Geri Dön

Evaluation of land use land cover change around istanbul airport between years of 2011-2021

2011 – 2021 yılları arasında istanbul havalimanı çevresi arazi ortusu arazi kullanımı degişiminin degerlendirilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 676210
  2. Yazar: KANER LEVENT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÇİĞDEM GÖKSEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Şehircilik ve Bölge Planlama, Geodesy and Photogrammetry, Urban and Regional Planning
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Bilişim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 73

Özet

Arazi Kullanımı ve Arazi Örtüsü özelliklerindeki değişimin izlenmesi, sürdürülebilirlik ve planlama için büyük önem taşımaktadır. Bu değişim, Arazi Kullanım Arazi Örtüsü özelliklerinin korunabilmeleri, yönetilebilmeleri veya geliştirebilmeleri için güvenilir bilgi kaynakları tarafından sürekli ve doğru bir şekilde izlenmelidir. Uzaktan algılama verilerinin onlarca yıldır sürekli olarak elde edilmesi, Kullanım Arazi Örtüsü (AÖAK) değişikliklerinin belirlenmesi, izlenmesi ve değerlendirilmesi için önemli bir potansiyel sunmaktadır. Özellikle, üzerine inşa edildikleri şehirleri çok yönlü etkileyen mega projeler göz önüne alındığında, Arazi Örtüsü kullanımının değişiminin Coğrafi Bilgi Sistemi içinde karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi bu potansiyelin etkisine katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada, 13 Mart 2021 tarihinde açıklanan en son Çevre Yönetim Planı Değişikliği ile İstanbul'daki önemli projelerin öncesinde ve sonrasında (2011-2019 yıllarında) elde edilen Landsat görüntüleri için değişim belirleme analizi sonuçlarının karşılaştırmalı olarak değerlendirmesi, oluşturulan Coğrafi Bilgi Sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışmasının birinci bölümünde, İstanbul'un seçilen bölgesinde uydu görüntüleri ile değişiminin inceleneceği çalışmanın kapsamı ve amacı sunulmuş ve değişim analizleriyle ilgili literatür bilgileri aktarılmıştır. Ek olarak İstanbul'da yapımı süren mega projeler hakkında nicel veriler sunulmuş, bu projelerin konumlarından ve güzergahlarından bahsedilmiş, bu projelerin şehrin önemli noktalarına yakınlığına dikkat çekilmiştir. Ayrıca sınıflandırma için kullanılacak görüntünün sağlandığı uydudan ve neden bu uydunun seçildiğinden bahsedilmiş, hedeflenen beş genel sınıf belirtilmiş, kullanılan konvansiyonel sınıflandırma algortiması belirtilmiş, sınıflandırma sonucuyla karşılıklı değerlendirmeye tabi tutulan Plan ve Plan Değişikliğinden ve bu planlara uygulanan ön işleme adımlarından bahsedilmiştir. Son olarak tüm işlenmiş verilerin hangi projeksiyon sisteminde ve hangi elektronik ortamda saklanıldığına değinilmiştir. Bu tez çalışmasının ikinci bölümünde, uzaktan algılama ile bilgi çıkarımı, sınıflandırma yöntemleri, doğruluk değerlendirmesi ve bu çalışmada kullanılan değişim belirleme yöntemi açıklanmıştır. Bu çalışma kapsamında AÖAK değişimi tespitinin görüntü ön işleme, görüntü sınıflandırma ve değişim analizi olmak üzere üç ana başlıkta yapıldığından bahsedilmiş, bu başlıklar açıklanmıştır. Ek olarak, kontrollü ve kontrolsüz sınıflandırma yöntemlerinin tanımları ve uygulamadaki farklılıkları ve gereklilikleri belirtilmiştir. Ayrıca piksel tabanlı ve obje tabanlı sınıflandırma yöntemlerinin tanımları verilmiş, bu çalışmada kullanılan kontrollü ve piksel tabanlı sınıflandırma yöntemi olan En Çok Benzerlik yöntemi hakkında bilgi ve bu yöntemin avantaj sunduğu karışık piksel sorunu hakkında bilgi ve örnek verilmiştir. Doğruluk değerlendirmesi bir örnek ile açıklanmıştır. Hata matrisi, Kullanıcı Doğruluğu, Üretici Doğruluğu, Kappa değeri kavramlarının tanımları