YER YÜZEY SICAKLIĞININ PRICE 1984 ALGORİTMASINA BAĞLI HESAPLAMASI

Transkript

1 Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi Sayı 27, Sayfa , 2009 YER YÜZEY SICAKLIĞININ PRICE 1984 ALGORİTMASINA BAĞLI HESAPLAMASI Mehmet Şahin 1, Ozan Şenkal 2, Ahmet Sarıkoç Yıl Anadolu Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi, Düziçi, Osmaniye sahanmehmet2000@yahoo.com 2 Çukurova Üniversitesi, Karaisalı Meslek Yüksek Okulu, Karaisalı, Adana osenkal@cu.edu.tr 3 Selçuk Üniversitesi, Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi, Fizik Bölümü, Meram, Konya asarikoc@selcuk.edu.tr ÖZET Yer yüzey sıcaklığı, atmosfer sistemindeki enerji ve su döngüsü için anlamlı bir parametredir. Bu nedenle yer ve uydu verileri kullanılarak yer yüzey sıcaklığını belirlemek için çeşitli algoritmalar geliştirilmiştir. Bu çalışmada NOAA- AVHRR uydu verileri kullanılarak Price 1984 algoritmasına göre yer yüzey sıcaklığı hesaplanmış ve sonuçlar yer değerleri ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma neticeleri, NOAA-AVHRR uydu verileri kullanılarak yer yüzey sıcaklığının çok yüksek doğrulukla hesaplanabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Uzaktan algılama, Yer yüzey sıcaklığı, Yayınırlık, Normalize edilmiş bitki indeksi

2 Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi Sayı 27, Sayfa , 2009 CALCULATION LAND SURFACE TEMPERATURE BELONGS TO PRICE 1984 ALGORITHM Mehmet Şahin 1, Ozan Şenkal 2, Ahmet Sarıkoç Year Anatolian Technical and Industry Vocational High School, Düziçi, Osmaniye sahanmehmet2000@yahoo.com 2 Çukurova University, Karaisalı Technical Vocational School of Higher Education, Karaisalı, Adana osenkal@cu.edu.tr 3 Selçuk University, Ahmet Keleşoğlu Faculty of Education, Fizik Department, Meram, Konya asarikoc@selcuk.edu.tr ABSTRACT Land surface temperature is a significant parameter for energy and water cycle in the atmosphere system. For that reason, different algorithms have been developed for determining the land surface temperature by using land and satellite data. In this study, land surface temperature was calculated by the Price algorithm by using NOAA-AVHRR satellite data and results were compared with land values. The results of the comparison have shown that land surface temperature can be calculated with a very high accuracy by using NOAA-AVHRR satellite data. Key Words: Remote sensing, Land surface temperature, Emissivity, Normalized difference vegetation index.

