Remote sensing applications for physical and ecological state of Turkish coastal waters
Türkiye kıyılarının fiziksel ve ekolojik durumu hakkında uzaktan algılama uygulamaları
- Tez No: 83777
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN USLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Su Ürünleri, Aquatic Products
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Jeolojisi ve Jeofiziği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Uzaktan Algılama, cisimlere direkt temas etmeden onların öncelikle fiziksel ve buna bağımlı olarak da diğer özellikleri hakkında bilgi edinme bilimidir. Uzaktan algılama sistemi bir aşama dizisidir ve bu da; enerji kaynağından yeryüzü oluşumlarının yansıttığı enerjinin algılanmasına, algılıyıcı sistemlerden görüntü işleme/düzeltme uygulamalarına; sonuç olarak kullanıcı ve yorumlayıcıya kadar uzanan birçok farklı evreyi kapsar. Uzaktan algılama işlemleri sırasında yansıyan enerji dalgalarının gücünü düşüren hata kaynaklarının varlığı nedeniyle, her uydu verisi bazı düzeltmelere tabi tutulmak zorundadır. Bu düzeltmeler coğrafi, radyometrik, geometrik ve atmosferik olarak sınıflandırılabilir. Su buharı, yanardağ gazları, CO2, bulutlar, elektronik gürültü ve uydunun görme açısı hata kaynaklarının başında gelir. Atmosferik etkiler, algılayıcıda ve sayısal veri dönüştürme sistemlerinde gürültü olarak görülür. Günümüz bilgisayar teknolojisi ve prograramlamacılıkta ulaşılan düzey, uydu verilerinin bu tip hata kaynaklarından arındırılmasına imkan tanımaktadır. Geliştirilen algoritmalar, bu veriler üzerindeki algılayıcı sistemlerden kaynaklanan radyometrik ve atmosferde bulunan moleküllerden kaynaklanan atmosferik hataları fîltreleyerek yok etmektedir. Dünyanın şeklinden kaynaklanan görüntü geometrisi bozuklukları coğrafi düzeltmeler yapılarakV giderilerek veri coğrafi koordinat sistemine dönüştürülür. Sonuç olarak termal veri sıcaklık değerlerine, görünür kanal verisi ise renk dağılımına göre sınıflanarak, örneğin askıda yük değerleri olarak gözlemlenir veya alg ve plankton gibi su kalitesi parametrelerini etkiliyen biyolojik varlıkları tespit ederek kullanıcılara sunulur. Uzaktan algılamanın günümüzde kullanımı her alanda hızla artmaktadır. Özellikle deniz bilimlerinde uydu verilerinin kullanımı son on yılda büyük bir hızla artmıştır. SeaWiFs, ERS-1, Landsat-5 ve AVHRR gibi yeryüzünü tarayan algılayıcı sistemlerin ve bu sistemleri taşıyan uyduların son yıllardaki teknolojik gelişimi ile birlikte uydu yer istasyonların ve uydu verilerinin analizi günümüz hızlı bilgisayarları sayesinde kolaylaşıp maliyetleri düşmüştür. Böylelikle daha fazla bilim adamının daha çok uydu verisine ulaşması imkanı ortaya çıkmıştır. Veri alım yöntemlerinde çok önemli değişiklikler olmamakla birlikte bunları işleyen programların ve programlarda kullanılan algoritmaların gelişmesi, uydu verilerinin önemini arttırmıştır. Bütün dünyada geniş uygulama alanları bulabilen uzaktan algılama yöntemleri, yurdumuzda da teknolojik gelişmelere paralel olarak deniz bilimlerinde yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bunun yanı sıra, uzaktan algılama diğer bilim dallarında da uygulama alanları bulabilmektedir. Türkiye'nin Fransa ile yaptığı telekominikasyon uydu antlaşmasıyla elde edilecek mali kaynak ve teknolojik transferin de gerçekleşmesi sonucunda, Türk yapımı araştırma uydularının da uzaydaki yerlerini almaları mümkün olacaktır. Böylelikle Türkiye'deki bilim çevrelerinin ihtiyaç duyduğu veri akışı sağlanacak ve kullanıcı sayısı ile alam artmış olacaktır. Türkiye denizlerinin ve kıyılarının fiziksel ve ekolojik durumu hakkında birçok proje, modelleme ve izleme çalışması, bilimsel çalışma ve sempozyumlar yapılmıştır. Örneğin, Türkiye kıyılarında uzun zamandır deniz kirlenmesi ve erozyon vardır. Ne yazık ki, bu konularda yapılan çalışmalar olayı bir bütünVI olarak kabul etmemekte yalnızca dar kapsamlı ve kısa süreli çözümler üretilmektedir. Kutup yörüngeli NOAA serisi uydular, kısa aralıklı geçiş süreleriyle binlerce kilometrekarelik alam görüntüler. Üç uydu, 3 adet gece geçişi ve 3 adet gündüz geçişi ile bulutsuz ortamda, yüzey suyu sıcaklığım ve türbiditeyi izleyebilmekdedir. Landsat 5 gibi uyduların çözümleme kapasiteleri oldukça yüksek (3 Om) olmakla birlikte geçiş süreleri