Kentsel ısı adası etkisinin azaltılmasına yönelik mavi altyapının soğutma potansiyelinin belirlenmesi
Determining the cooling potential of blue infrastructures to reduce the urban heat island effect
- Tez No: 1024937
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK KOÇ SAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Şehircilik ve Bölge Planlama, Urban and Regional Planning
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel iklim değişikliği ve hızlı kentleşmenin beraberinde getirdiği Kentsel Isı Adası (UHI) etkisi, kentlerde yaşam kalitesini ve termal konforu tehdit eden öncelikli çevre sorunlarından biri haline gelmiştir. Bu etkiyi azaltmaya yönelik Doğa-Temelli Çözümler (Nature-Based Solutions- NBS) arasında, sulak alanları da içeren Kentsel Mavi Altyapı (Urban Blue Infrastructure- UBI) bileşenleri, ürettikleri Kentsel Serin Ada (Urban Cool Island- UCI) etkisi nedeniyle giderek daha fazla ilgi görmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, Antalya ilinin Manavgat ilçesinde bulunan ve birbirinden farklı hidro-morfolojik özelliklere sahip beş kentsel sulak alanın (Manavgat Çayı, Manavgat Baraj Gölü, Naras Baraj Gölü, Taşağıl Karabekir Baraj Gölü ve Titreyengöl) termal soğutma potansiyellerini nicel göstergeler kullanarak sistematik bir şekilde ortaya koymaktır. Bu amaçla, 2020-2024 yıllarının yaz mevsimleri için Arazi Kullanımı/Arazi Örtüsü (Land Use/Land Cover- LU/LC) desenindeki değişimler ile LST dinamikleri arasındaki mekânsal-zamansal ilişkiler ve sulak alanların soğutma performansları Sentinel-2 ve Landsat-8 uydu görüntüleri ve yüksek çözünürlüklü LST verileri kullanılarak analiz edilmiştir. Bu kapsamda, öncelikle Google Earth Engine (GEE) platformunda Rastgele Orman (Random Forest- RF) algoritması kullanılarak LU/LC sınıflandırması gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, GEE platformunda Transfer Öğrenme (Transfer Learning- TL) tabanlı bir yöntem kullanılarak Landsat-8 görüntülerinden 30 m çözünürlüklü LST verileri oluşturulmuş ve ardından bu LST verilerinin mekânsal çözünürlüğü Çoklu Doğrusal Regresyon (Multiple Linear Regression- MLR) modeli ile Sentinel-2 verilerinden türetilen spektral indeksler kullanılarak 10 m'ye yükseltilmiştir. Son olarak sulak alanların soğutma potansiyeli, beş termal performans göstergesi (Soğutma Etkisi (Cooling Effect- CE), Soğutma Yoğunluğu (Cooling Intensity- CI), Maksimum Soğutma Mesafesi (Maximum Cooling Distance- MCD), Soğutma Verimliliği (Cooling Efficiency- CEff), Soğutma Verimliliği Eşik Değeri (Threshold Value of Cooling Efficiency- TVoE)) ve iki peyzaj göstergesi (Peyzaj Şekil İndeksi (Landscape Shape Index- LSI) ve Etkin Soğutma Zarfı (Effective Cooling Envelope- ECE)) kullanılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, Sentinel-2 uydu görüntüleri ve ek bantlar kullanılarak RF algoritması ile LU/LC sınıflandırma haritalarının %92'nin üzerinde genel doğruluk değeriyle başarılı bir şekilde gerçekleştirildiğini ortaya koymaktadır. 30 m LST ve 10 m LST verilerinin MODIS verisiyle gerçekleştirilen çapraz doğrulamasında korelasyon değerleri sırasıyla 0,77-0,91 ve 0,72-0,88 aralığında hesaplanmıştır ve her iki verinin korelasyon değerleri literatürdeki benzer uygulamalarla uyumlu bulunmuştur. Analizler, tüm sulak alanların yaz mevsiminde pozitif UCI etkisi (CE>0) ürettiğini ancak performansın su kütlesi büyüklüğünden bağımsız biçimde hidro-morfolojik özellikler, sulak alanın tampon bölgesindeki arazi örtüsü ve topografya tarafından şekillendiğini ortaya koymuştur. Manavgat Baraj Gölü 5,39 ile 12,59 °C arasında değişen CI değerleriyle en yüksek soğutma yoğunluğunu, Naras Baraj Gölü su yüzey alanının 5-10 katına ulaşan ECE değeri ile en geniş soğutma alanını ve Taşağıl Karabekir Baraj Gölü ise 0,35 ile 1,07 °C/ha arasında değişen CEff değerleriyle en yüksek birim alan verimliliğini sergilemiştir. Manavgat Çayı sürekli bir kentsel havalandırma koridoru işlevi görürken Titreyengöl'ün Akdeniz'e uzanan majör eksenindeki kara-deniz etkileşim dinamiği, standart UCI modellerinden yapısal olarak ayrışmıştır. Çalışma alanında yaşanan 2021 yılındaki büyük orman yangını bağlamında, çevresel kriz koşullarında sulak alanların soğutma kapasitesinin arttığı belgelenmiştir. Çalışma alanı için TVoE eşiği 7,87 ha olarak belirlenmiştir. Bu değerler Akdeniz iklim kuşağındaki kentlerde UCI planlaması için özgün bir referans çerçevesi sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The Urban Heat Island (UHI) effect, resulting from global climate change and rapid urbanization, has become one of the primary environmental issues threatening quality of life and thermal comfort in cities. Among Nature-Based Solutions (NBS) aimed at mitigating this effect, components of Urban Blue Infrastructure (UBI), including wetlands, are garnering increasing attention due to the Urban Cool Island (UCI) effect they generate. The aim of this thesis is to systematically determine the thermal cooling potential of five