Çizgisel Altyapı Tesislerinin Planlamasında Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Çizgisel Altyapı Tesislerinin Planlamasında Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri"

Batur Yalman
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Çizgisel Altyapı Tesislerinin Planlamasında Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri Volkan YILDIRIM, Tahsin YOMRALIOĞLU, Recep NİŞANCI Ebru ÇOLAK, Şevket BEDİROĞLU, Selçuk ERBAŞ Karadeniz Teknik Üniversitesi Harita Mühendisliği Bölümü GISLab Ar -Ge «Bu proje (111Y041) Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenmektedir.»

2 Çizgisel Altyapı Tesisleri (ÇAT) Boru hatları, yollar, demir yolları, sulama/kurutma kanalları, enerji nakil hatları ve yürüyüş yolları gibi altyapı tesisleri çizgisel altyapı tesisleri olarak adlandırılmaktadır. 2

3 Tespitler Hızlı sanayileşme, göç ve nüfus artışı Büyük bütçeler Çevresel zararlar Yapım maliyetlerinin düşürülmesi gereği İnşaat süresinin azaltılması Maliyetler Güzergaha etki eden faktörler Verinin toplanması ve etkin yönetimi Güzergah tespiti Güzergah yapım bakım-onarım ilişkisi Türkiye ve jeopolitik önemi Klasik güzergah belirleme yöntemleri ve sorunlar CBS ÇKKV Konumsal Analitik Hiyerarşi Yaklaşımı Sosyal Faktörler Çevresel Faktörler Güzergah Planlama Ekonomik Faktörler Mühendislik (Yapım) Faktörleri Risk Faktörleri 3

4 Çizgisel Altyapı Bulutu 4

5 CBS GIS Coğrafi Kent Bilgi Sistemleri Geographical Information Systems toplama saklama işleme GIS sunma

6 Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ÇKKV yöntemleri farklı çevresel ve sosyoekonomik etkileri barındıran alternatifler arasındaki karmaşıklığın analiz edilmesinde etkileşimli ve esnek bir araçtır. CBS ile ÇKKV tekniklerinin birleştirilmesi, çoklu ve karmaşık yapıya sahip kriter ve nesnelerin çeşitli alternatiflerinin değerlendirilmesinde kullanıcıya kolaylık sağlamaktadır. Bu yöntem, seçilen kriterler (faktörler ve limitler) doğrultusunda alternatiflerin oranlanıp karşılaştırılması suretiyle bilgilerin entegrasyonunu sağlamaktadır. Bu durum, mekâna ve özniteliğe ilişkin pek çok kriter dolayısıyla aynı anda analize girecek çok sayıda değişkenin koordineli bir şekilde ortak yönetilmesi anlamına gelmektedir Hedefler Tercihler Kriterler Alternatifler Karşılaştırmalar 6

7 Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri Basit Ağırlıklı Toplam Yöntemi ya da Ağırlıklı Doğrusal Birleştirme Ağırlıklı Çarpım Yöntemi Analitik Hiyerarşi Yöntemi KonumsalAnalitik Hiyerarşi Yöntemi Değer/Fayda Fonksiyonu Yaklaşımı İdeal Nokta Yöntemi -TOPSIS Uyum Yöntemi Bulanık Mantık İşlemi Bulanık Ağırlıklı Toplam Yöntemi Sıralı Ağırlıklı Ortalama 7

8 Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) Gruplara ve bireylere, karar verme sürecindeki nitel ve nicel faktörleri birleştirme olanağı veren güçlü ve kolay anlaşılır bir yöntem bilimdir. AHY her sorun için amaç, kriter, olası alt kriter seviyeleri ve seçeneklerden oluşan hiyerarşik bir model kullanır. 8

