Assessment of the land and sea interaction by using different types of satellite data
Farklı özellikteki uydu verileri ile kara-deniz etkileşiminin belirlenmesi
- Tez No: 876309
- Danışmanlar: PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geomatik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Seas are crucial for regulating climate conditions and supporting biodiversity, thereby sustaining environment, which is essential for life. Earth observation satellite images provide rich data sources, enabling long-term monitoring in a cost-effective and time-efficient manner. The Sea of Marmara (Türkiye), a semi-enclosed basin, stands out with its unique hydrodynamic and biogeochemical characteristics, having a significant role in the marine ecosystem. As the Sea of Marmara in Türkiye is surrounded by the densely populated provinces, the sea's water quality has increasingly become significant for both scientific scientific and public communities over the years. In the Sea of Marmara, marine mucilage, a viscous organic substance, has been observed in 2021. The presence of thick, different colored mucilage blankets raised public concern due to their potential toxicity and the pathogens, which can accumulate with prolonged mucilage presence. The outbreak of marine mucilage significantly impacted the marine ecosystem. Consequently, the presence of marine mucilage is a one of the indicators of water quality. While remote sensing data was used to identify mucilage-covered areas in the Sea of Marmara in other case studies previously, there is lack of study about determining the areal extents and spectral characteristics of the different colored mucilage types while examining the probable reasons by using remote sensing data and technologies. This study focuses on the mucilage phenomenon and its possible causes, such as increases in Sea Surface Temperature (SST) and changes in Land Use / Land Cover (LU/LC) in coastal cities along the sea. It aims to achieve three main objectives: (1) identifying different types of mucilage, (2) detecting SST trend and anomalies, and (3) observing changes in LU/LC by using different types of satellite data. Mucilage, which varies in type and form, includes three different types detected in İzmit Bay (the Sea of Marmara) using Sentinel-2 and Worldview-3 satellite images. These mucilage types are white mucilage, yellow mucilage, and brown mucilage. White mucilage, characterized by smaller aggregates and a high reflectance spectrum, especially between 600-900 nm, represents dispersed patterns. Yellow mucilage results from aged aggregates, influenced by wind and currents, representing accumulated mucilage. Brown mucilage, distinguished by a high organic matter concentration, represents densely accumulated ageing mucilage. The study leveraged the high spatial resolution of these satellites to analyze the areal extents and characteristics of these mucilage types, with Sentinel-2 providing an overview and Worldview-3 offering detailed information. Spectral analysis using GLCM method and the SVM classification method differentiated these types, revealing that yellow mucilage often surrounds white mucilage, showing dispersed patterns, while brown mucilage, mostly found along coastlines, is more accurately detected with Worldview-3 due to its higher spatial resolution. The ANOVA analysis revealed significant differences (P-value
Özet (Çeviri)
Denizler, iklim koşullarının düzenlenmesi, biyolojik çeşitliliğin desteklenmesi ve dolayısıyla yaşam için gerekli olan çevrenin sürdürülebilirliği açısından hayati öneme sahiptir. Yer gözlem uydu görüntüleri, zengin veri kaynakları sağlayarak, zaman ve maaliyet etkin uzun süreli izleme olanağı sağlamaktadırlar. Yarı kapalı bir havza olan Marmara Denizi, benzersiz hidrodinamik ve biyojeokimyasal özellikleriyle öne çıkmakta ve deniz ekosisteminde önemli bir role sahip olmaktadır. Marmara Denizi'nin etrafındaki şehirlerde nüfus yoğunluğu yüksek olduğu için denizdeki su kalitesinin önemi hem bilim camiası hem de kamu için yıllar geçtikçe giderek artmaktadır. Marmara Denizi'nde 2021 yılında viskoz bir organik madde olan deniz müsilajı gözlemlenmiştir. Müsilajın potasiyel zehir etkisi ve uzun süreli müsilaj varlığı sonucu birikebilen patojenler nedeniyle kalın, farklı renkli müsilaj türlerinin varlığı kamuoyunda endişe yarattı. Deniz müsilajının ortaya çıkması deniz ekosistemini önemli ölçüde etkilemiştir. Sonuç olarak, deniz müsilajının varlığı su kalitesinin göstergelerinden biridir. