Geri Dön

Enhancing urban flood resilience through GIS-AHP andwsud strategies: A case study of Istanbul's Anatolian districts

Kentsel sel direncinin artırılması: istanbul'un Anadolu yakası için CBS-AHP ve SDKT stratejileri üzerine bir uygulama

  1. Tez No: 959225
  2. Yazar: OMID ZAMANI GHAREHCHAMANI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATMA AYÇİM TURER BAŞKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Peyzaj Mimarlığı, Landscape Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Peyzaj Mimarlığı Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 125

Özet

Dünya genelinde en yaygın ve tahrip edici dogal afetlerden biri olan sel felaketleri, ˘ ekonomik, sosyal ve ekolojik açıdan geri dönülmez kayıplara yol açmaktadır. Küresel ölçekte hızlanan kentle¸sme, iklim degi¸sikli ˘ gi ve yetersiz altyapı sistemleri, kentsel sel ˘ risklerini önemli ölçüde artırmaktadır.“Kentsel sel direncinin artırılması: istanbul'un anadolu yakası için CBS-AHP ve SDKT stratejileri üzerine bir uygulama”ba¸slıklı bu tezde, Özellikle ˙Istanbul'un Anadolu yakasında meydana gelen sel riskleri ayrıntılı ¸sekilde incelenmektedir. CBS ve AHP entegre edilerek sel duyarlılık haritası olu¸sturulmu¸s, bunun yanı sıra Suya Duyarlı Kentsel Tasarım (SDKT) yakla¸sımları ile adaptif çözümler sunulmu¸stur. Tezin ba¸slangıcında, Pakistan, Libya ve Çin gibi ülkelerde ya¸sanmı¸s tarihsel ve güncel sel olaylarına yer verilerek, sellerin Gayri Safi Yurt ˙Içi Hasıla (GSY˙IH), ekosistemler ve halk saglı ˘ gı üzerindeki etkileri vurgulanmaktadır. ˘ ˙Iklim degi¸sikli ˘ gi, ˘ yagı¸s desenlerinde öngörülemez de ˘ gi¸simlere neden olmakta; kentsel geli¸sim ise do ˘ gal ˘ ta¸skın alanlarının kullanıma açılmasıyla duyarlılıgı artırmaktadır. Tezde, kısa vadeli ˘ kriz yönetiminin uzun vadeli planlamayla entegre edilmesi gerekliligi vurgulanmakta; ˘ bu yakla¸sım çevresel psikoloji ve sosyo-ekolojik direnç teorileriyle desteklenmektedir. Kentsel ortamlarda suyun toprak altına sızmasını engelleyen yüzeylerin artması, yetersiz altyapı sistemleri ve dogal su yollarının yapıla¸sma ile daralması sel riskini ˘ üst seviyelere ta¸smaktadır. ˙Istanbul, topografik çe¸sitliligi, yo ˘ gun yapıla¸sması ve ˘ sosyo-ekonomik farklılıklarıyla bu sorunun belirgin biçimde gözlemlendigi bir kent ˘ olarak öne çıkmaktadır. Kadıköy, Maltepe, Ata¸sehir ve Üsküdar ilçelerini kapsayan çalı¸sma alanı, yakla¸sık iki milyon ki¸siyi barındırmakta olup, sel riskine çok açık bölgeleri içermektedir. Kadıköy'de 2018-2023 yılları arasında ye¸sil alanlarda %40'lik bir azalma ve geçirimsiz yüzeylerde %31'lik bir artı¸s ya¸slandıgı tespit edilmi¸stir. ˘ Sel duyarlılıgını belirlemek amacıyla, CBS tabanlı AHS yöntemi kullanılarak çok ˘ ölçütlü karar verme modeli uygulanmı¸stır. Modelde sel dinamiklerini etkileyen on iki parametre seçilmi¸stir: Yükseklik, Egim, Baki, Topografik Pürüzlülük ˘ ˙Indeksi (TRI), Topografik Nemlilik ˙Indeksi (TWI), Egirlik, Arazi Kullanımı