verilmiştir. Değişim analizi uygulamalarının tüm uzaktan algılama uygulamaları arasındaki öneminden bahsedilmiş, değişim analizi yöntemlerine örnekler verilmiştir.Bu bölümde son olarak Sınıflandırma Sonrası Karşılaştırma yönteminin tanımı verilmiştir. Bu tez çalışmanın üçüncü bölümünde, Arnavutköy ve Eyüpsultan ilçelerine ilişkin ve çalışma alanı olarak bu ilçelerden seçilen on iki mahallenin tarihi, coğrafyası ve yerleşimin karakteristiklerine ilişkin nicel bilgiler, AÖAK haritaları oluşturulmasında kullanılan görüntülerin alındığı uyduya ait özellikler, çalışmada kullanılan yardımcı veriler (Çevre Yönetim Planı ve Çevre Yönetim Plan Değişikliği, Open_Street_Map'ten alınan Yollar, Su Yolları, Yapılar, Trafik, Taşıma, Su ve Arazi Kullanım katmanları, 2010-2020 yılları arası için mahalle ölçeğinde nüfus sayımı verileri ve 2011 yılından sonra açılan maden alanları vektör verileri) ve özellikleri hakkında bilgi verilmiştir. Arnavutköy ve Eyüpsultan ilçelerinin nüfus artış hızı ve yüzey alanı bilgileri verilmiştir. Çevre Yönetim Planı ve Çevre Yönetim Plan Değişikliği hakkında bilgiler verilirken planların ortaya çıkış süreçlerinin tarihi gelişiminden ve 2009 Çevre Düzeni Planı'nın başlıca karakteristik özelliklerinden bahsedilmiştir. 2009 Çevre Düzeni Planı ve 2009 Çevre Düzeni Planı'na 16 Mart 2021'de yapılan Plan Değişikliği çalışma alanı için sunulmuştur. Eğitim alanları seçiminde referans veri olarak Google Earth kullanıldığından bahsedilmiştir. Ek olarak çalışmanın tekrarlanabilirliğini vurgulamak amacıyla kullanılan verilerin kaynakları belirtilmiş, her iki yıla ait çalışma alanı görüntüleri paylaşılmıştır. Dördüncü bölümde çalışma metodolojisi akış şemasıyla sunulmuştur. Landsat 7 ETM+ görüntülerinin ön işlemesi sırasında uygulanan Çizgi Hatası Giderme ve Atmosferik Düzeltme işlem adımlarının tanımları verilmiştir. İki tarihli Landsat görüntülerinin birbirlerine yeterli doğrulukta referanslandıkları, geometrik karesel ortalama hatalarının 0.5 pikselden düşük olmasının teyidiyle sağlanmıştır. Uydu verisi ekinde bulunan maske dosyası kullanılarak Çizgi Hatası Giderme işlemi gerçekleştirilmiştir. Takiben, Koyu Obje Çıkarma yöntemi kullanılarak uydu görüntülerine atmosferik düzeltme uygulanmıştır. Geometrik Düzeltme tanımı verilmiş, resimden resime ve resimden haritaya rektifikasyonun tanımları verilmiştir. Hem Çevre Düzeni Planı hem de Çevre Düzeni Plan değişikliği koordinatlandırılmış, oluşturulan Coğrafi Bilgi Sistemi'ne entegre edilmiştir. Bilgi Çıkarımı yöntemlerinden ekrandan dijitalleştirmenin tanımı yapılmış, en doğru sonuçları verecek ekrandan sayısallaştırma uygulaması için gerekli ön şartlar sunulmuştur. Çalışma alanının kuzeyinde bulunan kumul alan, bölge için önem taşıdığından ve sınıflandırmada diğer sınıflar ile karışabileceğinden her iki yıl görüntüsü için de dijitalleştirilmiştir. Kıyı çizgisi 2011 yılından 2019 yılına değişiklik gösterdiği için, kıyı çizgisindeki genişleme alanı çalışma alanı dışında bırakılmış ve bu alanın tüm sınıfları dijitalleştirilerek çalışma alanından ayrı olarak incelenmiştir. Kuzey Marmara Otoyoyolu'nu çalışma alanina lineer bir şekilde dahil edebilmek için sınırı genişletilen Çiftalan mahallesi belirtilmiştir. Çevre Düzeni Planlarından bilgi çıkarımı yöntemleriyle elde edilen sonuçlar ve Landsat 7 ETM+ görüntülerinin ön işleme adımları hakkında bilgi verilmiştir. Sınıflandırma sonuçlarının istatistikleri, tematik haritaları ve doğruluk değerlendirmeleri, iki zamanlı uydu görüntüsünün değişim analizi sonuçları ve son olarak 2011'den 2019'a AÖAK geçiş matrisi sunulmuştur. Bu matrise göre 2011 2019 yılları arasında su alanları 735 hektardan 480 hektara, ormanlık ve yeşil alanlar 16489 hektardan 13023 