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde, Marmara Denizi'ndeki müsilaj ile kaplı alanların uzaktan algılama verileri kullanılarak tespit edildiği örnek çalışmalar mevcut olmasına rağmen, Marmara Denizi'nde kara-deniz etkileşimlerini bütüncül bir yaklaşımla değerlendirmeye odaklanan çalışmaların eksikliği görülmektedir. Özellikle de Marmara Denizi'nde yakın zamanda gözlemlenen müsilaj olgusu göz önüne alındığında müsilajın spektral karakteristiğinin, müsilaj oluşumunun olası sebeplerinin ve kara-deniz etkileşimlerinin uzaktan algılama veri ve teknolojileri kullanılarak değerlendirilmesi gerektiği görülmektedir. Müsilaj oluşumunun olası nedenlerinin belirlenmesi etkili önlemlerin alınması açısından gereklidir. Müsilaj oluşumuna olası katkıda bulunan parameterler arasında su yüzey sıcaklığındaki uzun dönemli artış ve zamansal arazi örtüsü / arazi kullanımı (AÖ / AK) değişimleri yer almaktadır. Su yüzey sıcaklığındaki artış ve zamansal AÖ / AK değişimleri bölgenin ekolojik dengesinin müsilaj oluşumunu kolaylaştıracak şekilde değiştirmektedir. Belirtilen olası sebeplerin kapsamlı bir yaklaşımla belirlenebilmesi için çeşitli uydu görüntülerinin avantajlarından faydalanmak gereklidir. Denizdeki müsilaj olgusunu incelemek için farklı renklerde bulunan müsilajın detaylı spektral analizini ve müsilajın oluşumuna sebep olan çevresel değişimlerin irdelenmesini içeren entegre bir araştırma yöntemi gereklidir. Bu çalışmanın farklı çeşitte uydu verileri kullanarak (1) farklı müsilaj türlerinin belirlenmesi, (2) deniz suyu sıcaklığındaki eğilimin ve anomalilerin belirlenmesi, (3) AÖ / AK değişimlerin belirlenmesi olmak üzere üç ana hedefi vardır. İlk amaç kapsamında, Marmara Denizi'nin İzmit Körfezi'nde bulunan farklı renkteki müsilaj türlerininin spektral analizi ve alansal büyüklüklerinin tespiti orta mekansal çözünürlüğe sahip Sentinel-2 ve yüksek mekansal çözünürlüğe sahip Worldview-3 uydu görüntüleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İzmit Körfezi'nde tür ve şekil bakımından farklılık gösteren üç farklı tür müsilaj bulunmaktadır. Bu müsilaj türleri beyaz, sarı ve kahverengi müsilajdır. Beyaz müsilaj, küçük topluluklar halinde ve özellikle 600-900 nm arasında yüksek yansıma gösteren dağınık desenler şeklinde görülmektedir. Müsilaj topluluklarının yaşlanması sonucu oluşan sarı müsilaj ise rüzgar ve akıntılardan etkilenmektedir. Yüksek organik madde konsantrasyonuyla ayırt edilen kahverengi müsilaj, yoğun bir şekilde birikmiş yaşlanan müsilajı temsil eder. Çalışma, bu müsilaj türlerinin alansal kapsamlarını ve özelliklerini analiz etmek için bu uyduların yüksek mekansal çözünürlüğü özelliğinden yararlanmıştır. Belirtilen uydu görüntüleri kullanılarak farklı müsilaj türlerine ait spektral yansıtım eğrileri üretilmiştir. Müsilaj türlerine ait spektral yansıtımlardaki farklılığı incelemek için iki yönlü varyans analizi uygulanmıştır. Varyans analizi ile belirtilen üç müsilaj türü arasında anlamlı farklılıklar (P değeri
Benzer Tezler
- Türkiye üzerinde rüzgar şiddetinin ekstrem değer analizi ve sinoptik paternlerle ilişkisi
Analyzing extreme winds over Turkey and their relationships with synoptic patterns using cluster analysis
UMUT GÜL BAŞAR GÖRGÜN
Doktora
Türkçe
2024
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN SİBEL MENTEŞ
- Sosyal bilgiler dersi öğretim programları ve ders kitaplarında çok kültürlülük: 1998 – 2017 sosyal bilgiler ders kitaplarının karşılaştırılması
Multiculturalism in social studies courses and curriculum: A comparison of social studies books 1998 –2017
CİHAN TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimSakarya ÜniversitesiSosyal Bilimler ve Türkçe Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF KESKİN
- Present and future humid heat extremes and population exposure in Türkiye
Türkiye'de mevcut dönem ve gelecekteki nemli aşırı sıcaklıklar ve nüfus maruziyeti
BERKAY DÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YURDANUR ÜNAL
- Orman köyleri ve orman sanayi ilişkisi: 2007 – 2013 yılları bölgesel ekonomik performans ölçümü
Relationship of forest villages and forest industry: Measurement of regional economic performance years between 2007 to 2013
SIDIKA ÖZGE KOCATÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİYE AHU AKGÜN
- Oyun motoru ve coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak taşkın simülasyonunun geliştirilmesi
Development of flood simulation using game engine and geographic information systems
ABDULKADİR ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Coğrafyaİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ENES ATİK