aralıklıdır. Lansat-5 Thematic Mapper (TM) algılayıcısı 180x180 km lik bir alam, 16 günde bir defa görüntüler. Belirli bir bölgedeki zamana bağlı değişimleri izlemek için farklı tarihlerdeki Landsat görüntüler üzerinde atmosferik ve geometrik düzeltmeler uygulanarak güneş ve uydu açısının zamansal farklılığı yok edilmekte, böylelikle yeryüzündeki zamana bağlı gerçek değişiklikler ortaya çıkartılabilmektedir. Bu uydunun yüksek çözümleme kapasitesi özellikle kıyı değişimi çalışmalarında iyi sonuç vermektedir. Türkiye kıyılarını etkileyen erozyon ve kirlenmenin kaynaklarım inceleyen bu çalışmanın ilk bölümünde, Altınova sahillerini uzun yıllardır etkisi altına alan kıyı tahribatım inceleyebilmek için Landsat uydusunun bu yüksek çözünürlük özellikleri kullanılmıştır. Halk arasında“Altınova'yı deniz eritiyor”,“Altınova' da deniz sahili yedi”,“Doğanın intikamı”gibi yorumlara yol açan kıyı erozyonu farklı tarihli uydu verileri kullanılarak bilimsel açıdan incelenmeye çalışılmıştır. iki değişik tarihli Landsat TM görüntüsü, geçmişten bugüne, Altınova kıyı çizgisinin fiziksel görünümünün insan ve doğa tarafından geri döndürülemez bir şekilde bozulduğunu açıkça göstermiştir. Eksik bir planlanlama ile, doğada yapacağı onarılmaz tahribatı düşünmeden inşa edilen Madra Barajı ve yoğun ikinci konut yapılaşması, kısa bir süre içinde doğal bir felaketin kaynaklan olarak karşımıza çıkmıştır.VII Madra Barajı'nın inşaasıyla birlikte, Madra Çayı'ndan gelen su miktarının düşmesinin yanısıra, bu çay tarafından kıyıya taşınan sediment girdisinde de önemli bir azalma meydana gelmiştir. Böylelikle çay kıyıyı besleyemez duruma gelmiştir. Çay yatağında ve sahilde mevcut kumun hem Madra Barajı hem de ikinci konut inşaatları sırasında sorumsuzca talan edilmesi, çok ince dengelerle birbirine bağlı olan doğal süreçler alt üst edilmiş; böylelikle denizin karaya doğru ilerlemesi karşısında hiç bir engel kalmamıştır. Sahildeki kum talanı sırasında bitkilerin kum çalan araçlar tarafından tahrip edilmesi erozyonun etkilerinin daha da büyümesine neden olmuştur. 1989 ile 1996 tarihlerindeki Landsat TM görüntülerinin karşılaştırılması ve buna 1963 ve 1978 tarihli haritalardan çıkartılan bilgilerin eklenmesi sonucunda; 1,530,000 m2 sahil arazisine denk gelen 3,000,000 m3 plaj kumunun deniz tarafından taşındığı belirlenmiştir. Elde mevcut bulunan 34 yılı kapsayan veriler üzerinde görüntü işleme ve Coğrafi Bilgi Sistemleri tekniklerinin kullanılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda, bazı yerlerde denizin karaya doğru 200 ila 250 metre arasında ilerlediği ama genelde kuzey kıyılarında 4000 metre uzunluğunda 50 metre genişliğinde arazinin deniz tarafından yok edildiği ortaya çıkmıştır. Ayrıca, eldeki verilerin karşılaştırılması, erozyonun %50 sinin Madra Barajı'nın inşası ile başlayan son yedi yılda meydana geldiğini göstermiştir. Bu çalışmanın ikinci kısmını oluşturan ve Türkiye kıyılarını etkileyen kirlenmenin kaynaklarının incelendiği bölümde, Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü (D.B.T.E.) Uydu Yer İstasyonu (SMART Station) tarafından alınan görünür, yakın kızıl ötesi ve kızılötesi görüntüler kullanılmıştır. D.B.T.E uydu yer istasyonu tarafından alınan kızılötesi görüntüler kullanılarak İzmir Körfezi genelinde, deniz yüzeyi sıcaklığı haritalanması ve termal karakteristikler kullanılarak da küçük ve orta ölçekli oşinografık oluşumların haritalanması gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Atmosferik düzeltmesi yapılmış görünür kanal verilerinden hareket edilerek, deniz yüzeyi renkVIII farklılıklarının, denizdeki alg ve plankton varlıklarının tespiti gibi su kalitesi parametrelerinin incelenmesi ile uzaktan algılamanın deniz ortamındaki fiziksel ve ekolojik oluşumların anlaşılmasında yararlı bir araç olduğu görülmüştür. Üç yıllık bir süreyi kapsayan ve İzmir Körfezi'nin deniz yüzeyi sıcaklığım gösteren haritalar kullanılarak Körfez için yüzey sıcaklığı aylık ortalama değerleri hesaplanmıştır. AVHRR verileri kullanılarak yapılan çalışmalar sırasında Karadeniz kökenli suyun, Ege Denizi suyunu etkilemesindende öte, belirli atmosferik ve oşinografik şartların oluşması halinde Ege Denizi'ni boydan boya geçip İzmir Körfezi suyunu da etkileyebileceği gözlenmiştir. Ayrıca İzmir Körfezi yüzey sıcaklığı