Quantitative evaluation of airport driven urban development model: Case of Istanbul airport

Abstract

Globally, urban dynamics and their impacts have led to changes in the structure and function of the urban area. Urban transformations are multidimensional developments. These changes can transform the immediate neighborhood where the change has happened and continuously lead to the whole metropolitan area. Thus, cities have turned into the nodal points of global change (Zhang, 2016). Many factors have driven the transformation of land-use changes in urban areas. The most significant spatial and economic factors are airports that are transformed from transportation nodes into urban centers. These include the airport operator's need to create additional revenue streams for profit-seeking and counter-cyclical business reasons. Industry's pursuit of affordable and accessible urban land lead to the globalization of supply chain management and growth of immediate manufacturing and distribution, the developing role of e-commerce and logistics, the growing part of airports as meeting places for social and commercial-aim interactions, and the emergence of airports as gateways (Kasarda, 2001). Airports shape and affect the whole system in regional and metropolitan scale. These effects speared out through the entire system and develop transportation links, and consequently, it makes up new nodes along with further development paths. Though, these developments differ depending on regional and metropolitan economic and spatial planning strategies. Istanbul, the biggest city of Turkey, has started growing both economically, demographically, and spatially after the new airport construction. In defining Istanbul's spatial development tendencies and forming future scenarios, the development model of the area should be taken into consideration. In planning, during either future land use or transportation centered land use estimation, several views on land use, functional relations, or organizations have suggested in different periods. Planning and the preplanning of settlements depend on certain principles. These features will be defined in detail in the literature review section. Three main principles have been accepted in land use models developed in several periods which affects individual's life cycle in an urban area. The first one is the organization of urban land use from city centers to the rings through outwards (the Concentric Model); In the second model, the land use expands radically, open from the center to the sides. The third one is the spread of land use by cores that promote accessibility in the settlement. Therefore, to support the relations between different features used in the cellular automata (CA) method, which aims land use estimations, three samples related to these models are examined. At the end of the 1980s, the development of computer programs (GIS) that can save and process data in a computer, from that time, land use estimations and evaluations have expanded enormously. In this study, factors affecting the land use developments, determined by literature studies, questionnaires, and expert opinions, are supported by using spatial data, existing land uses, and other active factors. The quantitative data and final models will define airport development tendencies and will demonstrate if it will follow any development concept model in regional and metropolitan scale. In this study, by including natural, physical, economic and human environment data and using the developed model (APELUM), it is aimed to make predictions and simulate the effect of "airport function" on regional and urban development. In this study the first chapter includes the methodology, aim of the study, and hypotheses. The second chapter evaluates urban growth theories, airport-driven urban development, and concept models. This section explains the quantitative evaluation of land use development, the aviation-driven estimation models relating to regional economic competition, spatial economic dynamics, and its development process. By evaluating the economic and spatial dimensions of three sample studies, the third chapter analyzes the spatial and economic development dimensions of each case based on the development's effective dynamics. The fourth chapter will be based on Istanbul's spatial structure, development process, and airport connection. General spatial dimensions of Istanbul and its urban development strategy process and transportation relations will be evaluated. Istanbul grand airport location selection and are other planning criteria will also be explained in this section. In the fifth chapter, the leading factors' effect on the land-use tendencies of this unique environment (areas within a 20 km radius from Istanbul Airport) will be simulated in the ARCGIS environment and by using a quantitative method based on the Sieve analysis method by considering two scenarios based on user preferences and Istanbul municipality planning strategy planning. Data collection will be supported by conducting questionnaires. •This quantitative model and similar ones are useful tools for measuring effective factors on land-use changes •It generates quantitative estimations based on spatial data in the planning process of cities. •It can be useful to develop simulation models that make correlations between different features of measured tendencies. •It generates a layout for defining the development model of the airport. In this chapter development model of Istanbul airport based on the quantitative evaluations and simulations will be evaluated. In the last chapter, the whole process will be summarized in detail, providing a discussion of hypotheses, conclusions, and recommendations. The contributions of the Research will be defined.

