Geri Dön

Wilcoxon testi ve saçılma diyagramı kullanılarak hidrometeorolojik verilerin trend analizi

Trend analysis of hydrometeorological data using Wilcoxon test and scatter diagram

  1. Tez No: 863469
  2. Yazar: HATİCE YAĞMUR KALKINÇ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. YAVUZ SELİM GÜÇLÜ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 91

Özet

Günümüzde, iklim değişikliğinin etkileriyle birlikte artan su kaynaklarına olan talep arasında denge sağlanması zorunlu hale gelmiştir. İklim değişikliği nedeniyle mevsimsel değişiklikler, sel ve kuraklık gibi aşırı hava olayları artmakta ve bu durum su kaynakları üzerindeki baskıyı artırmaktadır. Bu bağlamda, hidrometeorolojik verilerin trend analizi, su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi için hayati öneme sahiptir. Bu tez çalışması, yağış ölçümlerinin trend analizine odaklanarak detaylı bir inceleme yapmayı amaçlamaktadır. Tez, geleneksel Mann-Kendall (MK) testi ve modern Yenilikçi Trend Analizi (YTA) yaklaşımı gibi yöntemlerin yanı sıra, Wilcoxon testi ve saçılma diyagramı kombinasyonunu içermektedir. Bu yöntemler, hidrometeorolojik verilerdeki trendleri daha hassas bir şekilde belirlemek ve karakterize etmek için kullanılmıştır. Ayrıca saçılma diyagramı ve Wilcoxon testinin birlikte kullanılması, hidrometeorolojik verilerin değişen eğilimlerini daha açık bir şekilde görselleştirmektedir. Çalışma, Türkiye'nin Ege ve Akdeniz kıyı şeridinde yer alan Çeşme, Erdemli, Finike, Gazipaşa, Gökçeada, Köyceğiz, Manavgat ve Milas istasyonlarına ait 1989- 2020 yılları arasındaki 32 yıllık yağış verilerini incelemiştir. İncelenen sekiz istasyonda genel olarak yıllık yağış miktarında bir artış eğilimi gözlemlenmiştir. Analizler, Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden alınan 30 dakika, 60 dakika ve 120 dakika süreyle ölçülen maksimum yağış verilerini içermektedir. Yapılmış olan analizlerde, 30 dk, 60 dk ve 120 dk'lık yağış verileri ve sekiz istasyon için (MK testi için 24, Wilcoxon için 24 ve YTA için 24) toplamda görsel ve sayısal olmak üzere 24'der sonuç elde edilmiştir. MK ve Wilcoxon testleri, istatistiksel olarak anlamlı azalan bir trende rastlanmadığını, ancak bazı istasyonlarda genellikle artan bir trendin olduğunu göstermiştir. 30, 60 ve 120 dakikalık verilerin analizlerinde benzer örüntüler ortaya çıktığı gözlemlenmiştir. Coğrafi olarak Ege ile Akdeniz birleşiminde bulunan istasyonlarda bariz bir trend artışı ortaya çıkarken, bu artışın Akdeniz'in iç istasyonlarında azaldığı net olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, bölgesel ölçekte iklim değişikliğinin yağışlara etkilerini vurgulamaktadır. Bu bulgular, taşkın risk hesaplamalarında ve su yapılarının tasarımında kullanılabilir. Çalışma, Türkiye'nin belirli bölgelerindeki yağış trendlerini anlamak adına önemli bir adım oluşturmuş ve sürdürülebilir su kaynakları yönetimi için önemli ipuçları sunmaktadır. Bu bağlamda, hidrometeorolojik verilerin analizi, gelecekteki iklim değişikliklerine uyum sağlama stratejilerinin geliştirilmesinde kritik bir rol oynamaktadır.