3 Yer Yüzey Sıcaklığının Prıce GİRİŞ Yer yüzey sıcaklığı iklimsel değerlerin belirlenmesinde anlamlı bir parametredir. Yer yüzey sıcaklığı ile birlikte, hava sıcaklığı atmosferdeki enerji ve su döngüsünün belirlenmesinde anahtar parametrelerdendir. Bu amaçla günümüze kadar birbirinden farklı çalışmalar yer yüzey sıcaklığının belirlenmesinde yapılmıştır. Bu çalışmaların bir kısmı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü tarafından gerçekleştirilirken, bir kısmı uzaktan algılama çalışmaları tarafından gerçekleştirilmiştir. Uzaktan algılama kavram olarak, yeryüzünün ve yer kaynaklarının araştırılmasında, araştırılan nesnelerle fiziksel bağlantı kurmadan veri elde etme ve inceleme tekniği olarak tanımlanabilir. Uzaktan algılama çalışmaları uydular, uçaklar, balonlara takılan çok bantlı algılayıcılar, kameralar ve fotoğraf makineleri ile yapılmaktadır(şahin, 2008). Uzaktan algılamanın yapılabilmesi için enerji kaynağı, bu enerji kaynağından çıkan radyasyonun ilerleyeceği atmosfer, hedef ve hedeften yansıyan veya yayınan enerjileri algılamaya yarayan sensörlerin bulunması gerekmektedir. Uzaktan algılama çalışmaları iki yolla yapılmaktadır. Aktif algılama denen birinci yolda hedef üzerine elektromanyetik dalga yollanır. Hedefe çarpıp geri gelen elektromanyetik dalga enerjisi kullanılarak hedefe ait görüntüler elde edilir. Aktif algılamada enerji kaynağı kullanıcı tarafından oluşturulduğu için çalışmanın gece veya gündüz yapılması sorun oluşturmaz. Pasif algılamada, enerjinin kaynağı güneş veya dış kaynaktır. Güneşten gelen radyasyon enerjisi hedefe çarpar, hedeften geri dönen kısmı alıcı sensörler tarafından kaydedilir. Uyduların pasif algılamada enerji kaynağı genellikle güneş olduğu için algılayıcıların gündüz saatlerinde kaydettiği veriler önem kazanır. Uydu ile uzaktan algılama çalışmaları çok çeşitli alanlarda uygulanmaktadır. Haritacılık, hidroloji, jeoloji, ormancılık, ziraat, denizcilik ve kıyı yönetimi, uzaktan algılamanın en yaygın kullanıldığı alanlara örnek olarak verilebilir(şahin, 2008). Doğal çevrenin önemli bir bölümü dinamik nitelikte olmasından dolayı sürekli olarak izlenmesi gerekmektedir. Bunun içinde havacılık ve uzay teknolojisinden yaralanılır. Uzaktan algılamayla havadan veya uzaydan elde edilen veriler araştırmanın amacına göre yorumlanıp, bilgiye dönüştürülür. Benzer çalışmaları yerden insan gücü ile yapma olanağı da vardır. Fakat bu oldukça fazla insan gücü, zaman ve maliyet gerektirir. Zaman zaman yeryüzünün fiziki yapısı ve diğer koşullar bu tür çalışmaların yerden yapılmasına bile izin vermeyebilir. Bu ve buna benzer nedenlerden dolayı uzaktan algılama çalışmaları zorunlu hale gelmiştir. Günümüzde uzaktan algılama çalışmaları genellikle uydularla yapılmaktadır. Uydular çok geniş alanları, çok kısa aralıklarla elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinde tarama yapabilmektedir(şahin, 2008). Yer yüzey sıcaklığının belirlenmesinde NOAA, GOES ve Meteosat uyduları kullanılmaktadır. En yaygın olarak kullanılan NOAA uydusunun AVHRR(Yüksek Çözünürlüklü Radyometre) radyometresidir. AVHRR algılayıcısında 5 adet kanal bulunmaktadır. Bu kanallardan, 4. termal kızılötesi