9 Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri Konumsal(Spatial) Analitik Hiyerarşi Yöntemi (KAHY) (Anagnostopoulos et all., 2012; Ahmad et all., 2012; Doustan and Alijani, 2013) KAHY, AHP yaklaşımının konumsal veri setleri üzerinden uygunluk analizleri için yapılmasını öngörmektedir. Bu yaklaşım bir CBS içinde, farklı veri katmanlarının normalleştirildikten sonra (doğrusal ölçek dönüşümü vb.) uygun ağırlık değerleri ile matematiksel bir takım işlemlere tabi tutulması prensibine dayalıdır. Bu yöntem; uygun yer seçimi problemlerinde, karar vericinin göreceli ve kesin değerlendirme kriterlerini sürece dahil etmesini olanaklı kılar. Bu yöntem alternatif konumsal kararların değerlendirilmesinde de etkili sonuçlar vermektedir. 9

10 Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) Hiyerarşilerin oluşturulması Üstünlüklerin belirlenmesi Mantıksal ve sayısal tutarlılık 10

11 Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) İkili Karşılaştırma Matrisleri AHY nin uygulanmasında önemli aşamalardan birisi de, hiyerarşide yer alan iki öğe arasındaki ilişkilerin sayısal olarak temsil edilmesini sağlayan karşılaştırmanın ya da değerlendirmenin yapılmasıdır. Bu değerlendirme kümesi, bir kare matris şeklinde olan ikili karşılaştırmalar matrisi olarak ifade edilir. Her bir değerlendirme iki öğe arasında, bir üst düzeydeki kritere bağlı olarak hangisinin daha önemli olduğunu ortaya koyar ve bu önemin derecesini yansıtır. Önem Derecesi Tanım Açıklama 1 Eşit önemli Her iki faaliyet de amaca eşit katkılıdır 3 Orta önemli 5 Güçlü önemli 7 Çok güçlü önemli 9 2,4,6,8 Son derece önemli Yukarıdaki değerler arasındaki ara değerler Tecrübe ve değerlendirmeler sonucunda bir faaliyet diğerine göre biraz daha fazla tercih edilir Tecrübe ve değerlendirmeler sonucunda bir faaliyet değerine göre çok daha fazla tercih edilir Bir faaliyet diğerine göre çok güçlü bir şekilde tercih edilmiştir. Uygulamada üstünlüğü ispatlanmıştır Bir faaliyet diğerine göre mümkün olan en yüksek derecede tercih edilir. Bir değerlendirmede, hangi değerin olduğu noktasında tereddütler varsa, sayısal değerler ortasındaki bir değer verilir 11

12 Çizgisel Altyapı Tesisi (Doğalgaz İletim Hatları) İkili Karşılaştırma Matrisi Arazi Flora Koruma MATRİS Eğim Jeoloji Toprak Heyelan Akarsu Yol Rekreasyon Örtüsü Fauna Alanı Arazi Örtüsü Eğim Jeoloji 1/ Toprak 1/3 1/ Heyelan 1/4 1/3 1/ Akarsu 1/7 1/6 1/5 1/4 1/ /2 1 2 Yol 1/8 1/7 1/6 1/5 1/ /3 1/2 1 Flora Fauna 1/5 1/4 1/3 1/ Koruma Alanı 1/6 1/5 1/4 1/3 1/ Rekreasyon 1/9 1/8 1/7 1/6 1/5 1/2 1 1/4 1/ Arazi Örtüsü Eğim Jeoloji Toprak Heyelan Flora Fauna Koruma Alanı Akarsu Yol Rekreasyon n Rİ 0,00 0,00 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 1,51 1,48 1,56 1,57 1,59 Tutarlılık İndeksi; 0,0203 Tutarlılık Oranı; 0,0136 < 0,1

13 CBS Tabanlı Güzergah Planlama Modeli Arazi örtüsü verisinin alt kriter ağırlıkları A B C D E F G Ağırlıklar A /2 1/3 4 1/ B 1/3 1 1/2 1/3 1/5 2 1/ C 1/ /3 1/4 3 1/ D /2 5 1/ E / F 1/4 1/2 1/3 1/5 1/7 1 1/ G TO:0,0247<0,10 A: Orman, B:Ekili Tarım, C:Dikili Tarım, D:Sulak Alanlar, E:Kayalık Alanlar, F:Mera, G:Yerleşim 13

14 Çoklu Kriter Karar Verme Yöntemleri Anket Mülakat- Araştırma Literatür vb.