Özet (Çeviri)

In the present era, striking a balance between the effects of climate change and the increasing demand for water resources has become imperative. Seasonal variations due to climate change lead to extreme events such as floods and droughts, intensifying the pressure on water resources. In this context, trend analysis of hydro-meteorological data is crucial for sustainable water resource management. This thesis aims to conduct a detailed trend analysis of rainfall measurements, a type of hydro-meteorological data. The thesis employs both traditional methods like the Mann-Kendall (MK) test and modern approaches like the YTA method, alongside the combination of the Wilcoxon test and scatter diagram. These methods will be used to determine and characterize trends in hydro-meteorological data more accurately. Additionally, the study encourages the use of scatter diagrams and the combined use of the Wilcoxon test to visualize changing trends in hydro-meteorological data more explicitly. Focusing on a comparative and practical contribution to the field of trend analysis of hydro-meteorological data, the thesis examines 32 years of rainfall data (1989-2020) from eight stations located in the coastal areas of Cesme, Erdemli, Finike, Gazipasa, Gokceada, Koycegiz, Manavgat, and Milas in Turkey. The results generally indicate an increasing trend in annual rainfall in these regions, possibly linked to the onset of the impacts of climate change. The analysis includes time series graphs, MK and Wilcoxon test results, and YTA trend analyses based on 30-minute, 60-minute, and 120-minute maximum rainfall data obtained from the Turkish State Meteorological Service for the years 1989- 2020. The results from MK and Wilcoxon tests organized geographically and by station, reveal consistent patterns in the analysis of 30-minute, 60-minute, and 120- minute rainfall data. Notably, a clear upward trend is observed in stations located at the confluence of the Aegean and Mediterranean regions, while a decrease in increasing trend is noted in the inner stations of the Mediterranean. Various analyses, including time series graphs, MK and Wilcoxon tests, and YTA trend analyses, have been conducted on 30-minute, 60-minute, and 120-minute maximum rainfall data. The results indicate consistent patterns, with an overall upward trend observed in most stations. The maximum rainfall data for 30 minutes, 60 minutes, and 120 minutes from the Gökçeada station was analyzed through the MK test, Wilcoxon analysis, and YTA. For 30 minutes, ZMK was found to be 2.06, and ZW was 1.71; for 60 minutes, ZMK was 2.79, and ZW was 2.48; for 120 minutes, ZMK was 2.56, and ZW was 2.12. In all three cases, positive trends were observed. The YTA results support an overall increasing trend. The 30-minute maximum rainfall data for the Çeşme station reveals a ZMK value of 2.08 based on MK test results, and the Wilcoxon analysis on the same dataset determines a ZW value of 1.34. For the 60-minute data, ZMK is found to be 2.42 with a positive trend in MK, and ZW is 1.65 with a positive trend in Wilcoxon. The 120- minute data indicates a ZMK value of 2.32 with a positive trend in MK, and ZW is xxii 1.45 with no significant trend in Wilcoxon. The overall increasing trend is evident in the YTA results for each case. The 30-minute maximum rainfall data from the Milas observation station were evaluated using MK and Wilcoxon test results, determining a ZMK value of 4.18 and ZW value of 2.59. Similar analyses for 60-minute and 120-minute data sets also revealed positive trends with ZW values of 2.59 and 2.90, and ZMK values of 4.35 and 4.33, respectively. These statistical results are supported by YTA results and depicted in corresponding scatter diagrams. The MK test on 30-minute maximum rainfall data from the Köyceğiz station yielded a ZMK value of 1.59, while the Wilcoxon analysis based on the same data indicated a ZW value of 2.33, revealing a positive trend, confirmed by YTA results. Similar analyses for 60-minute and 120-minute data sets also revealed positive trends, with ZMK values of 1.56 and 1.59; ZW values of 2.17 and 1.86, respectively, supported by YTA results and evident in corresponding scatter diagrams. Analyzing the 30-minute maximum rainfall data from the Finike station using the MK test revealed a ZMK value of 1.93, while the Wilcoxon analysis yielded a ZW value of 1.47. Positive trends were evident in the MK test results, in contrast to the absence of a discernible trend in the Wilcoxon test results; nonetheless, the overall increasing trend was affirmed by YTA. For the 60-minute dataset, the MK test produced a ZMK value of 2.08, and the Wilcoxon analysis resulted in a ZW value of 1.47, indicating a positive trend in MK results, while no discernible trends were observed in Wilcoxon test results, supported by YTA findings. In the case of the 120-minute dataset, the MK test yielded a ZMK value of 1.54, and the Wilcoxon analysis resulted in a ZW value of 0.67. No discernible trends were identified in both MK and Wilcoxon test results, supported by YTA findings for the overall trend. Manavgat station's 30-minute maximum rainfall data showed a ZMK value of 2.55 in the MK test and ZW value of 1.76 in the Wilcoxon analysis, indicating a positive trend; a consistent increasing trend was evident in YTA. Similarly, for the 60-minute dataset, ZMK was 2.21, ZW was 1.60, and a positive trend was observed in MK, with an overall increasing trend confirmed by YTA. The 120-minute data had ZMK of 1.95 and ZW of 1.40, with a positive trend in MK, an increasing trend affirmed by YTA. The 30-minute maximum rainfall data from Gazipaşa observation station showed ZMK as 0.60 in the MK test and ZW as 0.67 in the Wilcoxon analysis, indicating no discernible trend, a conclusion supported by YTA results. Similarly, for the 60- minute data from Milas station, ZMK was 0.65, and ZW was 0.57 in MK and Wilcoxon analyses, respectively, with no observed trend in both analyses. The 120- minute data from the same station had ZMK of 0.99 and ZW of 1.14 in MK and Wilcoxon analyses, respectively, with no discernible trend. The YTA results also confirmed the absence of a trend. Erdemli station's 30-minute maximum rainfall data resulted in ZMK of -0.45 in the MK test and ZW of 0.00 in the Wilcoxon analysis, indicating no discernible trend in both tests, a conclusion supported by YTA results. The 60-minute data from the same station had ZMK of -0.23, ZW of 0.59, with no observed trend in MK and Wilcoxon tests, further confirmed by YTA results. The 120-minute data yielded ZMK of 0.24 and ZW of 1.09, with no discernible trend in both MK and Wilcoxon tests, as evidenced by YTA results. The scatter diagram also supports the absence of a trend, consistent with the Wilcoxon test. xxiii Mann-Kendall (MK) and Wilcoxon test results did not reveal statistically significant decreasing trends, but generally indicated an increasing trend in some stations. This may signify changes in rainfall patterns due to the effects of climate change. The trend analysis of rainfall data holds critical importance for future water resource management. While increased rainfall facilitates irrigation and meets drinking water needs, intense and short-duration rainfall poses risks such as floods. Therefore, water resource management must consider these risks. The study's results offer valuable insights into water resource management. While increased rainfall can positively impact sustainable water resource use, the potential risks of intense rainfall events must be considered. Flood risk assessments and the design of water structures can benefit from the trend analyses conducted in this study. In conclusion, this research represents a significant step in understanding rainfall trends in specific regions of Turkey. Future research should expand to include more stations and diverse climate regions for a comprehensive perspective.