4 244 M. Şahin, O. Şenkal, A. Sarıkoç kanal(10.30 µm µm) ile 5. termal kızılötesi kanal (11.50 µm µm) kullanılarak yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında birbirinden farklı algoritmalar geliştirilmiştir(price, 1984;Becker ve Li, 1990; Prata ve Platt, 1991; Kerry ve arkadaşları,1992; Coll ve arkadaşları, 1994b;Ulivieri ve arkadaşları,1994; Sobrino ve Raissouni, 2000). Söz konusu algoritmaların doğruluğu, kanalların yüzey yayınırlık miktarları arasındaki farka bağlıdır(becker, 1987). Qin ve Karnieli(1999) yaptıkları çalışmada termal kızılötesi kanalların yüzey yayınırlığı arasındaki farkın 0.01 olması durumunda yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında 2 K değerinde hataya neden olduğunu tespit etmişlerdir. Kanallar arasındaki yayınırlık farkının ile arasında değişmesi durumunda, bazı çalışmalarda yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında 2 K değerinde hata yapıldığı ortaya çıkmıştır(sobrino ve arkadaşları, 1991; Coll ve arkadaşları, 1994a; Qin ve Karnieli,1999).Yayınırlık bitki örtüsü yoğunluğuna bağlıdır. Bitki örtüsü yoğunluğu ise NOAA uydusunun AVHRR radyometresinin görünür ve yakın kızılötesi kanallarının kullanılmasıyla elde edilmektedir. Yayınırlık ile bitki örtüsü yoğunluğu arasındaki ilişki deneysel olarak tespit edilmiştir(van de Griend ve Owe, 1993; Cihlar ve arkadaşları, 1997). Çalışmada 2002 yılında her aydan bir NOAA 12,14 ve 15 uydusunun AVHRR algılayıcısından elde edilen görüntüleri kullanılmıştır. Toplamda 12 adet yer yüzey sıcaklığı haritaları Price 1984 algoritmasına göre oluşturulmuştur. Her görüntüde üç il kontrol noktası seçilerek yer değerleri ile karşılaştırılmıştır. YÖNTEM Çalışma için gerekli olan NOAA 12, 14 ve 15 uydu verileri, Tübitak-Bilten Kurumu ndan, yer değerleri ise Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü nden elde edilmiştir. Yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında Adana, Ankara, Antalya, Denizli, Erzurum, İzmir, Kayseri, Samsun,Sivas, Şanlıurfa, Van illeri baz alınarak 2002 yılı süresince aylık bir görüntü ile Price-1984 algoritması ile toplamda 12 adet NOAA-12,14 ve 15 AVHRR algılayıcı görüntüleri kullanılarak yer yüzey sıcaklığı hesaplanmıştır. NOAA-AVHRR Termal Kanal Verilerinin Kalibrasyonu Veri setinin level-1b formatında olmasından dolayı, NOAA-AVHRR algılayıcısının 4. ve 5. kanalları için eşitlik (1) den elde edilen lineer parlaklığın bir fonksiyonu olan düzeltilmiş parlaklık değerleri, yayınan enerjiye dönüşmektedir. E = A x R 2 + B x R C (1) Li Lİ + Burada A, B ve C kanallara ait katsayılar, R ise lineer radyans değeridir. Li Yayınan enerji değerlerinden parlaklık sıcaklığı değerlerine geçiş ters Planck ışıma eşitliği diye adlandırılan eşitlik(2) yardımıyla gerçekleşmektedir. Ayrıca eşitlik (1) ve (2) deki NOAA uydusunun AVHRR algılayıcısına göre değişen A,

5 Yer Yüzey Sıcaklığının Prıce B ve C katsayıları, NOAA uydusunun internet sitesinde bulunmaktadır (Rao, 1987;Rao ve Chen,1995;Goodrum ve arkadaşları, 2005). C2V T ( E) = 3 C V ln E 1 ( 1+ ) (2) Burada T(E), E yayınan enerji değerine karşılık gelen 0 K cinsinden sıcaklık, V ölçüm yapılan kanalın merkezi dalga boyudur (cm -1 ), C 1 = x10-5 mw/(m 2 -sr-cm -1 ) ve C 2 = cm- 0 K olan sabitlerdir. NOAA 12 ve NOAA 14 uydusu için elde edilen T(E) değerine ek sıcaklık düzeltmesi uygulanmaz. NOAA 15 uydu verilerinden yer yüzey sıcaklığı hesabını yapabilmek için eşitlik (2) den elde edilen T(E) değeri eşitlik (3) yardımıyla düzeltilmelidir. Eşitlikteki K ve L katsayıları sırasıyla uydunun kanallarına göre değişen katsayılardır. Söz konusu değerler tablo(1) de verilmiştir. T = [ T ( E) K] / L (3) Tablo 1. NOAA 15 AVHRR algılayıcısı için sıcaklık düzeltme katsayıları Uydu Kanalları K L Kanal Kanal Yüzey Yayınırlık Değerlerinin Belirlenmesi Yayınırlığının(ε ) belirlenmesi ve ölçülmesinde kullanılan en başarılı metotlardan biride, NDVI yardımı ile yayınırlığın belirlenmesidir. NDVI kavram olarak Normalize Edilmiş Bitki İndeksi demektir. NDVI değeri aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır(srivastana ve arkadaşları, 1997). NDVI CH CH 2 1 = (4) CH 2 + CH1 Buradaki CH ve 1 CH 2 değerleri NOAA uydusunun üzerindeki AVHRR sensörünün sırayla birinci ve ikinci kanal değerleridir. NDVI ve yayınırlık arasındaki bağıntıyı elde etmek için yapılan deneyler sonunda aşağıdaki logaritmik fonksiyon elde edilmiştir. ε = a + b log(ndvi) (5) Burada ε yayınırlık olmak üzere a ve b bağıntı sabitleri 8 14 µm aralığındaki spektral bölge için belirlenmiştir ve değerleri sırasıyla ve dir (Van de Griend ve Owe, 1993).Yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlara göre yüzey sıcaklığının belirlenmesinde ortalama bir yayınırlık değerinin alınmasının

