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: Coğrafi bilgi sistemleri, Madencilik, Toprak analizi, Toprak asitlenmesi, Toprak kirliliği, Toprak sınıflandırması, Uzaktan algılama, Geographical information systems, Mining, Soil analysis, Soil acidification, Soil pollution, Soil classification, Remote sensing
- 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: Belirtilmemiş.
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
- Çukurova bölgesinde biyoklimatik veriler kullanılarak açık ve yeşil alan sistemlerinin belirlenmesi ilkeleri üzerinde bir araştırma
A research on the determination of the principles in open and green spaces systems by using the bioclimatic data in Çukurova region
MEHMET FARUK ALTUNKASA
Doktora
Türkçe
1987
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜLTEKİN
- Hidrolik sistemli bir lizimetrenin kurulması ve toprak su bütçesinin belirlenmesinde kullanılma olanaklarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
BEYRAMALİ AZİZİ
- Şanlıurfa-Harran ovası topraklarının ince kum mineralojisi ve bazı yaygın toprak serilerinin mikromorfolojisi
Başlık çevirisi yok
SABAHATTİN ŞAHAN