LEE- Bilişim Uygulamaları-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Musaoğlu, Nebiye" ile LEE- Bilişim Uygulamaları-Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeUzaktan algılama verileri kullanılarak kuraklık olaylarının alansal, zamansal ve frekans analizleri : Ege Bölgesi örneği(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Kocaaslan Karamzadeh, Semra ; Musaoğlu, Nebiye ; 724743 ; Bilişim Uygulamaları Ana Bilim DalıÇağımızın yüzleştiği sorunların en önde geleni şüphesiz ki küresel ısınma ve beraberinde getirdiği iklim değişikliğidir. İklim değişikliğinin, iklim modellerini değiştireceği ve aşırı hava olaylarının sıklığını artıracağı tahmin edildiğinden, dünyanın karşı karşıya olduğu en önemli sorunlardan biridir. Bu değişikliğin; iklim kuşaklarının yer değiştirmesi, kara ve deniz buzullarının erimesi, deniz seviyesinin yükselmesi, şiddetli hava olaylarının yaşanması, taşkın ve sellerin kuvvetli etkilerinin daha sık görülmesi, kuraklık ve çölleşme gibi insan yaşamını doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebilecek olumsuz sonuçlara yol açtığı aşikârdır. Kuraklık ise karmaşık yapısı nedeniyle diğer afetlere göre anlaşılması güç bir afettir. Başlangıç ve bitişi, etki süresi, şiddeti gibi niteliklerini tespit etmek zordur. Diğer yandan, geçmişte yaşanan kuraklık olaylarının tespit edilmesi ve takibinin yapılması, gelecekte ortaya çıkabilecek olası risklerin önceden kestiriminin yapılması, bu doğrultuda erken uyarı sistemlerinin oluşturulması ve kuraklıkla mücadele planlanması kapsamında gerekli tedbirlerin alınması bakımından oldukça önemlidir. Geleneksel kuraklık izleme ve değerlendirme yöntemleri genellikle sürekli olmayan istasyon bazlı meteorolojik verilere dayanmakta iken, uzaktan algılama teknolojisi ve yöntemleri sağladığı sinoptik görüşle, hızlı bilgi üretme imkânı ve mekânsal olarak sürekli bilgi sunması bakımından bu tür çalışmalar için güçlü bir alternatiftir.
-
ÖgeUzaktan algılama verileri kullanılarak kuraklık olaylarının alansal, zamansal ve frekans analizleri: Ege bölgesi örneği(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Kaeamzadeh Kocaaslan, Semra ; Musaoğlu, Nebiye ; 724743 ; Bilişim UygulamalarıÇağımızın yüzleştiği sorunların en önde geleni şüphesiz ki küresel ısınma ve beraberinde getirdiği iklim değişikliğidir. İklim değişikliğinin, iklim modellerini değiştireceği ve aşırı hava olaylarının sıklığını artıracağı tahmin edildiğinden, dünyanın karşı karşıya olduğu en önemli sorunlardan biridir. Bu değişikliğin; iklim kuşaklarının yer değiştirmesi, kara ve deniz buzullarının erimesi, deniz seviyesinin yükselmesi, şiddetli hava olaylarının yaşanması, taşkın ve sellerin kuvvetli etkilerinin daha sık görülmesi, kuraklık ve çölleşme gibi insan yaşamını doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebilecek olumsuz sonuçlara yol açtığı aşikârdır. Kuraklık ise karmaşık yapısı nedeniyle diğer afetlere göre anlaşılması güç bir afettir. Başlangıç ve bitişi, etki süresi, şiddeti gibi niteliklerini tespit etmek zordur. Diğer yandan, geçmişte yaşanan kuraklık olaylarının tespit edilmesi ve takibinin yapılması, gelecekte ortaya çıkabilecek olası risklerin önceden kestiriminin yapılması, bu doğrultuda erken uyarı sistemlerinin oluşturulması ve kuraklıkla mücadele