6 246 M. Şahin, O. Şenkal, A. Sarıkoç gerektiği ve bu değerin 0,975 olduğu, 4. ve 5. kanalların yayınırlık farkının ise -0,005 olduğu tespit edilmiştir (Caselles ve arkadaşları,1997). Bu durumda iki farklı eşitliği elde etmek mümkündür. ε = ( ε + ε ) / 5 2 0,975 (6) 4 = ε = ( ε ε ) 5 = 0,005 (7) 4 Yukarıdaki eşitlikler ε ve 4 ε 5 sırasıyla 4. ve 5. kanalın yayınırlık değerleri olmak üzere, eşitlik çözüldüğünde ε =0,9725 ve 4 ε =0,9775 olarak 5 bulunmaktadır. Yer Yüzey Sıcaklığının Belirlenmesi Çalışmada Price 1984 algoritması kullanılarak yer yüzey sıcaklığı hesaplanmıştır. Price, bu algoritmayı ileri sürerken kara cisim ışımasını temel alarak yayınırlık etkisini kullanmıştır. 5,5 ε 4 TPr 1984 = [ T4 + A( T4 T5 )] 0, 75T5 ε (8) ice 4,5 Buradaki sıcaklıklar ºK cinsinden olmak üzere T Price 1984 algoritması ile hesaplanan yer yüzey sıcaklığında, A=3,33, T 4 AVHRR algılayıcısının termal kanallarından 4. kanalın parlaklık sıcaklığı, T 5 ise 5. kanalın parlaklık sıcaklığı değeridir(price, 1984). Uydu Verilerinin Değerlendirilmesi Hesaplanan her büyüklük, baz alındığı bir birimin kaç katı olduğuna göre ifade edilerek sayısal özellik kazanır. Hesaplanan değerlerin, standart ölçütlere göre kritiği yapılarak değerlendirilmeleri elde edilir. Değerlendirme neticesine göre hesaplanan değerlerin, ölçüm yapılan disiplinin niteliğine göre istenilen amaca ulaşılıp ulaşılmadığının kararına varılır. Uydu çalışmalarında, çalışmanın özelliğine göre uydudan elde edilen görüntüler, ön düzeltme çalışması yapıldıktan sonra çeşitli matematiksel algoritmalardan veya formülasyondan geçirilir. Formül kullanılarak elde edilen görüntünün değeri, hesaplanan değer olarak nitelendirilir. Hesaplanan değer, yer değeri ile karşılaştırılır. Karşılaştırma yapmak için çeşitli istatiksel kurallar geliştirilmiştir. Bu kuralları aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür: 1. i = n, olmak üzere v i yer değerlerinin, e i hesaplanan değerlerin oluşturduğu küme, v yer ve e hesaplanan değerlerin ortalaması, σ yer ve v σ hesaplanan değerlerin standart sapmaları olmak e