ve Örtüsü (LULC), ˘ Nehre Mesafe, Toprak, Litoloji, Yagı¸s ve Normalle¸stirilmi¸s Bitki ˘ ˙Indeksi (NDVI). Her bir parametre 30 metrelik çözünürlükte raster veriye dönü¸stürülerek analiz edilmeye uygun hale getirilmi¸stir. Uzman görü¸sleriyle yapılan çiftli kar¸sıla¸stırma matrisleri aracılıgıyla her bir parame- ˘ treye AHS yöntemiyle agırlıklar atanmı¸stır. Tutarlılık oranları (CR) hesaplanarak ˘ uzman görü¸slerinin mantıksal uyumu test edilmi¸stir. Geometrik ortalama yöntemiyle xxiii uzman görü¸sleri birle¸stirilerek normalize edilmi¸s agırlıklar elde edilmi¸stir. Duyarlılık ˘ analiziyle bu agırlıkların etkili a ˘ gırlık katsayılarına dönü¸stürülmesi sa ˘ glanmı¸stır. ˘ CBS ortamında tüm raster katmanlar birle¸stirilerek Bile¸sik Sel Duyarlılık ˙Indeksi (FSI) olu¸sturulmu¸stur. Elde edilen harita, özellikle alçak kotlardaki ve kıyı alanlarındaki duyarlılıgın çok yüksek oldu ˘ gunu göstermi¸stir. Modelin geçerlili ˘ gi, ˘ ˙IBB ve AFAD tarafından saglanan tarihsel sel verileriyle do ˘ grulanmı¸stır. ˘ Tezin bir sonraki bölümünde, SDKT yakla¸sımı kent için çözüm yolu olarak sunulmaktadır. SDKT, dogal hidrolojik döngülerin kent tasarımına entegre edilmesini ˘ saglamaktadır. Geçirgen zeminler, biyoretansiyon hendekleri, ye¸sil çatılar ve ya ˘ gmur ˘ suyu toplama sistemleri gibi önlemler yoluyla süzülme artırılmakta, pik de¸sarjlar azaltılmakta ve biyoçe¸sitlilik desteklenmektedir. Tez, bu önlemlerin ˙Istanbul'un farklı kentsel alanlarında uygulanmasına ili¸skin örnekler sunmaktadır. Örnegin, yaya ˘ yogunlu ˘ gu yüksek bölgelerde geçirgen kaplamalar; Pendik ve Maltepe kıyılarında ise ˘ sel tutma havzaları önerilmektedir. SDKT yakla¸sımı yalnızca sel riskini azaltmakla kalmamakta; aynı zamanda ¸sehir ısınmasını azaltmakta, altyapı ömrünü uzatmakta ve kamusal ya¸sam kalitesini yükselten faydalar saglamaktadır. Ancak bu sistemlerin ba¸sarılı ¸sekilde uygulanabilmesi için ˘ disiplinlerarası i¸s birligi, toplumsal katılım ve politik uyum gerekmektedir. ˘ Tezde, Melbourne (Avustralya), Amerika Birle¸sik Devletleri ve Wuhan (Çin) örnekleriyle küresel yakla¸sımlar kar¸sıla¸stırmalı olarak analiz edilmi¸stir. Melbourne'un yasal planlamaya entegre olmu¸s SDKT modeli; ABD'nin yerel, merkezi olmayan su yönetim yöntemleri ve Wuhan'ın Sünger ¸Sehir Programı önemli çıkartımlar sunmaktadır. ˙Istanbul'un mekansal sınırları göz önüne alındıgında, modüler ve ˘ merkezsiz SDKT ögelerinin benimsenmesi önerilmektedir. ˘ Sonuç olarak bu tez, kent ölçekli sel duyarlılık analizine yönelik ¸seffaf, uzman görü¸slerine dayalı ve CBS destekli bir yöntem sunmaktadır. Sunulan SDKT çözümlerinin ˙Istanbul'un fiziksel ve sosyal dokusuna uygun ¸sekilde uygulanabilir oldugu gösterilmi¸stir. Sel yönetimi yalnızca teknik bir problem olmayıp, politika, ˘ toplum ve çevrenin birlikte ele alınması gereken disiplinlerarası bir sorunsal olarak tanımlanmaktadır. Bu yakla¸sım, gelecekteki kentsel direnç planlaması için hayati öneme sahiptir.

