Sediment üretimini minimize eden optimum orman yolu güzergahının en az maliyetli yol analizi yönetimi ile belirlenmesi
Using least-cost path analysis for selecting an optimum forest road route with minimum sediment yield
- Tez No: 1001132
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH EMİN AKAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Orman İnşaatı ve Transportu Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Orman yolları, sürdürülebilir orman yönetimi için hayati öneme sahiptir, ancak planlama ve inşaatı, özellikle su kaynaklarına ulaşan sediment üretimi yoluyla önemli çevresel etkilere yol açabilmektedir. Bu çalışma, Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) çerçevesinde en düşük maliyetli yol analizi kullanılarak, akarsulara sediment ulaşımını en aza indiren optimum orman yolu güzergahının belirlenmesini amaçlamaktadır. Araştırma, Türkiye'nin Bursa ilindeki Uludağ'ın güney yamaçlarında bulunan Madan Deresi Havzası'nda gerçekleştirilmiştir. Yıllık sediment verimini tahmin etmek için, GIS tabanlı yol sediment tahmin modeli SEDMODL kullanılmıştır. Jeoloji, yol yüzey tipi, trafik, eğim, kazı şevi özellikleri, yağış ve akarsulara uzaklık gibi sediment faktörleri, çalışma alanı için bir sediment üretim haritası oluşturmak üzere entegre edilmiştir. Bu raster tabanlı harita (5 m × 5 m çözünürlük), daha sonra mekansal analiz için bir maliyet yüzeyi olarak kullanılmıştır. ArcGIS 10.8 kullanılarak, mevcut yol ağındaki aynı başlangıç ve bitiş noktalarını birbirine bağlayan üç alternatif güzergah değerlendirilmiştir: 1) maliyet katmanı olarak sediment üretim haritası kullanılarak en düşük maliyetli yol analizi ile elde edilen minimum sediment güzergahı; 2) maliyet katmanı olarak eğim katmanı kullanılarak en düşük maliyetli yol analizi ile elde edilen minimum maliyetli güzergah (geleneksel ekonomik optimizasyonu temsil eder); ve 3) sahada halihazırda kullanımda olan mevcut orman yolu güzergahı. Sonuçlar, minimum sediment üretimi için optimize edilmiş güzergahın toplam sediment miktarının yılda sadece 1,95 ton olduğunu göstermiştir. Bu değerin, mevcut yoldan elde edilen 2,92 ton/yıl ve minimum maliyetli (eğim tabanlı) güzergahtan elde edilen 8,66 ton/yıl ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde düşük olduğu görülmüştür. Birim yol uzunluğu (km) açısından, minimum sediment güzergahı yılda 1,41 ton/km sediment üretirken, bu değer de mevcut yoldan (2,04 ton/yıl/km) ve minimum maliyetli güzergahtan (6,28 ton/yıl/km) önemli ölçüde daha düşük bulunmuştur. Minimum sediment güzergahının %70,1'inin, akarsulara olan uzaklığı (>60 m) nedeniyle sedimentin akarsulara ulaşmadığı alanlardan oluştuğu belirlenmiştir. Diğer taraftan, bu oran minimum maliyet ve mevcut yol güzergahında sırasıyla %8,8 ve %21,9 bulunmuştur. Bu durum, yolların akarsulara mesafesine göre belirlenen sediment üretimi faktörünün, sediment miktarı üzerinde önemli etkisi olduğunu göstermiştir. Çalışma, sediment üretim modellemesinin en düşük maliyetli yol analizi ile GIS ortamında entegre edilmesinin, çevresel etkiyi önemli ölçüde azaltan orman yolu güzergahlarının planlanması için etkili bir yöntem olduğunu göstermektedir. Bu yaklaşım, yol ağı planlamasında ekolojik kaygıları geleneksel ekonomik faktörlerle dengeleyerek sürdürülebilir orman yönetimi için değerli bir karar destek aracı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Forest roads are vital for sustainable forest management, but their planning and construction can lead to significant environmental impacts, particularly through sediment production that reaches watercourses. This study aims to determine an optimum forest road route that minimizes sediment transport to streams by using the least cost path analysis within a Geographic Information Systems (GIS) framework. The research was conducted in the Madan Stream Basin located on the southern slopes of Uludağ in Bursa province, Türkiye. To estimate annual sediment yield, the GIS-based road sediment prediction model SEDMODL was used. Sediment factors such as geology, road surface type, traffic, slope, cut-slope characteristics, precipitation, and distance to streams were integrated to create a sediment production map for the entire study area. This raster-based map (5 m × 5 m resolution) was subsequently used as a cost surface for spatial analysis. Using ArcGIS 10.8, three alternative routes connecting the same start and end points within the existing road network were evaluated: 1) minimum sediment route which was obtained via least cost path analysis using the sediment production map as the cost layer; 2) minimum cost route which was obtained via least cost path analysis using the slope layer as the cost layer, representing traditional economic optimization; and 3) existing road route which is the current forest road route already in use in the field. The results showed that the route optimized for minimum sediment production yielded a total sediment of only 1.95 tons/year. This is significantly lower compared to 2.92 tons/year from the existing road and 8.66 tons/year from the minimum cost (slope-based) route. In terms of unit road length, the minimum sediment route produced 1.41 tons/year/km, which is substantially lower than the existing road (2.04 tons/year/km) and the minimum cost route (6.28 tons/year/km). Notably, 70.1% of the minimum sediment route's length consisted of areas where sediment does not reach the streams due to its greater distance (>60 m) from streams. On the other hand, this rate was 8.8% and 21.9% for minimum cost and existing road routes, respectively. This showed that the sediment production factor calculated according to the distance of roads to the streams has a significant effect on the amount of sediment. The study demonstrates that integrating sediment production modeling with least cost path analysis in a GIS environment is an effective method for planning forest road routes that significantly reduce environmental impact. This approach provides a valuable decision-support tool for sustainable forest management by balancing ecological concerns with traditional economic factors in road network planning.
Benzer Tezler
- Özellik seçimi algoritmaları kullanılarak heyelanda etkili faktörlerin belirlenmesi ve heyelan duyarlılık haritalarının üretilmesi
Determination of effective factors using feature selection algorithms and production of landslide susceptibility maps
EMREHAN KUTLUĞ ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZHAN İPBÜKER
PROF. DR. TAŞKIN KAVZOĞLU
- A review and evaluation of development in exploration, production, reserves estimation, and research efforts for shale gas and oil
Şeyl gazı ve petrolü için arama, üretim, rezerv kestirimive araştırma çalışmalarının incelenmesi ve değerlendirilmesi
OSMAN MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM METİN MIHÇAKAN
- Bursa sahil kesimlerinde sediment ve plaj kumu örneklerinde mikroplastik kirliliğinin araştırılması
Investigation of microplastic pollution in sediment and beach sand samples in the coastal areas of Bursa
EMEL KAYNAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAADET HACISALİHOĞLU
- Recombinant production and characterization of chitinase enzyme from Pseudomonas mandelii KGI_MA19
Pseudomanas mandelii KGI_MA19 organızmasına ait kitinaz enziminin rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
EMİNE TUĞÇE SARAÇ CEBECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mikrobiyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- Deniz sedimanı örneklerinde mikroplasktiklerin incelenmesi vedeğerlendirilmesi
Monitoring and evaluaion of microplastics in marine sediment samples
HÜSEYİN BURAK ÖZPOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLFEM BAKAN