7 Yer Yüzey Sıcaklığının Prıce üzere; lineer korelasyon katsayısı r, aşağıdaki şekilde formülüze edilir(kendall ve Stuart, 1963). r n ( vi v )( ei e ) i= = 1 (9) nσ vσ e Korelasyon katsayısı hesaplanan değerle, yer değeri arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu ilişkiye göre yeni formüller üretilebilir. Fakat hesaplamada başarının değerlendirilmesi için yeterli değildir. Çünkü birinci hesaplamada elde edilen hata oranı oldukça yüksek olsa da, diğer hesaplamalarda de benzer hata oranı ile karşılaşılıyorsa korelasyon katsayısı oldukça başarılı sonuç verir. 2. Kök Ortalama Kare Hatasının(RMSE) matematiksel ifadesine, hesaplanan değer ile yer değeri arasındaki uzaklaşmanın kesin ölçümü olarak bakılır. Aşağıdaki formülde elde edilen değerin az olması hesaplanan değerin o kadar başarılı olduğunun kanıtıdır. Genellikle kısa dönem çalışmalarının doğruluk analizinde kullanılır. Uydu çalışmalarında kullanımı oldukça yaygındır(laurent ve arkadaşları, 1998). 1 RMSE n ( ) (10) = e i v i n i= 1 BULGULAR VE YORUMLAR Yer yüzey sıcaklığı hesaplanması için 2002 yılı içerisinde 12 adet uydu görüntüsü seçilmiştir. Seçilen görüntülerden yer yüzey sıcaklığı hesaplamasında Price ın 1984 yılında geliştirdiği algoritma kullanılmıştır. Algoritmaların görüntüde kullanılmasıyla toplam 12 adet yer yüzey sıcaklığı haritası elde edilmiştir. Harita üzerinde Adana, Ankara, Antalya, Denizli, Erzurum, İzmir, Kayseri, Samsun,Sivas, Şanlıurfa, Van illeri kontrol noktası olarak belirlenmiştir. Söz konusu noktalar Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü nden alınan yer değerleri ile karşılaştırılmıştır. Bilgisayara kaydedilen uydu verileri öncelikli olarak görüntü işleme programlarının tanıyabileceği formata dönüştürülmelidir. Bu amaçla uydudan elde edilen ham veriler, Quarium yazılımı yardımıyla level-1b formatına dönüştürülmüştür. Daha sonra Envi 4.3 ve Idrisi Andes görüntü işleme paket programı yardımıyla, görüntünün geometrik düzeltmesi yapılmıştır. Piksellerin

8 248 M. Şahin, O. Şenkal, A. Sarıkoç Tablo 2. Yer yüzey sıcaklığının uydu ve yer değerleri Tarih ve Saat İl Yer Değeri( K) Price 1984( K) ADANA 279,40 279, saat İZMİR 280,60 279,30 SAMSUN 279,60 276,00 İZMİR 289,40 288, saat SAMSUN 281,60 284,10 ŞANLIURFA 285,10 285,00 ANKARA 277,60 278, saat ŞANLIURFA 282,60 285,00 ERZURUM 270,20 268,40 DENİZLİ 282,20 284, saat:07.13 KAYSERİ 277,20 279,00 ANKARA 276,20 277,10 ADANA 305,80 308, saat ANKARA 296,00 298,32 ERZURUM 296,00 298,25 ADANA 302,60 306, saat:07.31 ANTALYA 302,40 302,23 ŞANLIURFA 302,10 306,11 ADANA 303,30 303, saat: SAMSUN 298,60 302,18 İZMİR 301,20 301,03 ADANA 303,80 306, saat ANKARA 296,00 298,10 İZMİR 304,40 302,56 ANKARA 285,10 285, saat:07.21 SİVAS 283,40 285,21 VAN 288,40 294,56 ADANA 291,00 292, saat ANKARA 281,40 279,16 SİVAS 280,50 280,03 ADANA 284,00 283, saat:07.10 ANKARA 277,00 273,78 İZMİR 281,00 282,19 ADANA 275,20 275, saat DENİZLİ 274,80 269,32 ŞANLIURFA 273,20 268,00