urban wetlands with distinct hydro-morphological characteristics (Manavgat River, Manavgat Reservoir, Naras Reservoir, Taşağıl Karabekir Reservoir, and Titreyengöl), which are located in the Manavgat district of Antalya Province, using quantitative indicators. For this purpose, the spatio-temporal relations between changes in Land Use/Land Cover (LU/LC) patterns and Land Surface Temperature (LST) dynamics, as well as the cooling performance of wetlands, were analysed for the summer seasons of the years 2020-2024 using Sentinel-2 and Landsat-8 satellite images and high-resolution LST data. In this context, initially LU/LC classification was performed using the Random Forest (RF) algorithm on the Google Earth Engine platform. Then, using a Transfer Learning (TL) based method on the GEE platform, 30 m resolution LST data was generated from Landsat-8 images, and subsequently, the resolution of this LST data were increased to 10 m spatial resolution using spectral indices derived from Sentinel-2 data with a Multiple Linear Regression (MLR) model. Finally, the cooling potential of wetlands was assessed using five thermal performance indicators (Cooling Effect (CE), Cooling Intensity (CI), Maximum Cooling Distance (MCD), Cooling Efficiency (CEff), Threshold Value of Cooling Efficiency (TVoE)), and two landscape indicators (Landscape Shape Index (LSI) and Effective Cooling Envelope (ECE)). The obtained results indicate that LU/LC classification maps were successfully obtained with an overall accuracy of over 92% using the RF algorithm with Sentinel-2 satellite images and additional bands. Cross-validation of 30 m LST and 10 m LST data with MODIS data yielded correlation values ranging from 0.77-0.91 and 0.72-0.88, respectively, and the correlation values of both data were found to be consistent with similar applications in the literature. The analyses revealed that all wetlands produced a positive UCI effect (CE > 0) during the summer season; however, performance was determined by hydro-morphological characteristics, land cover in the wetland's buffer zone, and topography, independent of the size of the water body. The Manavgat Reservoir exhibited the highest cooling intensity with CI values ranging from 5.39 to 12.59 °C; Naras Reservoir had the widest cooling area with an ecological impact envelope reaching 5-10 times the water surface area; and Taşağıl Karabekir Reservoir demonstrated the highest unit area efficiency with CEff values ranging from 0.35 to 1.07 °C/ha, demonstrating the highest unit area efficiency. While the Manavgat River functions as a continuous urban ventilation corridor, the land-sea interaction dynamics along Titreyengöl's major axis extending toward the Mediterranean Sea structurally diverge from standard UCI models. In the context of the major forest fire that occurred in the study area in 2021, five years of multi-unit data document that the cooling capacity of wetlands is enhanced under environmental crisis conditions. The TVoE for the study area has been determined as 7.87 ha. These values provide a unique reference framework for UCI planning in cities within the Mediterranean climate zone.
Benzer Tezler
- Investigating the cooling affect of green spaces in urban areas within the smart cities framework
Yeşil alanların kentsel alanlarda soğutma etkisinin akıllı kentler çerçevesinde incelenmesi
YASEMİN ŞENTÜRK
Doktora
İngilizce
2024
Şehircilik ve Bölge PlanlamaDokuz Eylül ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL MERT ÇUBUKÇU
- Kentsel ısı adası etkisinin kent ve bina parametreleri üzerinden incelenmesi: AnkaraSöğütözü – Çukurambar örneği
Examining the urban heat island effect through city and building parameters: the case of Söğütözü – Çukurambar in Ankara
AYŞE MEHLİKA TOP
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MimarlıkGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İDİL AYÇAM
PROF. DR. ASENA SOYLUK
- Kentsel ısı adası özelliği yüksek meydanlarda yağmur suyu hasadına yönelik uygun malzeme seçiminin araştırılması: KBÜ sosyal yaşam merkezi örnegi
Investigation of suitable material selection for rainwater harvesting in high areas with urban heat island effect: Example of KBU social life center
SİBEL TEMİZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
MimarlıkKarabük ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE TUNA KAYILI
- Kentsel alanlarda oluşan ısı adası etkisinin kentsel tasarım yöntemleri ile azaltılması:aksaray meydanı örneği
Reducing the urban heat island effect by urban design strategies: aksaray square case
BÜŞRA EKİNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGAY KEREM KORAMAZ
- Parametric modelling for the mitigation of urban heat island effect: A model proposal
Kentsel ısı adası etkisi azaltımında parametrik modelleme: Bir model önerisi
BEGÜM SAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Şehircilik ve Bölge PlanlamaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OLGU ÇALIŞKAN