Uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri yardımıyla yüzen fotovoltaik güç santrallerinin değerlendirilmesi: Demirköprü Barajı örneği
Evaluation of floating photovoltaic power plants with the help of remote sensing and geographic information systems: example of Demirköprü Dam
- Tez No: 683729
- Danışmanlar: PROF. DR. FATİH GÜLGEN, YRD. DOÇ. DR. ALİ MURAT ATEŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Jeodezi ve Fotogrametri, Energy, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Bu tez çalışmasında Demirköprü Barajı'na kurulacak olan Yüzen Fotovoltaik Güneş Enerji Santrali (YFV-GES) için uygun yerlerin belirlenmesi hedeflenmiştir. Demirköprü Barajı kıyı çizgisinin belirlenmesi için, uzaktan algılama teknikleri ile kontrollü sınıflandırma da Rastgele Orman (RO) ve En Çok Benzerlik (EÇB) algoritmaları, kontrolsüz sınıflandırma da ise K-ortalamalar algoritması kullanılmıştır. Ayrıca su yüzeyi çıkarmada normalize fark su indeksi (Normalized Difference Water Index-NDWI) ve modifiye edilmiş normalize fark su indeksi (Modified Normalized Difference Water Index-MNDWI) kullanılmıştır. Arazide yapılan jeodezik ölçüler sayesinde Demirköprü Baraj yüzeyinin kıyı sınırının çıkarılmasında RO algoritması ve NDWI indeksinin kullanıldığı yaklaşımın diğer yaklaşımlara göre daha başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Daha sonra, belirlenen algoritma ve su çıkarma indeksi kullanılarak“Google Earth Engine”platformunda Demirköprü Baraj yüzeyinin 20 yıllık değişimi izlenmiştir. Elde edilen sınıflandırma haritalarından minimum alanlar belirlenerek coğrafi bilgi sistemleri örtüştürme (overlay) analizi uygulanarak minimum alan 15.624.500 m2 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, 20 yıllık süreçte, baraj su seviyesinin düştüğü tarihlerde ortaya çıkan bazı küçük adacıkların konumları ve alanları tespit edilmiştir. Tespit edilen bu alanlar 9.100 m2 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada kullanılan yaklaşımlar ile elde edilen veriler dünya ölçeğinde gerçekleştirilen küresel su oluşumu ve dinamiklerinin izlenmesi çalışmasından çıkarılan Demirköprü Baraj verileri ile karşılaştırılmış ve sonuçların birbiriyle tutarlı olduğu saptanmıştır. Ardından, Demirköprü Baraj yüzeyi için yıllık ve aylık güneş ışının değerleri solar analiz yapılarak hesaplanmıştır. Demirköprü Barajı için yıllık ışınım değerleri minimum 1.553,96 kWh/m2 maksimum 1.875,25 kWh/m2 arasında değişmektedir. Bulunan yıllık bu veriler kullanılarak bölgenin piksel bazlı Bölgesel Teorik Kapasite Faktörü (BTKF) (Regional Theoretical Capacity Factor) değerleri hesaplanmıştır. Baraj yüzeyi BTKF değerlerine göre hiyerarşik olarak dört sınıfa ayrılmıştır. Bulunan minimum baraj yüzey alanı üzerinde solar analiz öncesi ve sonrası için ayrı ayrı YFV-GES kaplanması durumunda üretebileceği yıllık elektrik enerjisi miktarları sırasıyla 3.328,33 GWh ve 3.183,57 GWh hesaplanmıştır. Ayrıca baraj yüzeyinin tamamen YFV-GES ile kaplanmasında buharlaşmadan kaynaklı önleyeceği su miktarı 28.596.875 m3 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis, it is aimed to determine the appropriate region for the Floating Photovoltaic Solar Power Plant (FPV-SPP) system to be an installation in Demirköprü Dam. Random Forest (RF) and Maximum Likelihood Classification (MLC) algorithms were used in supervised classification with remote sensing techniques to determine the shoreline of Demirköprü Dam and K-Means algorithm was used in unsupervised classification. In addition, Normalized Difference Water Index (NDWI) and Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) were used for water surface extraction. Thanks to the geodetic survey made in the field, the approach using the RF algorithm and NDWI index in extracting the shoreline of the Demirköprü Dam surface has proved to be more successful than other approaches. Then, using the determined algorithm and water extraction index, the 20-year change of the Demirköprü Dam surface was monitored on the“Google Earth Engine”platform. By determining the minimum areas from the classification maps obtained, geographic information systems overlap analysis was applied and the minimum area was calculated as 15,624,500 m2. In addition, the locations and areas of some small islets that emerged during the 20-years when the dam water level decrease was determined. These determined areas were calculated as 9.100 m2. The data obtained with the approaches used in this study were compared with the Demirköprü Dam data obtained from the global water occurrence and dynamics monitoring study carried out on a world scale, and the results were found to be consistent with each other. Then, annual and monthly solar radiation values for Demirköprü Dam surface were calculated by solar analysis. Annual radiation values for Demirköprü Dam vary between a minimum of 1.553.96 kWh/m2 and a maximum of 1.875.25 kWh/m2. Using the annual data found, the region's pixel-based Regional Theoretical Capacity Factor (RTCF) values were calculated. The dam surface is hierarchically divided into four classes according to RTCF values. Suppose FPV-SPP is covered separately for the solar analysis before and after the solar analysis on the minimum dam surface area found. In that case, the annual electrical energy amounts that can be produced are calculated as 3,328.33 GWh and 3,183.57 GWh, respectively. In addition, the amount of water to be prevented due to evaporation in completely covering the dam surface with FPV-SPP was calculated as 28,596,875 m3.
Benzer Tezler
- Lazer tarama verileriyle 3B obje modellenmesinde karşılaşılan sorunlar ve çözüm önerileri
The problems of 3D object modelling with laser scanner datas and suggestion for solution
FEYZA HALE AŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT BAYRAM
- Güneşlenme süresinin NWCSAF bulut tipi ürünü kullanılarak yapay sinir ağları ile tahmin edilmesi
Estimation of sunshine duration with artificial neural networks by using NWCSAF cloud type product
ERDEM ERDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
MeteorolojiÇukurova ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. MUSTAFA KANDIRMAZ
- Sulak alanlardaki değişimin sera gazı salınımına etkisinin uzaktan algılama teknikleri ile incelenmesi
The examination of the effect of changes in wetlands on greenhouse gas emissions using remote sensing techniques
ALPER ALTUNSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Jeodezi ve FotogrametriEskişehir Teknik ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHRA YİĞİT AVDAN
- Ağaç yüksekliklerinin belirlenmesinde insansız hava araçlarının kullanımı (Eskişehir Kent ormanı örneği)
Determination of tree heights using unmanned air vehicles
ANIL CAN BİRDAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Jeodezi ve FotogrametriAnadolu ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. UĞUR AVDAN
DOÇ. DR. TARIK TÜRK
- İnsansız hava araçlarında çok bantlı kamera entegrasyonu ve tarımsal uygulamaları
Multispectral camera integrations and agricultural applications with unmanned aerial vehicle
OSMAN VİLLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK DÖNMEZ