9 Yer Yüzey Sıcaklığının Prıce geometrik düzeltmeleri yapıldıktan sonra uydu tarafından sağlanan her görüntü oldukça büyük alanı kapsadığından dolayı Türkiye yi içine alacak şekilde görüntünün kesimi yapılmıştır. Görüntülerin kesimi tamamlandıktan sonra NOAA/AVHRR verilerinin 4. ve 5. kanaları için parlaklık sıcaklık değerleri ayrı ayrı hesaplanmıştır. Quarium yazılımı yardımıyla veri seti, level-1b formatına dönüştürüldüğü için eşitlik (1) ve (2) kullanılarak parlaklık sıcaklığı değerleri bulunmuştur. NOAA 15 uydusunun parlaklık sıcaklığı değerini bulmak için eşitlik (2) den elde edilen değerler, eşitlik (3) te kullanılarak parlaklık sıcaklığı değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen parlaklık sıcaklık değerleri ve eşitlik(6) ve (7) deki değerler Price 1984 algoritması olan eşitlik(8) de kullanılarak yer yüzey sıcaklığı değerleri hesaplanmıştır. Uydu algoritması ile hesaplanan yer yüzey sıcaklığının değerleri ve yer değerleri tablo(2) de gösterilmiştir tarihli ve yerel saat de elde edilen görüntü şekil(1) de verilmiştir. Price 1984 algoritmasına göre elde edilen görüntü belli sıcaklık aralıkları için renklendirilmiştir. Şekil 1. Price 1984 algoritması için yer yüzey sıcaklığı haritası Tablo(2) deki değerler eşitlik(9) da kullanılmasıyla yer yüzey sıcaklık değerlerinin uydu ver yer değerleri arasındaki korelasyon katsayısı(r) elde edilmiştir. Elde edilen katsayı ve grafiği şekil(2) de gösterilmiştir. Şekil 2. Yer ve Price 1984 algoritması değerleri arasındaki korelasyon ilişkisi

10 250 M. Şahin, O. Şenkal, A. Sarıkoç Yer yüzey sıcaklığını hesaplamada yer ve uydu değerleri arasındaki ilişkiyi belirten korelasyon katsayısı 0,978 olarak bulunmuştur. Bu değer her iki kavram arasında güçlü bir ilişkinin olduğunu göstermektedir. Fakat yer ve uydu değerlerinin karşılaştırılmasında yeterli değildir. Bu amaçla eşitlik(10) kullanılarak Kök Ortalama Kare Hatası(RMSE) hesaplanmış ve değeri 2,505 olarak bulunmuştur. Bulunan bu değer, uydu ile ölçülen değerlerin Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü nden elde edilen verilerden 2,505 K farkla hesaplanabilineceğini göstermektedir. Ayrıca tablo(2) deki görüntülerin illere göre aylık ortalaması alındığında tablo(3) elde edilmektedir. Tablo 3. Yer yüzey sıcaklığının aylara göre uydu ve yer değerleri AYLAR Yer Değeri ( K) Price 1984 ( K) OCAK 279,87 278,17 ŞUBAT 285,37 285,70 MART 276,80 277,20 NİSAN 278,53 280,10 MAYIS 299,27 301,52 HAZİRAN 302,37 304,78 TEMMUZ 301,03 302,11 AĞUSTOS 301,40 302,22 EYLÜL 285,63 288,32 EKİM 284,30 283,77 KASIM 280,67 279,75 ARALIK 274,40 270,78 Yukarıdaki tablo(3) teki değerlerin eşitlik (9) da kullanılmasıyla aralarındaki korelasyon ilişkisi hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamada korelasyon katsayısının değeri 0,988 olarak bulunmuştur. Elde edilen grafik şekil(3) te gösterilmiştir. Bulunana korelasyon katsayısı oldukça yüksek değerdedir. Şekil 3.Aylık Yer ve Price 1984 algoritması değerleri arasındaki korelasyon ilişkisi