planlanması kapsamında gerekli tedbirlerin alınması bakımından oldukça önemlidir. Geleneksel kuraklık izleme ve değerlendirme yöntemleri genellikle sürekli olmayan istasyon bazlı meteorolojik verilere dayanmakta iken, uzaktan algılama teknolojisi ve yöntemleri sağladığı sinoptik görüşle, hızlı bilgi üretme imkânı ve mekânsal olarak sürekli bilgi sunması bakımından bu tür çalışmalar için güçlü bir alternatiftir. Uzaktan algılama verilerinin meteorolojik verilere göre gözlem kapsamı, doğrudan görüntüleme ve meteorolojik olmayan faktörlerin etkilerini yakalama yeteneği gibi bazı avantajları vardır. Bu anlamda, uydulardan elde edilen yüksek mekânsal ve zamansal çözünürlüklü veri setleri, meteorolojik istasyonların bulunmadığı veya dağılımının seyrek olduğu alanlarda bile kuraklığın değerlendirilmesi amacıyla yapılan çalışmalar için önemli bir kaynak oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasının öncelikli amacı; neredeyse gerçek zamanlı, çoğunlukla ücretsiz veya çok ekonomik uydu verilerinin kuraklık olaylarını izleme ve öngörme çalışmalarında kullanılabilirliğini araştırmak, uzaktan algılama yöntemlerinin sunduğu olanaklarla Türkiyedeki geleneksel kuraklık izleme yöntemleri için destekleyici ve gerekli bir unsur olduğunu ortaya koymaktır. Bu temel amaç çerçevesinde ikincil amaçlar; (1) yapılan literatür incelemesi doğrultusunda uzaktan algılamaya dayalı kuraklık indisleri olarak seçilen gerek bölgesel gerekse ülke bazında dünya çapında sayısız çalışmada doğruluğu test edilmiş Bitki Durum İndisi (VCI), Sıcaklık Durum İndisi (TCI), Bitki Sağlık İndisi (VHI) ile kuraklık olaylarını mekânsal ve zamansal olarak değerlendirmek, (2) uzaktan algılamaya dayalı kuraklık indisleriyle karşılaştırmalı olarak yersel meteorolojik gözlem istasyon verilerine dayalı Standartlaştırılmış Yağış Evapotranspirasyon İndisi (SPEI) ile kuraklık olaylarını değerlendirmek, (3) uydu ve yersel olmak üzere farklı iki kaynaktan gelen verilere dayalı kuraklık indislerinin zaman serilerinin frekans analizlerini irdelemek, (4) VCI, TCI, VHI indisleri ile SPEI indisinin korelasyonunu ve tutarlılığını literatürde ilk kez bu çalışma ile çapraz dalgacık yöntemi aracılığıyla test etmek olarak belirlenmiştir. Bu amaçlar doğrultusunda; büyük Akdeniz Havzası'nın bir parçası olan, Akdeniz ikliminin tipik özelliklerini göstermesi ve topografyası bakımından yaz kuraklıklarının yoğun olarak yaşandığı bilinen Ege Bölgesi örnek çalışma bölgesi olarak seçilmiştir. Uzaktan algılamaya dayalı kuraklık indisleri için gerekli olan veriler, orta ölçekli ve yüksek zamansal çözünürlüklü, hiperspektral MODIS uydusunun sunulmaya başlandığı tarih olan 2000 yılından bu yana çalışma bölgesini kapsayan alan için temin edilmiştir. VCI, TCI ve VHI kuraklık indislerinin uygulamalarına ilişkin işlem adımları, Google tarafından başlatılan güncel uygulamalardan biri olan bulut tabanlı Google Earth Engine (GEE) platformunda javascript kodlama dili kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bahsi geçen indislerin elde edilmesinde gerekli olan yer yüzey sıcaklığı, Normalize Edilmiş Bitki Fark İndisi (NDVI) gibi verilerin temin edilmesi, ilgili bant kombinasyonlarının seçilmesi, ilgili alanın sınırlarının tanımlanması, tarih aralığının filtrelenmesi, bulutluluk maskelemesi gibi ön işlem