic plan alternatives have been determined together with the silvicultural scenario to reveal the best-balanced solution. Optimization techniques were used in this. For these strategic planning alternatives, a deterministic integer programming model from these techniques was developed and run. With this model, it is aimed to make sustainable planning that will take into account spatial and temporal relationships in planning. As a result of all these processes, alternative forest management plans were produced as model outputs. As a result, an optimization-based "Planning Process of Ecosystem Services with Multi-Criteria Decision Making Approach" has been developed, covering expert opinions, sustainable development goals and participants' preferences for Belgrad Forest.