11 Yer Yüzey Sıcaklığının Prıce Karşılaştırmalarda sadece korelasyon katsayısına göre değerlendirme yapmak yetersiz kalacaktır. Bu amaçla RMSE değeri eşitlik(10) kullanılarak hesaplanmış ve değeri 1,822 olarak bulunmuştur. Bulunan bu değer; uydu verilerine dayanılarak yapılan yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında, görüntünün ortalama değerde 1,822 K hata oranı ile elde edilebileceğini göstermektedir. SONUÇ VE TARTIŞMA Yapılan çalışmada, Adana, Ankara, Antalya, Denizli, Erzurum, İzmir, Kayseri, Samsun,Sivas, Şanlıurfa, Van illerinin yer yüzey sıcaklığı, NOAA-AVHRR uydu verilerine bağlı olarak hesaplanmıştır. Elde edilen uydu değerleri Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü nden sağlanan yer değerleri ile kıyaslanmış ve aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır: 1. Yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında yayınırlığa bağlı Price 1984 algoritmaları kullanılmıştır. Çalışma süresi olarak, her aydan bir görüntü alınarak toplam 12 adet görüntü ile 2002 yılı içerisinde çalışma tamamlanmıştır. Ayrıca algoritmadan elde edilen değerlerin yer değerlerine bağlı olarak korelasyon katsayıları hesaplanmıştır. Yer değerine bağlı olarak yapılan birebir eşleştirmede korelasyon katsayısı 0,978 olarak hesaplanırken, aynı ay içerisindeki illerin uydudan elde edilen ortalama yer yüzey sıcaklık değeri ile yer değerlerinin kıyaslanması neticesinde korelasyon katsayısı 0,988 olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar Price 1984 algoritmasına göre elde edilen yer yüzey sıcaklıkları ile yer değeri arasında oldukça güçlü bir ilişinin olduğunu göstermektedir. 2. Yer yüzey sıcaklığının hesaplamalarında yer değerine bağlı olarak yapılan hata miktarını tespit etmek amacıyla RMSE değerleri bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre yer değerine bağlı olarak elde edilen RMSE değeri 2,505 K olarak bulunmuştur. Ayrıca ortalama aylık RMSE değerleri 1,822 K olarak elde edilmiştir. Yer yüzey sıcaklığının hesaplanmasında RMSE değeri aylık ortalamada değerde daha az olduğu için aylık ortalama değerde hesaplamak daha başarılı sonuçların elde edilmesinde önemlidir. 3. Sonuç olarak NOAA/AVHRR algılayıcısı verilerine göre elde edilen korelasyon katsayıları ve RMSE değerleri Price 1984 algoritmasına göre yer yüzey sıcaklığının hesaplanabileceğini göstermiştir. YAZAR NOTLARI Uydu verilerini temininde her türlü kolaylığı sağlayan ODTÜ Tübitak- Bilten Kurumu çalışanlarına ve meteorolojik verilerin elde edilmesinde yardımcı olan Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü çalışanlarına, yaptıkları yardımlardan dolayı teşekkür ederiz.