değerlerinin tespiti sırasında gözlemlenen ve R/V K.Piri Reis tarafından elde edilen CTD ölçümleri ile desteklenen normal mevsimsel maksimumun 2-3 °C üstündeki sıcaklık değerleri, İzmir Körfezine tabandan gelen sıcak su kaynağının varlığım göstermektedir. Uydu verileri ile yapılan çalışmalar göstermiştir ki; deniz bilimciler, daha önce elde edilen uydu verilerinden edindikleri deneyim temelinde gemi izleme ve örnekleme programı planlayabilirler, araştırma gemisinin seferi sırasında elde edecekleri görüntülerden gözlemledikleri değişen veye normal dışı oşinografik olaylara gemiyi anında yönlendirebilirler ve sefer sırasında elde edilecek in situ veriler ile uydu verilerini kalibre edebilirler. Böylelikle araştırma gemisinin gerçek verileri elde edemediği yerlerde bu kalibre edilmiş değerleri kullanarak gerçek verilere yakın veriler elde edebilirler.
Özet (Çeviri)
Many projects, modeling and monitoring programs, scientific studies and symposia have been developed concerning the physical and ecological state of the Turkish coasts and coastal waters. Pollution, for instance, and erosion in the Turkish coastal waters have been occurring over a long period of time. However, none of these studies has considered these problems holistically; therefore, only limited, short term solutions have been prepared and/or implemented. Polar-orbiting satellites like NOAA-9, NOAA-10 and NOAA-14 can cover thousands of square kilometer areas with an overpass frequency of 12 hours. When three satellites are orbiting with 3 daytime and 3 nighttime overpasses it is possible to monitor Sea Surface Temperature (SST) and turbidity when the sky is unclouded. Other satellites such as Landsat 5, have very good spatial capabilities (30 meter), but lack favorable temporal capabilities. The Landsat Thematic Mapper (TM) of Landsat-5 covers a 180 x 180 km area with an overpass frequency of 16 days. This high resolution capability is particularly useful in coastal change studies. The purpose of this study was to examine the occurrences of pollution and erosion as they are affecting the Turkish coastal waters. This was accomplished by an analysis of the infrared, near-infrared and visible images collected on various dates, as received by the Institute of Marine Sciences and Technology's High Resolution Picture Transmission (HRPT) earth station, SMART Station. TwoIll Landsat TM (Thematic Mapper) images that were commercially obtained, were also used. The infrared images that were obtained by the SMART Station were then used to reveal the SST, and also to map small and mesoscale ocean features using their SST signatures. These atmospherically corrected visible images proved that ocean color is a powerful tool for monitoring water quality parameters such as algal and plankton densities that contain a large amount of implicit information about the state of a coastal marine environment. These images can contribute a lot to the understanding of the physical and ecological processes in the sea. Additionally, analysis of commercially attained Landsat TM images at two different times clearly demonstrated that the physical appearance configuration of the shoreline was radically altered by human and natural degradation.
Benzer Tezler
- İstanbul-Paşaköy-B.Bakkalköy arası enerji nakil hattı kamulaştırma bilgi sistemi pilot çalışması
Başlık çevirisi yok
NURAY BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GONCA COŞKUN
- Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi
Design of an information system about air pollution
HARUN İYİDİKER
- Zaman serileri ile değişim analizi: İstanbul, Sarıyer örneği
Change detection with time series: Istanbul, Sariyer
FULYA BAŞAK SARIYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
- Sayısal arazi modeli ve batimetrik verilerin kıyı bilgi sistemine entegrasyonu
Başlık çevirisi yok
CİHANGİR AYDÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiUzaktan Algılama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERYA MAKTAV
- Elektro döndürme yöntemi ile elde edilen karbon nanolif ve karbon nanotüplerin karakterizasyonu ve işlevselleştirilmesi
Characterisation and functionalization of electrospun carbon nanofibers and carbon nanotubes
MERVE YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. FİLİZ ALTAY