Özet (Çeviri)

Flooding represents the most frequent and widespread natural disaster globally, causing irreversible economic, social, and environmental consequences throughout history. The accelerating pace of urbanization, climate change, and inadequate infrastructure has significantly heightened urban flood risks. The thesis titled“Enhancing urban flood resilience through GIS-AHP and WSUD strategies: a case study of istanbul's anatolian districts”investigates this critical issue, focusing specifically on Istanbul's Anatolian side. The research integrates Geographic Information Systems (GIS) and the Analytic Hierarchy Process (AHP) to construct a detailed flood susceptibility map. Furthermore, the study proposes Water-Sensitive Urban Design (WSUD) strategies as adaptive solutions to mitigate flood risks within an evolving urban context. The thesis begins by contextualizing global flood challenges, citing historical and contemporary flood events in countries such as Pakistan, Libya, and China. These examples highlight the extensive impacts of flooding on GDP, ecosystems, and public health. Climate change contributes to increased unpredictability in precipitation patterns, while urban development on natural floodplains exacerbates vulnerability. The research emphasizes the necessity for integrated policy frameworks that combine short-term crisis management with long-term planning rooted in environmental psychology and socio-ecological resilience theory. In urban environments, impervious surfaces, outdated drainage infrastructure, and encroachment on natural waterways contribute to surface runoff and flood peaks. Istanbul presents a particularly critical case due to its unique combination of topographic diversity, dense development, and socio-economic disparities. The study area covers Kadıköy, Maltepe, Ata¸sehir, and Üsküdar districts, home to approximately two million residents. These areas exhibit high flood susceptibility due to steep headwaters, reduced vegetation cover, and overburdened sewage systems. For instance, Kadıköy experienced a 40To analyze flood susceptibility, the study employs a multi-criteria decision-making approach through AHP integrated within a GIS framework. Twelve key parameters were selected based on their influence on flood dynamics: Elevation, Slope, Aspect, Topographic Roughness Index (TRI), Topographic Wetness Index (TWI), Curvature, Land Use and Land Cover (LULC), Distance from Rivers, Soil, Lithology, Precipitation, and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Each parameter was processed into raster format with a spatial resolution of 30 meters. Elevation and slope were identified as fundamental determinants of runoff, while parameters such as TWI and NDVI reflected terrain moisture retention and vegetation cover, respectively. AHP was utilized to assign priority weights to each parameter via expert questionnaires. Pairwise comparisons enabled the calculation of consistency ratios (CR) to ensure the logical integrity of xxi expert judgments. The geometric mean method was applied to aggregate responses into a unified comparison matrix. Final weights were normalized and validated through sensitivity analysis to determine effective weights, which adjusted the original weights based on the parameter's relative contribution to flood vulnerability. The GIS environment enabled the transformation of classified raster layers into a composite Flood Susceptibility Index (FSI). This index quantified spatial variation in flood risk, revealing that low-lying and coastal zones, especially in Maltepe and Pendik, exhibited the highest flood susceptibility. Historical flood records from Istanbul Metropolitan Municipality (IBB) and AFAD served to validate model outputs, ensuring empirical reliability. Building upon susceptibility analysis, the thesis advances Water-Sensitive Urban Design (WSUD) as a strategic solution framework. WSUD emphasizes the integration of natural hydrological cycles into urban design. It operates through measures such as permeable pavements, bioretention swales, green roofs, and rainwater harvesting systems. These interventions aim to restore infiltration, reduce peak discharge, and enhance biodiversity and urban microclimates. The research contextualizes WSUD interventions across specific urban settings in Istanbul. For instance, permeable pavements are recommended for pedestrian-heavy areas, while detention wetlands are proposed for coastal plots in Pendik and Maltepe. The WSUD strategy not only addresses flood mitigation but also provides multiple co-benefits including urban cooling, extended infrastructure lifespan, and improved public amenity. These functions align with global sustainability goals and support equitable urban development. However, successful WSUD implementation requires interdisciplinary coordination, community participation, and policy reform. The study highlights the necessity of integrating WSUD within Istanbul's urban governance framework. International case comparisons further contextualize Istanbul's strategy. Melbourne's WSUD guidelines, the United States' Low Impact Development (LID) model, and China's Sponge City Programme offer valuable insights. Melbourne's regulatory integration and treatment-train design concepts provide robust institutional support. The U.S. model illustrates decentralized, site-level stormwater management ideal for high-density environments. Wuhan's Sponge City Program demonstrates large-scale integration of green and grey infrastructure, supported by national policy and performance-based funding. While these benchmarks differ in governance and spatial characteristics, they offer transferable lessons. Istanbul must adapt WSUD measures to its space-constrained urban fabric, socio-political realities, and climatic conditions. Decentralized and modular WSUD elements are particularly suited to Istanbul's dense neighborhoods. The study proposes pilot projects, participatory governance models, and incentive schemes for private sector involvement. In conclusion, the thesis offers a robust and replicable methodology for urban flood susceptibility assessment and adaptive planning. By integrating GIS and AHP, it provides a transparent, expert-informed susceptibility map. The study contributes to resilience-building by proposing WSUD measures tailored to Istanbul's urban morphology and hydrological challenges. It emphasizes that urban flood management is not merely a technical task but a multidisciplinary challenge requiring policy integration, stakeholder collaboration, and community empowerment. As climate change accelerates, such holistic, data-driven, and locally adapted strategies become increasingly critical for sustainable urban futures.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    924358