Küresel anlamda kentsel dinamikler ve etkileri, kentlerin gelişmelerini ve değişimlerini yönlendirmektedir. Kentsel dönüşümler çok boyutludur. Bu dinamikler, değişimin yaşandığı yakın çevrede ve etkinliğine bağlı olarak uzak alanlarda ve kent çeperlerinde de farklılaşmalara neden olabilmekte hatta tüm metropol alanın arazi kullanımına yön verebilmektedir. Bu nedenle şehirler, küresel değişimin düğüm noktalarına dönüşmüştür. (Zhang, 2016). Kentsel alanlarda arazi kullanım değişikliklerinin dönüşümünü birçok faktör etkilemektedir. Bu doğrultuda en önemli faktörler arasında, ekonomik ve mekansal kurguyu doğrudan etkileyen havalimanları fonksiyonu ve bu fonksiyona entegre ulaşım sistemleri yer almaktadır. Kentsel gelişmeyi ve dönüşümü yönlendiren en önemli faktörlerden biri durumunda olan Havaalanı Fonksiyonuna bağlı olarak yatırımcıların kâr beklentileri ve döngüsel ticari nedenlerden dolayı ek gelir akışı yaratma ihtiyacı havaalanı yakın çevre arazi kullanım kararlarının farklılaşmalarına neden olmaktadır. Endüstrinin uygun fiyatlı ve erişilebilir kentsel arazi arayışı, tedarik zinciri yönetiminin küreselleşmesine ve anında üretim ve dağıtımın büyümesine, e-ticaret ve lojistiğin rolünün gelişmesine, havalimanlarının sosyal ve ticari amaçlı etkileşimler için buluşma yerleri olarak büyümesine ve havaalanlarının ağ geçidi olarak ortaya çıkmasına sebep olmuştur (Kasarda, 2001). Havaalanları tüm sistemi bölgesel olarak şekillendirir ve etkileri metropoller tarafından desteklenir. Bu etkiler tüm kentsel sistemlere yayılmakta, yeni ulaşım bağlantılarının gelişmesine ve sonuç olarak daha fazla yayılma ile birlikte yeni önemli kentsel odak noktaların oluşmasına neden olur. Türkiye'nin tarihi geçmişi ve metropoliten alan yapısı ile lider konumunda olan İstanbul, yeni havalimanı inşaatından sonra ekonomik, demografik ve mekansal olarak daha da büyümektedir. İstanbul'un mekansal gelişme eğilimlerini tanımlarken ve gelecekteki senaryoları oluştururken, bölgenin kalkınma modeli dikkate alınmalıdır. Planlamada, gelecekteki arazi kullanımı veya ulaşım merkezli arazi kullanımı tahmini sırasında, farklı dönemlerde arazi kullanımı, işlevsel ilişkiler ve organizasyonlar hakkında çeşitli görüşler öne sürülmüştür. Yerleşimlerin planlanması belirli ilkelere bağlıdır. Bu ilkeler literatür ve kuramsal bilgilerin yer aldığı bölümünde ayrıntılı olarak tanımlanmıştır. Kentsel alanda çeşitli dönemlerde insanların yaşam döngüsünü etkileyen üç ana arazi kullanım modeli ilkesel olarak değerlendirilmiştir. İlk modelin özelliği kentsel arazi kullanımının şehir merkezlerinden dışarıya doğru örgütlenmesidir (Eşmerkezli Model). İkinci model de arazi kullanımı merkezden yanlara doğru açık bir şekilde genişleme kurgusunu baz alan modeldir. Üçüncü model ise arazi kullanımın çekirdekler şeklinde yerleşim noktalarına erişebilirliği sağlamak için etrafa yayılma modelidir 1980'lerin sonlarına doğru, bilgisayar programlarının (GIS) gelişimi ve verileri bir bilgisayara kaydetme ve analiz etme olanağını sağlayan modellerin ortaya çıkışı, arazi kullanımın tahmin ve değerlendirmelerinde muazzam bir etki yaratmıştır. Bu çalışma, literatür araştırmaları, anketler ve uzman görüşleri ile belirlenen arazi kullanım gelişimini etkileyen faktörler, mekansal veriler, mevcut arazi kullanımları ve diğer aktif faktörler ile desteklenmektedir. Bu çalışmada, doğal, fiziki, ekonomik ve beşeri