Benzer Tezler

  1. Theraplay oyun terapisinin bebek ve çocuklardaki mizaç ve erken dönem olumlu sosyal davranış üzerindeki etkisi

    The effect of theraplay play therapy on early positive social behavior and temperament in babies and children

    YAREN GÜLŞEN KENAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Psikolojiİstanbul Kent Üniversitesi

    Çocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLÇİN GÜVEN

  2. Türkiye'deki üretici birliklerinin üretici örgütlenmesinde yeri ve önemi (Tokat ili Kazova bölgesi Yaş Sebze Meyve Üreticileri Birliği örneği )

    Importance and status of producer organizations in the organization of producers: A case study with Fresh Vegetable and Fruit Producers Organizations of Kazova region in Tokat province of Turkey

    HASAN GÖKHAN DOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    ZiraatGaziosmanpaşa Üniversitesi

    Tarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİL KIZILASLAN

  3. Hit turn tenis testi ve modifiye edilmiş hit turn tenis testinde kalp atım hızı toplam mesafe ve algılanan zorluk derecelerinin karşılaştırılması

    Comparing heart rate total distance and perceived difficulty grades in hit turn tennis test and modified hit turn tennis test

    MEKKİ ABDİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    SporSakarya Üniversitesi

    Antrenörlük Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. ERTUĞRUL GELEN

  4. Sedanter bireylerde uygulanan farklı miyofasyal gevşeme tekniklerinin esnekliğe etkisi

    Impact of different myofascial relaxation techniques applied to sedentary individuals on flexibility

    YUSUF EMRE BULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    SporMarmara Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ASİYE FİLİZ ÇAMLIGÜNEY

  5. Proton MR spektroskopi ile lökaryozis etyopatogenezinin değerlendirilmesi

    The evaluation of leukoaraiosis etiopathogenesis with proton MR spectrosopy

    İLKNUR AYDIN CANTÜRK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    NörolojiSağlık Bakanlığı

    Nöroloji Ana Bilim Dalı

    DR. NİHAL IŞIK