Geri Dön

Analysis of safe roads and production of risk maps within the scope of integrated disaster management with geographical information systems

Coğrafi bilgi sistemleri ile bütünleşik afet yönetimi kapsamında güvenli yolların analizi ve risk haritalarının üretilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 807243
  2. Yazar: OBAIDURRAHMAN SAFI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ENES ATİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Bilişim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Coğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Bu tez, yüksek çözünürlüklü görüntüleme, OpenStreetMap (OSM) ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) teknolojilerinin deprem hasarı ve ulaşılabilirlik planlaması, risk değerlendirmesi ve Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) metodolojisiyle entegrasyonunun pratik kullanımına odaklanmıştır. Araştırma bulguları, deprem öncesi ve sonrasına ait yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ve OSM'den çıkarılan diğer mekânsal verilerinin beraber kullanımının hasarın kapsamını ve doğasını doğru bir şekilde tespit etmede etkili olduğunu göstermiştir. Bu süreçte oluşturulan haritalar, etkilenen alanların kapsamlı bir genel bakışını sağlayarak çöken binaları, tıkanmış yol ağlarını ve enkazı vurgulamıştır. Çalışma, yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinin kaynak tahsisi, rota planlaması ve yardım çabalarını önceliklendirmedeki kritik rolünü vurgulamıştır. Detaylı görüntüler, yapısal risklerin değerlendirilmesine olanak sağlayarak bina denetimlerine, tahliyelere ve yeniden yapılanma çabalarına yardımcı olmuştur. Ayrıca, araştırma, yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinin ve OSM verilerinin kentsel planlama ve felaket öncesi hazırlıkta önemini vurgulamıştır. Görüntülerin analiz edilmesiyle, kentsel gelişimdeki desenler belirlenmiş ve depreme dayanıklı tasarımlar için bilinçli stratejiler ve verimli tahliye yolları oluşturulmuştur. Ayrıca, bu çalışma yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinin ve OSM tarafından üretilen büyük miktardaki verinin işlenmesi ve analiz edilmesinde, özellikle ArcGIS, QGIS gibi CBS yazılımlarının ve bilgisayar algoritmalarının kullanımının önemini vurgulamıştır. Bu yazılım araçları otomatik analiz, mekânsal görselleştirme ve farklı veri katmanlarının entegrasyonunu sağlayarak karar verme süreçlerini, kaynak tahsisini ve mekânsal veriler arasındaki iletişimi geliştirmiştir. Çalışma aynı zamanda, fay hattı, depremin merkez üssü, deprem bölgeleri, eğim, arazi şekilleri, nüfus ve bina yoğunluğu haritaları oluşturarak risk değerlendirmesi bileşenini içermektedir. Sonuç olarak, deprem riski açısından yüksek ve düşük riskli bölgeler belirlenmiştir. Son harita, yakın geçmişte meydana gelen Kahramanmaraş depremleri karşılaştırılmaktadır. Risk dağılımının daha iyi anlaşılmasını sağlamak ve risk değerlendirmesini geliştirmek için AHS yöntemi kullanılmıştır. AHS, kriter ve alternatiflerin belirlenmesini, bir hiyerarşi oluşturulmasını, çiftli karşılaştırmaların yapılmasını, ağırlıkların hesaplanmasını, ağırlıkların uygulanmasını, puanların toplanmasını ve sonuçların bir harita üzerinde görselleştirilmesini içermektedir. Çeşitli faktörleri sistemli olarak değerlendirerek ve önceliklendirerek, AHS ile deprem risklerini anlama ve bilinçli karar verme sürecine dair kapsamlı ve objektif bir yaklaşım sunulmuştur. AHS yöntemi, çeşitli faktörlerin göreceli önemini objektif olarak belirlemeye yardımcı olarak risk değerlendirmesinin doğruluğunu artırır ve yüksek riskli bölgelerde risk azaltma önlemleri veya kaynak tahsisine yönelik daha bilinçli kararlar alınmasına olanak sağlar. Kalibrasyon, coğrafi referanslama, erişilebilirlik ve uzmanlık gerektiren beceriler gibi zorlukları göz önünde bulundurarak, tez yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri, OpenStreetMap ve CBS yazılımlarının faydalarını maksimize etmek için bu sorunların ele alınmasının önemini vurgulamıştır. Bu çalışma, OSM mekânsal verilerinin ve uydu görüntülerinin entegrasyonuna dayalı bir metodoloji kullanarak bir depremin etkisini değerlendirmek ve afet yönetimi ve müdahale çalışmalarını desteklemek amacıyla başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Engellenmiş yol segmentlerinin ve çökmüş binaların belirlenmesi, yardım operasyonlarının yönetilmesi ve kaynakların etkili bir şekilde kullanılması için önemli bilgiler sağlamıştır. Deprem öncesi ve sonrası uydu görüntüleri aracılığıyla detaylı hasar değerlendirmesi, etkili planlama ve kaynak tahsisine imkân sağlamıştır. Ayrıca, etkilenen bölgelerden güvenli bölgelere optimal rotaların belirlenmesi, bireylerin güvenli tahliyesini ve acil müdahale ekiplerinin koordinasyonunu sağlanması için önemli bir altlık harita sunmaktadır. Uydu görüntülerinin analizi, zaman içinde arazi kullanımı ve arazi örtüsünde önemli değişiklikleri ortaya çıkartarak, çalışma alanındaki dinamiklerin ve dönüşümlerin anlaşılmasına katkı sağlamıştır. Bu bulgular, kentsel planlama stratejilerine ve kaynak yönetimi yaklaşımlarına katkıda bulunmaktadır. CBS, uzaktan algılama ve OpenStreetMap'in entegrasyonu, kentsel altyapı hasar planlaması ve yol erişilebilirlik planlaması için değerli bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri, OSM verileri ve diğer uzaktan algılama teknolojileri kullanılarak CBS, hasarlı altyapıyı doğru bir şekilde tespit edebilir, görselleştirebilir ve yol erişilebilirliğini değerlendirebilir. Bu bilgiler, CBS analizine entegre edilerek alternatif yol rotalarının açık alanlara ve hasarlı altyapının öncelikli olarak yeniden inşa edilmesine yönelik planlamalar yapılabilir. CBS, uzaktan algılama ve OSM verileri kullanılarak, şehir planlamacıları ve acil durum müdahale ekipleri, kaynak tahsisine ilişkin bilinçli kararlar alabilir ve çabalarını en çok ihtiyaç duyulan alanlara odaklayabilirler. Ayrıca, CBS, kentsel altyapıdaki potansiyel tehlikeleri ve savunmasız bölgeleri tespit etmek için kullanılabilir. Böylece hazırlık ve müdahale çalışmaları geliştirilebilir. Genel olarak, CBS, uzaktan algılama ve OSM'nin felaketlerin ardından kentsel altyapı hasar planlaması ve yol erişilebilirlik planlaması için kapsamlı ve verimli bir araç sağlayabilir. CBS, deprem sonrası değerlendirme ve felaket yönetiminde değerli bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Uydu görüntüleri ve OSM verileri kullanılarak, CBS, depremin binalar, altyapı ve doğal kaynaklar üzerindeki etkisini doğru ve hızlı bir şekilde değerlendirebilir. CBS ayrıca, deprem riski taşıyan bölgeler gibi potansiyel tehlikeleri belirlemek ve tahliye rotaları planlamak için kullanılabilir. Bu tekniklerin entegrasyonu, doğru ve güncel bilgi sağlayarak yanıt sürelerini iyileştirebilir ve depremlerin toplumlara olan etkisini en aza indirebilir. Dahası, bu açık kaynak teknolojileri felaket yönetimi ve iyileştirme çabaları için önemli özellikleri çıkarmak için deprem sonrası senaryolarda kullanılabilir. OSM mekânsal verilerinin ve uydu görüntülerinin entegrasyonu, kapsamlı haritaların ve görselleştirmelerin oluşturulmasına olanak sağlamış, mekânsal desenlerin, hasar dağılımının ve güvenli rotaların anlaşılmasını artırmıştır. Bu görsel temsiller, felaket yönetimi ve deprem sonrası iyileştirme planlamasıyla ilgili karar vericiler için değerli olmuştur. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, gelecekteki depremlerin etkilerini hafifletme ve çalışma alanındaki direnci artırma konusunda pratik sonuçlar sunmaktadır. Metodoloji ve bulgular, felaket yönetimi ve müdahale stratejilerinde daha ileri araştırmalar ve bilinçli karar verme süreçlerinin temelini oluşturmaktadır. Ancak, çalışmanın sınırlamalarının farkında olmak önemlidir. Veri kaynaklarının mevcudiyeti ve kalitesi, analiz tekniklerinin doğruluğu ve sonuçların yorumlanmasında olası önyargılar gibi faktörler, bulguların genel güvenilirliğini etkileyebilir. Gelecekteki araştırmalar, bu sınırlamaları ele almayı ve metodolojiyi daha da geliştirerek doğruluk ve uygulanabilirliği artırmayı hedefleyebilir. Özet olarak, bu çalışmanın bulguları, depremin etkisi hakkında değerli içgörüler sunarak, felaket yönetimi süreçlerini desteklemekte ve deprem sonrası iyileştirme stratejilerine bilgi sağlamaktadır. Gelişmiş mekânsal analiz tekniklerinden yararlanarak, bu çalışma depremlere karşı anlayışı ve müdahaleyi artırmaya katkıda bulunmakta ve sonuç olarak daha bilinçli toplumların oluşumunu desteklemektedir.