çevreye ait verilerin sisteme dahil edilmesiyle ve çalışma kapsamında geliştirilen modelin (APELUM) bir araç olarak kullanılmasıyla ve İstanbul özelinde gerçekleştirilen vaka çalışmasıyla "havaalanı fonksiyonunun" bölgesel ve kentsel geliştirmeyi ne şekilde etkileyebileceğine dair kestirimlerin yapılması ve simüle edilmesine yön verebilecek "yöntemin" geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmanın ilk bölümünde çalışmanın yöntemi, araştırmanın amacı ve hipotezler tanımlanmıştır. İkinci bölümde kentsel büyüme teorileri, havalimanına dayalı kentsel gelişim ve konsept modelleri örneklerle birlikte incelenmiştir. Bu bölümde, arazi kullanımı sayısal değerlendirme modellerinin tarihçesi, bölgesel ekonomik rekabet, mekansal ekonomik dinamikler ve kalkınma süreciyle ilgili havacılık odaklı tahmin modelleri açıklanmıştır. Üçüncü bölümde, üç örnek çalışmasının ekonomik ve mekansal boyutları değerlendirilip, her bir örneğin mekansal ve ekonomik kalkınma boyutları, gelişimin etkin dinamiklerine dayanarak analiz edilmiştir. Dördüncü bölümde İstanbul'un mekansal yapısı, gelişim süreci ve havaalanı bağlantısı irdelenmiştir. İstanbul'un genel mekansal boyutları, kentsel gelişme strateji süreci ve ulaşım ilişkileri, İstanbul havalimanı yer seçimi ve diğer planlama kriterleri bu bölümde açıklanan diğer başlıklar arasında yer almaktadır. Beşinci bölümde, İstanbul havalimanı (İstanbul Havalimanı'ndan 20 km yarıçapındaki alanlar) arazi kullanım eğilimleri, "Elek Analizi Yöntemi", sayısal değerlendirmeler ve iki farklı senaryo kurgusuyla simüle edilmiştir. İlk senaryo; kullanıcıların, sektör temsilcilerin tercihleri ve uzman görüşleri değerlendirmelerine dayalı senaryo olarak kurgulanmıştır. İkinci senaryo ise kullanıcıların, sektör temsilcilerinin tercihleri, uzman görüşleri ve 2009 İstanbul Çevre Düzeni Planı öngörülerine dayalı olarak kurgulanıp değerlendirilmiştir. Belirlenen bölgenin simülasyonu için yapılan çalışmada; konut fonksiyonunun etki değerlendirmesini belirlemek üzere Havalimanı çalışanları ve İstanbul kullanıcıları arasından rastgele seçilen 100 kişi ile anket gerçekleştirilmiştir. Diğer fonksiyonların (Lojistik, Sanayi, Teknopark ve Sağlık) etki değerlendirmesini belirlemek üzere sektör temsilcileri (aktörler) ile toplamda 20 adet anket ve derin görüşmeler yapılmıştır. İstanbul havaalanının sayısal değerlendirmelere ve simülasyonlara dayalı kalkınma modelinin değerlendirildiği son bölümde, hipotezler, elde edilen sonuçlar doğrultusunda değerlendirilip öneriler geliştirilmiştir. • Bu sayısal model ve benzer yöntemlerin, arazi kullanım değişiklikleri üzerindeki etkilerini tanımlamakta ve etkili olan faktörlerin etki değerini ölçmekte çok yönlü bir araç olarak kullanılabileceği tahmin edilmektedir. • Şehirlerin planlama sürecinde mekansal verilere dayalı sayısal tahminler üretebileceği öngörülmektedir. • Ölçülen eğilimlerin farklı özellikleri arasında ilişki kuran simülasyon modelleri geliştirmekte faydalı olabileceği tahmin edilmektedir. • Bu çalışmada geliştirilen yöntem havaalanının geliştirme modelini tanımlamak için bir düzen oluşturur. Çalışmanın son bölümünde, sayısal değerlendirme ve simülasyonlara dayalı İstanbul Havalimanı kalkınma modeli değerlendirilip, tüm süreç ayrıntılı olarak özetlenmiştir. İlaveten, öne sürülen hipotezlerin değerlendirmeleri ve çalışmanın ileride yaratabileceği olanaklar değerlendirilmiştir.