adımları ile verilerin işlenmesi, indislere ait formülasyonların uygulanması, zaman serilerinin elde edilmesi, sonuçların analiz edilmesi, görselleştirilmesi ve saklanması gibi işlem adımlarında GEE platformunun sunduğu olanaklardan yararlanılmıştır. Uydu bazlı VCI, TCI ve VHI indislerinin zaman serileri incelenerek durağan veri formuna uyduğu belirlenerek frekans analizleri Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) ile yapılmıştır. Sonuçlar, bu üç indis için kuraklık modellerinin periyodik özelliklerinin çok yakın olduğunu göstermiştir. Kuraklık zaman serilerinin harmonik davranışı incelendiğinde ise döngülerin yaklaşık 5.9, 3.01 ve 2.01 yıl olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, bu periyod içerisinde aylık olarak elde edilen uydu temelli kuraklık indisler olan TCI, VCI ve VHI zaman serileri (19 yıl; 228 ay) ile yersel istasyon verilerine dayalı SPEI-3 (39 yıl; 468 ay) zaman serisinin kesiştikleri ortak zaman periyodu içindeki korelasyon ve frekans analizleri yapılmıştır. Diğer yandan; meteorolojik istasyon verilerine dayalı SPEI için uzun yıllar veri seti gerektiğinden çalışma alanını kapsayan mümkün olduğunca homojen dağılımlı 23 adet meteoroloji gözlem istasyona ait 1980-2018 yılları aralığında aylık toplam yağış (mm=kg/m²), aylık ortalama sıcaklık verileri (°C), coğrafi koordinatları içeren veri seti Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden temin edilmiştir. Yersel istasyon verilerinden elde edilen SPEI yağış ve potansiyel evapotranspirasyon (PET) arasındaki iklimsel dengeye dayanır. PET hesaplanmasında basit ve etkili bir yöntem olan Thornthwaite yaklaşımı benimsenmiştir. 39 yıllık periyodu kapsayan veri seti ile SPEI değerleri, 1-aylık (SPEI-1), 3-aylık (SPEI-3), 6-aylık (SPEI-6), 9-aylık (SPEI-9) ve 12 aylık (SPEI-12) zaman ölçeklerinde elde edilmiş olup, oluşturulan zaman serileri ile kuraklık olaylarının zamansal dağılımını değerlendirilmiştir. SPEI zaman serisi durağan olmayan zaman serisi özelliği gösterdiğinden, diğer bir deyişle farklı zaman dilimlerinde farklı davranış sergilediğinden, tüm zamanlar için aynı fonksiyonun kullanıldığı klasik Fourier ve Hızlı Fourier dönüşümü yerine, zaman serisinin frekans analizi Kısa Zamanlı Fourier Dönüşümü (STFT) ve Sürekli Dalgacık Dönüşümü (CWT) yöntemleri ile yapılmıştır. SPEI zaman serisinin güç spektrumu ile gösterilen dalgacık dönüşümü sonucuna göre, 10-12 ay (1988-1992 yıllarında), 12-14 ay (2006-2009 yıllarında) ve 8-10 ay (2012-2015 yıllarında) periyodik döngülerinin oluştuğu görülmüştür. SPEI zaman serisinin güç spektrumu ile gösterilen dalgacık dönüşümü sonucuna göre, 10-12 aylık (1988-1992 yıllarında), 12-14 aylık (2006-2009 yıllarında) ve 8-10 aylık (2012-2015 yıllarında) periyodik döngülerinin oluştuğu görülmüştür. Farklı iki kaynak olan uydu ve yersel verilere dayalı kuraklık indislerinin zaman serilerinin korelasyonu ve tutarlılığı literatürde ilk kez Çapraz Dalgacık Dönüşümü (XWT) ve Dalgacık Tutarlılığı (WTC) yöntemleriyle bu çalışmada test edilmiştir. Bu yöntemlerle, zaman serilerinin yalnızca ilişkisi değil aynı zamanda hangi dönemlerde ortak yüksek güç gösterdikleri zamandaki frekans bölgeleri tespit edilmiştir. Faz yapısı ve ayrıntıları zaman alanında ve frekans alanında incelenmiş olup, sonuçları tartışılmıştır.