Soil contamination mapping for an abandoned coal mine site by using worldview 2 and aster imagery
Worldvıew 2 ve aster görüntüleri kullanılarak terkedilmiş bir kömür maden sahasının toprak kirlilik haritalarının oluşturulması
- Tez No: 340953
- Danışmanlar: PROF. DR. HAFİZE ŞEBNEM DÜZGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 199
Özet
Kömür madenciliği vazgeçilmesi güç bir ekonomik kaynak olarak özellikle enerji üretimi açısından önemini korumakta, ancak düzgün uygulanmayan madencilik aktiviteleri su ve toprak kirliliği gibi çevresel problemlere ve uzun süreli zararlara sebep olmaktadır. Bu kirliliğin tespiti ve engellenmesi için zaman ve maliyet açısından etkin yöntemlerle toprak kirlilik seviyelerinin haritalanması toprak bilimciler için önemli bir çalışma alanı olmuştur. Şu ana kadar Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama (UA) metotları yardımıyla denetimli sınıflandırma kullanarak doğruluğu yükseltilmiş dijital toprak haritaları üretimi ile ilgi birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada ise, CBS ve UA yöntemleri kapsamında, ASTER ve Worldview 2 uydu görüntülerinin yansıma değerleri ve üzerinde çalışılan terk edilmiş maden alanından toplanmış toprak numunelerinin laboratuar yansıma değerleri ile kimyasal analiz sonuçları arasında istatistiksel ilişkiler kurulmuştur. Gerekli veri ön-işleme teknikleri uygulandıktan sonra, Worldview 2 ve ASTER görüntülerinden alınan yansıma profilleri çoklu lineer regresyon analizlerine tabi tutulmuştur. Araziden alınan toprak numunelerinin laboratuar spektraları ASD Inc. Agrispec spektrometresi ile toplanarak arazinin spektral kütüphanesine eklenmiş ve bu spektral veri, kısmi en küçük kareler regresyon analizi için girdi olarak kullanılarak, toprak bileşenlerinin laboratuar spektrası ile ilişkisi değerlendirilmiştir. Buna ek olarak, kısmi en küçük kareler regresyon katsayı grafikleri çizilerek, toprak bileşenlerinin tahmini için önemli dalga boyları belirlenmiş ve toprak özelliklerini tahmin eden bu dalga boylarının birbiriyle ve literatürdeki sonuçlarla uygunluğunu görmek amacıyla, en küçük kareler regresyon analizi sonuçları ve çoklu lineer regresyon sonuçları birbiriyle karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmalarda sonuçların birbiriyle olduğu kadar literatürle de uyumlu olduğu görülmüştür. Bu işlemden sonra, çoklu lineer regresyon denklemleri, çalışma alanı içerisindeki boş arazilere uygulanarak, doğruluğu bağımsız bir veri seti ile değerlendirilen toprak kirliliği haritaları oluşturulmuştur. Ayrıca, kısa dalga kızıl ötesine (SWIR) kadar olan bantları kullanılan Aster uydu görüntüsünün toprak kirliliği haritaları tahmininde daha iyi sonuçlar verdiği saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Being an indispensable economic and energy source, coal mining may be the cause of long term environmental damages like serious water and soil contamination due to inappropriate mining operations. In order to detect and avoid it, mapping the contamination levels related to mining industry has been a challenge for soil scientists to find the most appropriate and time and cost effective method for constructing soil contamination maps. So far, Remote Sensing (RS) and Geographical Information Systems (GIS) have been utilized as auxiliary data for producing more accurate Digital Soil Maps (DSM), especially by methods based on supervised classification techniques. In this study, Worldview 2 stereo imagery and ASTER imagery of an abandoned mining area were utilized for data analyses by forming statistical relationships between reflectance spectra of both imageries, and results of chemical analyses of soil. Similar statistical relationships are examined between the laboratory reflectance spectra and the chemical properties of the soil samples from study area. After employing necessary pre-processing techniques, Worldview 2 and ASTER data spectra were utilized for Multiple Linear Regression (MLR) analysis. Furthermore, after the fieldwork, ASD Inc. Agrispec spectrometer measurements were performed in order to collect laboratory spectra of soil samples as an input of spectral library of the area and the acquired spectra data were used as the input for Partial Least Square Regression (PLSR) analyses for demonstrating the relationship between the constituents of soil and laboratory spectra. The PLSR coefficients were plotted for identifying important wavelengths related to the properties and a comparison between PLSR and MLR analysis results was performed to see the consistency and differences of predictive wavelengths for each soil property. The comparison showed that the results were internally consistent as well as with the published results in the literature to predict specified soil properties. In addition, MLR equations defining the soil properties were applied to the bareland areas of the study area to produce contamination maps whose accuracy assessments were implemented with an independent data set. ASTER, whose bands up to shortwave infrared region were utilized, ended up providing higher accuracies than Worldview-2 for producing soil contamination maps.
Benzer Tezler
- Investigation of managed aquifer recharge site suitability through multi-tiered decision making approach
Yönetilen akıfer besleme sahası uygunluğunun çok kriterli karar verme yaklaşımı ile incelenmesi
RACHID MOHAMED MOUHOUMED
Doktora
İngilizce
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGER
- GIS and best-worst method integration for wastewater treatment plant site selection
Atıksu arıtma tesisi yer seçimi için CBS ve en iyi-en kötü yöntem entegrasyonu
ELİF ÇELİKEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Coğrafyaİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ERDEN
- Altınova akiferinin (Antalya) kirliliğe duyarlılığının değerlendirmesi
Assessment of vulnerability to contamination in Altinova aquifer (Antalya)
AYŞENUR AMİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİYE NUR ÖZYURT
DR. PINAR AVCI
- Atık alanların çevre sorunları açısından jeofizik yöntemlerle irdelenmesi üzerine bir araştırma
An Environmental study of waste areas: A geophysical approach
HİDAYE AYDAN SİLKÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Çevre MühendisliğiEge ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT ERDEM