hektara, kumul alanlar 106 hektardan 56 hektara inmiş, yapay alanlar 3125 hektardan 9494 hektara çıkmıştır. Yapılan doğruluk analizi sonucunda 2011 yılı için Kappa değeri 0.85, 2019 yılı için 0.90 olarak hesaplanmıştır. Toplam doğruluk ise 2011 görüntüsü için %92, 2019 görüntüsü için %94 olarak hesaplanmıştır. Üretilen sınıf geçiş matrisine göre 188 hektar su alanı, 1955 hektar yapay yüzey alanı, 10566 hektar ormanlık ve yeşil alan, 49 hektar kumul alan 2011 yılından 2019 yılına değişim göstermemiştir. En önemli değişim olarak yapay yüzeylerdeki 6369 hektarlık artışa dikkat çekilmiş, bu artışa en büyük katkıyı sağlayan etmenlerin 4000 hektarlık proje alanı içinde 1623 hektar yüzey alanina sahip olan İstanbul Havalimanı'nın ve Kuzey Marmara Otoyolu'nun olduğu belirtilmiştir. Yapay alanlardaki bu artışa katkı sağlayan bir diğer etmen olan 2011 yılı sonrasında açılan maden alanlarının olduğu belirtilmiştir. 329 hektar alan kaplayan bu maden alanları ormanlık ve yeşil alanlardan doğrudan yapay alanlara geçişe neden olmuştur. Ek olarak 2011 yılında yapay alan olarak sınıflandırılmış 3125 hektarlık alanın 639 hektarlık kısmının ormanlık ve yeşil alan yapılmasına karşılık, 2011 yılında ormanlık ve yeşil alan olan 5186 hektarlık alanine 2019 yılında yapay alanlara geçmesinin sonucu olarak bu iki yıl arasında 4500 hektarın üzerinde net ormanlık ve yeşil alan kaybı olduğu belirtilmiştir. Beşinci bölümde, çalışmanın sonuçları 2009 Çevre Yönetim Planı ve 16 Mart 2021 Çevre Yönetim Planı Değişikliği ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Karşılaştırmalı değerlendirmeler, 2009 Çevre Düzeni Planı ve 2019 sınıflandırma sonucu arasında, 2009 Çevre Düzeni Planı ve 2021 Plan Değişikliği arasında yapılmıştır. 2009 Çevre Düzeni Planı ve 2019 sınıflandırma sonucu karışıklı değerlendirildiğinde, 2009 Çevre Düzeni Planının ön görülen geçerlilik yılının 2023 olmasına rağmen plan değişiklikleri aracılığıyla 2009 Çevre Düzeni Planı'nın kuzey güney aksında gelişim sağlanması gerektiği yönündeki kararıyla çatışan mega projeler hayata geçirildiği sonucuna varılmıştır. Bugün İstanbul Havalimanı'nın bulunduğu alanin 2009 Çevre Düzeni Planı'nda tamamen orman alanı olduğu belirtilmiştir. 2009 Çevre Düzeni Planı ve 2021 Plan Değişikliği karşılıklı değerlendirildiğinde sınıf geçişlerinin olduğu tespit edilmiş ve bu geçişler ayrıntılarıyla açıklanmıştır. Bu Plan Değişikliğiyle detayı verilen Kanal İstanbul mega projesi hakkında bilgi verilmiştir. Ek olarak Plan Değişikliği hayata geçirildiği takdirde Kıyı Tesisleri Alanı olarak 1176 hektarlık deniz alanının doldurulacağı, Yeniköy ve Karaburun kumsallarının kumsal niteliklerini kaybederek sınıf değiştirecekleri belirtilmiştir. Bu bölüm, çalışma alanının sürdürülebilir geleceği için önerilerde bulunularak sonlandırılmıştır. Plan değişikliğinin uygulanması halinde geriye kalan orman ve tarım alanlarının korunmasına yönelik önlemler alınması gerektiği belirtilmiş, Kanal İstanbul'un bölgeye getirmesi planlanan 500000 kişilik nüfusun, nüfusu 300000'in altında olan Arnavutköy'ün nüfusunu en az ikiye katlayacağına dikkat çekilmiştir. Mega projelerin İstanbul'un yaşam destek sistemleri olan su kaynaklarını ve ormanlık alanlarını tehdit ettikleri belirtilmiş, Plan değişikliğinin uygulanması halinde konut ve içme suyu gibi temel vatandaş ihtiyaçlarının üzerinde baskı oluşturacağı ve şehrin kendi kendine yetmesinin tehlike altına gireceği belirtilmiştir. Bu tez çalışması, çalışma alanının, en güncel plan değişikliğiyle, zamana bağlı değişimin karşılaştırmalı değerlendirmesi açısından literatürdeki diğer çalışmalardan farklılık göstermekte ve bölgeye ait ileriye yönelik projeksiyon çalışmaları için bir altlık oluşturmaktadır.