    İstanbul ili genelinde yönetilen akifer şarjı (managed aquifer recharge/MAR) potansiyel alanlarının çok kriterli karar verme analizi ile belirlenmesi

    Determination of potential areas for managed aquifer recharge (MAR) in Istanbul using multi-criteria decision analysis

    ÖZLEM YILDIZ YÜKSEKOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ORKAN ÖZCAN

  2. Tez No

    875509

    Kentsel tasarımda su duyarlılığı: İklime bağlı su kıtlığına dayanıklılık oluşturmanın ve sürdürülebilir su yönetim sistemlerine ulaşmanın yolu: Bursa örneği

    Water sensitive urban design: The path to building resilience against climate-related water scarcity and achieving sustainable water management systems: The case of Bursa

    ABDULRAHMAN MUSTAFA ISMAIL SOLIMAN HASSANIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaBursa Teknik Üniversitesi

    Kentsel Tasarım Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DİDEM GÜNEŞ YILMAZ

  3. Tez No

    838696

    İklim değişikliğine mekansal uyumda toprak ekosistem servislerinin rolü: Nilüfer çayı havzası

    The role of soil ecosystem services in spatial adaptation to climate change: Nilüfer stream basin

    MERVE YILMAZ MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AZİME TEZER

  4. Tez No

    946198

    Tarımsal ağlarda onarıcı tarımın etkisi; Türkiye örneği

    The impact of regenerative agriculture on agricultural networks: The case of Türkiye

    BÜŞRA EROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENGİN EYÜP EYUBOĞLU

  5. Tez No

    937219

    Sürdürülebilirlik çerçevesinde iklim akıllı kent ve peyzaj bağlamı: Bartın örneği

    Climate smart city and landscape context in the framework of sustainability: Case of Bartın

    İDİL DAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Peyzaj MimarlığıBartın Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHAT AÇIKSÖZ

Geri Dön