Özet (Çeviri)

This thesis focused on the practical utility of very high-resolution imagery, OpenStreetMap (OSM), and Geographic Information System (GIS) in assessing earthquake damage and transportation accessibility planning. The risk assessment of the study area is greatly enhanced by integrating numerical data with the Analytic Hierarchy Process (AHP) methodology. The research findings demonstrated the effectiveness of utilizing very high-resolution imagery and OSM in accurately identifying the extent and nature of damage by comparing pre-and post-earthquake images and other spatial data extracted from OSM. The OSM data in this thesis has been edited manually due to limitations and constraints. The very high-resolution satellite images are essential in both pre and post-earthquake scenarios. They help assess structural integrity before earthquakes, identify vulnerabilities, and prioritize reinforcement measures. In the aftermath, these images aid in damage assessment, emergency response, and post-disaster analysis for efficient resource allocation and effective reconstruction planning. The visualized maps created through this process provided a comprehensive overview of affected areas, highlighting collapsed buildings, blocked road networks, and debris. The study highlighted the crucial role of very high-resolution imagery in resource allocation, route planning, and prioritizing relief efforts in Kahramanmaraş. This province is located in the Mediterranean region of Turkey. It is bordered by Sivas, Adıyaman, Malatya, Adana, Kayseri, Osmaniye, and Gaziantep. With a population of 1,168,163 in 2021, the province experienced devastating earthquakes in February 2023, measuring 7.7 and 7.6 in magnitude, followed by two additional quakes. The impact spread across 11 provinces, causing extensive damage. Over 17,000 aftershocks have been detected, with some exceeding magnitude 5.0. The detailed imagery allowed for the assessment of structural risks, aiding in building inspections, evacuations, and reconstruction efforts. Moreover, the research emphasized the significance of high-resolution imagery and OSM data in xxii urban planning and disaster preparedness. By analyzing the images, patterns, in urban development were identified, leading to informed strategies for seismic-resistant designs, and efficient evacuation routes. Furthermore, the study highlighted the use of computer algorithms and GIS software, particularly ArcGIS and QGIS, in processing and analyzing the large amount of data generated by high-resolution imagery and OSM. These software tools enabled automated analysis, spatial visualization, and integration of diverse data layers, enhancing decision-making, resource allocation, and communication among spatial data. The study also included a risk assessment component by creating maps of the fault line, epicenters, earthquake zones, slope, landform, population, and building density. The results identified areas with high and lower risks of earthquakes. The final map is compared to the earthquake that occurred in the near past. To further enhance the understanding of risk distribution, the study incorporated the AHP method to enhance the risk assessment. AHP involved identifying criteria and alternatives, establishing a hierarchy, conducting pairwise comparisons, calculating weights, applying weights, aggregating scores, and visualizing the results on a map. By systematically evaluating and prioritizing various factors, AHP provided a comprehensive and objective approach to understanding earthquake risks and facilitated informed decision-making. The AHP method helps in objectively determining the relative importance of various factors, thereby improving the accuracy of the risk assessment and allowing for more informed decision-making regarding mitigation measures or resource allocation in high-risk areas. While acknowledging challenges related to calibration, Geo-referencing, accessibility, and the need for specialized skills, the thesis highlighted the importance of addressing these issues to maximize the benefits of high-resolution imagery, OpenStreetMap, and GIS software. Training and support for relief workers and researchers were emphasized to effectively utilize these tools.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    496440

    ITE doğal gaz boru hattı projesi Erzurum ili bölgesinde deprem hasar analizi çalışması

    Analaysing eartquake damage on ITE natural gas pipeline project in Erzurum district

    ŞENNUR HAZAL ŞENER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİMMET KARAMAN

  2. Tez No

    613014

    Yer altı maden işletmelerinde havalandırma ve bilgisayar destekli optimizasyonu

    Ventilation and computer aided optimization in underground mining facilities

    ALİ DARTICI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL CEM PARMAKSIZOĞLU

  3. Tez No

    512830

    Mega projelerde inşaat ve risk yönetimi: Marmaray projesi kapsamında bir değerlendirme

    Construction and risk management in mega projects, an assesments within Marmaray project

    UĞUR KIZILTEPE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN ALPKÖKİN

  4. Tez No

    662984

    Otomotiv süspansiyon sisteminde kullanılan sac malzemelerin yırtılma davranışlarının incelenmesi

    Examination of tear behavior of sheet materials used in automotive suspension system

    MELİH TUYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET DEMİRER

  5. Tez No

    564955

    Derin öğrenme yöntemi ile optik uydu görüntülerinden gemi tespiti

    Ship detection by optical satellite images with deep learning method

    OSMAN DUMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MESUT KARTAL

Geri Dön