12 252 M. Şahin, O. Şenkal, A. Sarıkoç KAYNAKLAR Becker, F.(1987). The Impact of Spectral Emissivity on the Measurement of Land Surface Temperature. International Journal of Remote Sensing, (8), Becker, F.,Li, Z.L.(1990).Towards a Local Split Window Method over Land Surface. International Journal of Remote Sensing,(11), Caselles, V., Coll, C.,Valor,E.(1997). Land Surface Emissivity and Temperature Determination in the Whole Hapex- Sahel Area from AVHRR Data. International Journal of Remote Sensing,(18), Cihlar, J., Ly, H., Li, Z., Chen, J., Pokrant, H.,Huang, F.(1997). Multitemporal, Multichannel AVHRR Data Sets for Land Biosphere Studies-Artifacts and Corrections. Remote Sensing of Environment, (60), Coll,C.,Caselles,V.,Schmugge,T.J.(1994a).Estimation Land Surface Emissivity Differences in the Split-Window Channels of AVHRR.Remote Sensing of Environment, (48), Coll, C., Caselles, V., Sobrino, J. A., Valor, E.(1994b). On the Atmospheric Dependence of the Split-Window Equation for Land Surface Temperature. International Journal of Remote Sensing, (15), Goodrum, G., Kidwell,K.B.,Winston,W.(14 Eylül 2005). NOAA KLM User's Guide Section Aralık 2008). Kendall, M.G.,Stuart,A.(1963).The Advanced Theory of Statistics. London: Griffin. Kerry, Y. H., Lagouarde, J. P.,Imbernon, J.(1992). Accurate Land Surface Temperature Retrieval from AVHRR Data with the Use of an Improved Split-Window Algorithm. Remote Sensing of Environment, 41, Laurent, H., Jobard, I., Toma, A. (1998).Validation of Satellite and Ground- Based Estimates of Precipitation over the Sahel. Atmospheric Research, (47-48), Prata, A.J.,Platt, C.M.R.(1991). Land Surface Temperature Measurements from the AVHRR,In proceedings of the 5 th AVHRR Data Users Meeting.Tromso(Norway),24-28 June(Darmstadt:EUMESAT),

13 Yer Yüzey Sıcaklığının Prıce Price, J.,C.(1984). Land Surface Temperature Measurements from the Split Window Channels of the NOAA 7 Advanced Very High Resolution Radiometer. Journal of Geophysical Research,(89), Qin,Z.,Karnieli,A.(1999).Progress in The Remote Sensing of Land Surface Temperature and Ground Emissivity Using NOAA-AVHRR Data. International Journal of Remote Sensing,(20), Rao, C.R.N.,Chen,J.(1995).Inter-Satellite Calibration Linkages For the Visible and Near-Infrared Channels of The Advanced Very High Resolution Radiometer on NOAA-7, -9 And -11 Spacecraft. International Journal of Remote Sensing, (16), Rao,C.R.N.(1987). Pre-Launch Calibration of Channels 1 and 2 of the Advanced Very High Resolution Radiometer.NOAA Technical Report NESDIS 36, Department of Commerce, Washington, D.C. Sobrino, J.A.,Raissouni,N.(2000). Toward Remote Sensing Methods for Land Cover Dynamic Monitoring: Application to Morocco. International Journal of Remote Sensing,(21), Sobrino, J.A., Coll, C.,Caselles, V.(1991).Atmospheric Correction for Land Surface Temperature Using NOAA-11 AVHRR Channels 4 and 5. Remote Sensing of Environment,(38), Srivastava, S.K.,Jayaraman,V.,Rao,P. P. N.,Manikiam, B., Chandrasekhar, M. G.(1997). Interlinkages of NOAA/AVHRR Derived Integrated NDVI to Seasonal Precipitation and Transpiration in Dryland Tropics. International Journal of Remote Sensing,(18), Şahin, M.(2008). Yer Yüzey Sıcaklığı, Atmosferik Nem Açıklığı ve Yağış Miktarının Uydu Verileri Kullanılarak Belirlenmesi. Doktora Tezi. Adana: Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Ulivieri., C., Castronuovo, M.M.,Francioni,R.,Cardillo, A.(1994). A Split- Window Algorithm for Estimating Land Surface Temperature Satellites. Advances in Space Research,(14), Van de Griend, A.A., Owe, M. (1993).On the Relationship Between Thermal Emissivity and The Normalized Difference Vegetation Index for National Surfaces. International Journal of Remote Sensing,(14),

14 254 Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, Sayı 27, 2009