Özet (Çeviri)

Monitoring the change in Land Use Land Cover characteristics of the environment is of great importance for sustainability and planning. This change should be continuously and accurately monitored by reliable sources of information so that Land Use Land Cover (LULC) features can be protected, managed or developed. Continuous acquisition of remote sensing data for decades presents an important potential for the determination, monitoring and evaluation of the LULC changes. Considering the mega projects that affect all aspects of the cities they are built on, the comparative evaluation of Environmental Management Plans and LULC change within the Geographical Information System contributes to the impact of this potential. In this study, comparative evaluation of the change detection analysis results for the Landsat images obtained before and after the constructions of mega projects in Istanbul (in 2011-2019) with the latest Environmental Management Plan Modification announced on March 16, 2021 was made within the Geographic Information System created. In the first section of this study, scope and purpose of the study which will examine the change of Istanbul's selected region with satellite images are presented together with literature information on change detection analysis. In the second section, classification methods used for the information extraction, accuracy assessment and change detection analysis are explained. In the third chapter, information on twelve neighborhoods selected from Istanbul's Arnavutkoy and Eyupsultan districts as the study area and characteristics of satellite images are presented along with used ancillary data (Environmental Management Plans, OpenStreetMap data, census data and mining areas vector data). In the fourth section the flow chart of the study is presented. Results obtained by information extraction method from Environmental Management Plans and preprocessing steps of Landsat 7 ETM+ images presented in this chapter. The fourth section is completed by presenting the statistics of the classification maps obtained, the accuracy assessment statistics, the error matrix of the classification maps obtained from two satellite images, and finally the matrix of land cover conversions from 2011 to 2019. In the fifth section, the results of the study were comparatively evaluated with 2009 Environmental Management Plan and 16 March 2021 Modification to Environmental Management Plan. This section is finalized by proposing recommendation for the sustainable future of the study area. This thesis differs from other studies in the literature in that it presents a comparative evaluation of temporal change of the study area and the most recent plan modification and forms a basis for projection studies of the region.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    887247

    İstanbul'da kentsel büyümenin senaryo tabanlı modellenmesi ve ekolojik açıdan değerlendirilmesi

    Scenario-based modeling and evaluation of urban growth in Istanbul

    ALİYE GONCA BOZKAYA KARİP

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA ÜNSAL

  2. Tez No

    827837

    District-based urban sprawl monitoring and modelling using CA-Markov model: application in two mega cities

    İlçe bazlı kentsel yayılma izleme ve CA-Markov model ile modelleme: iki mega şehirde uygulama

    ANALI AZABDAFTARI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İletişim Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE FİLİZ SUNAR

  3. Tez No

    673525

    Evaluating BFAST algorithm in landsat time series analysisof monitoring deforestation dynamics in coniferousand deciduous forests

    Landsat zaman serisi ile iğne ve geniş yapraklı ormanlardaormansızlaşma dinamiklerinin izlenmesinde BFASTalgoritmasının değerlendirilmesi

    NOOSHIN MASHHADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Coğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. UĞUR ALGANCI

  4. Tez No

    75409

    Uzaktan algılama verileriyle orman yangını analizi

    Forest fire analysis with remote sensing data

    COŞKUN ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FİLİZ SUNAR

  5. Tez No

    768837

    Deep learning-based building segmentation using high-resolution aerial images

    Yüksek çözünürlüklü hava görüntüleri kullanarak derin öğrenme temelli bina bölütlemesi

    BATUHAN SARITÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER

Geri Dön