Oyun motoru ve coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak taşkın simülasyonunun geliştirilmesi

Abstract

Taşkınlar, dünya genelinde en yaygın ve yıkıcı doğal afetlerden biridir ve can kaybı, mal kaybı ve çevresel hasarlara neden olabilir. Özellikle yoğun yerleşim alanlarında meydana gelen taşkınlar, toplumlar üzerinde büyük ekonomik ve sosyal etkilere yol açmaktadır. Günümüzde taşkınların tehlikelerini minimize etmek ve olası hasarları önceden tahmin edebilmek için çeşitli teknolojik ve bilimsel araçlar kullanılmaktadır. Hidrolojik modeller ve iki boyutlu taşkın simülasyonları gibi gelişmiş ve yüksek doğruluğa sahip araçlar, taşkın risk analizi ve planlamasında önemli roller oynamaktadır. Bu yöntemler, taşkın bölgelerini haritalandırmak ve olası su seviyelerini tahmin etmek için kullanılmaktadır. Böylece taşkın risklerinin daha doğru bir şekilde belirlenmesine ve etkili önlem stratejilerinin geliştirilmesine katkı sağlanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, gelişmiş oyun motorları ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanarak taşkın simülasyonlarının üretilmesini sağlamaktır. Bunu gerçekleştirmek için, AHS (Analitik Hiyerarşi Süreci) gibi yaygın kullanılan bir coğrafi istatistik aracı ve SWAT (Soil and Water Assessment Tool) gibi gelişmiş bir hidrolik modelleme aracı kullanılarak, taşkın olabilecek bölgeleri ve bu bölgelerdeki su miktarını belirlemek hedeflenmiştir. Bu araçlar kullanılarak yapılacak analizler sonucu elde edilen veriler, LudicDrive tarafından yazılan "Landscaping" eklentisi kullanılarak Unreal Engine'e aktarılacaktır. Ardından, Unreal Engine içindeki procedural generatorlar ve spline meshler kullanılarak şehrin üç boyutlu modeli oluşturulacaktır. Son olarak, Niagara eklentisi ile akışkan simülasyonu yapılacaktır. Bu yaklaşım, karar vericilere ve bölge sakinlerine daha net bilgiler sunarak, taşkınlara karşı daha etkili önlem stratejileri geliştirmelerine yardımcı olmayı amaçlamaktadır. Çalışmada kullanılan veri setleri, çeşitli güvenilir kaynaklardan temin edilmiştir. SYM (Sayısal Yükseklik Modeli) bilgileri, ALOS PALSAR verilerinden elde edilmiştir. Meteorolojik veriler, 20 yıllık bir dönem için Türkiye Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü (MGM) tarafından sağlanmıştır. Arazi kullanımı verileri, ESRI'nin Sentinel 2 Land Cover haritasından alınmıştır. Toprak tipleri ise FAO'nun Harmonized World Soil Database'inden temin edilmiştir. Bu veri setleri, taşkın risk analizi ve simülasyonu için gerekli olan zengin ve detaylı bilgileri sağlamaktadır. Çalışmanın kapsamı ve bölgesi, Kastamonu ilinin Bozkurt ilçesindeki Ezine Çayı havzasını kapsamaktadır. Prof. Dr. Ali Deniz ve çalışma arkadaşları tarafından hazırlanan raporda, Ağustos 2021'de Batı Karadeniz bölgesinde meydana gelen sel ve taşkın afeti detaylı bir şekilde incelenmiştir. Özellikle Kastamonu'nun Bozkurt ilçesinde önemli can ve mal kayıplarına yol açan bu afetin nedenleri, yağış kayıtları ve yerinde yapılan gözlemlerle değerlendirilmiştir. Meteorolojik analizler, bölgedeki ekstrem yağışların konvektif yapıda derinleşmiş bir sistem tarafından tetiklendiğini göstermiştir. Hidrolojik ve hidrolik analizler ise, selin şiddetini artıran topoğrafik eksiklikleri ortaya koymuştur. Yerleşim alanlarının taşkın koridoru içinde yer alması, zararın boyutunu artıran faktörler arasında yer almaktadır (Deniz, A. Vd., 2021). Bu sebepler, bu bölgenin taşkın risk analizi ve simülasyon çalışmaları için seçilmesinde etkili olmuştur. Bölgenin detaylı analizi, AHS ve SWAT araçları kullanılarak yapılacak ve elde edilen veriler, Unreal Engine simülasyonunun gerçek dışında bir sonuç çıkarmasının önüne geçecektir. Oyun motorlarının böyle bir iş için uygunluğu değerlendirilecek ve potansiyeli belirtilecektir. Oyun motorundaki model ve kullanıcı arasında nasıl etkileşimler gerçekleştirilebileceği açıklanacaktır. Bunların karar verme mekanizmalarına faydalarından ve kamunun bilinçlendirmesinde sağlayacağı bileceği kolaylıklardan bahsedilecektir.