16 Raster CBS Tabanlı Güzergah Planlama Modeli 16

17 CBS Tabanlı Güzergah Planlama Modeli Arayüz Tasarımı 1. Ölçüt katmanlarının normalleştirilmesi 2. Ölçüt ağırlıklarının belirlenmesi a) Sıralama b) Puanlama c) İkili Karşılaştırma w j n rj + 1 = Σ(n r + 1) k n CI = λ CI CR = n 1 RI x = x ' ij ' ij x x ij max j x = 1 x ij max j (en yüksek değer yine en yüksek olacak şekilde normalleştirmek için) (en düşük değer en yüksek olacak şekilde normalleştirmek için) 3. ÇKKV yöntemlerinin uygulanması (i=1,2,3,..,m) Analitik Hiyerarşi Yöntemi n A = Σ a w AHP j ij j 17

Arayüz Tasarımı 1. Proje türünün seçilmesi 2. Veri katmanlarının oluşturulması 3. Enterpolasyon işlemleri 4. Yakınlık analizleri 5. Normalleştirme 6. Alt faktör ağırlıklarının tespiti 7.

18 Arayüz Tasarımı 1. Proje türünün seçilmesi 2. Veri katmanlarının oluşturulması 3. Enterpolasyon işlemleri 4. Yakınlık analizleri 5. Normalleştirme 6. Alt faktör ağırlıklarının tespiti 7. Faktör ağırlıklarının tespiti 8. CKKV yöntemleri ile maliyet haritasının oluşturulması 9. Piksel boyutu, enterpolasyon yöntemi vb. ayarlamaların yapılması 10.Optimum güzergahın oluşturulması 18

19 Alan Çalışması BOTAŞ tarafından inşa edilen Doğu Karadeniz Bölgesi DGİH Projesi kapsamında Erzurum-Erzincan arasında bulunan ve 40 inç çaplı doğalgaz iletim hattından, Bayburt il sınırları içerisinde Demirözü İlçesinde başlayan ve Trabzon Belediyesi imar sınırlarında biten 110 km uzunluğunda ve 24 inç çaplı Trabzon DGİH uygulama alanı olarak seçilmiştir. ALAN:5000km 2

20 COĞRAFİ VERİ KATMANLARI Hidroloji Orman Jeoloji Enerji İmar Ulaşım Yerleşim Toprak Akarsu Orman Kadastro Haritası Litolojik Birimler Enerji Hatları Yapı adaları Otoyol İlçe Sınırları Tarım Arazileri Göl, Gölet, Baraj Gölü... Sulama Kanalı Su Kirliliği Yeraltı Su Potansiyeli Hidrojeoloji Termal Sular Tatlı Su Kaynakları Meşcere Haritası Yetişme Ortamı Haritası Orman İşletme Sınırları Milli Parklar Sit Alanları Faylar Kıvrımlar Mühendislik Jeolojisi Ayrışma Doğalgaz Hatları GSM Operatörleri Petrol Hatları Temel Altlık Yeşil alan Arazi Kullanım Koruma zonları Devlet Yolu Köy Yolu Demir Yolu Deniz Yolu Bucak, Belde Köy Sınırları İdari Merkezler Yaylalar Turizm Merkezleri Sanayi, Endüstri Alanları Alt Toprak Grubu Erozyon Derecesi Büyük Toprak Grupları Eğim Derinlik Kombinasyonu Bitkisel Üretim Alanları Bitki Örtüsü Mevcut Heyelan Alanları Jeodezik Kontrol Topoğrafya Harita İndeksi 3D Arazi Modeli Çöküntü Eğim Haritası Turizm Haritası Bakı Haritası BCVT E 7 D 885 Yol Haritası Potansiyel Heyelan Tarihi Kültür Haritası Yerleşime Uygunluk Rezerv Harita Kütüphanesi Arazi Kullanım Arazi Kullanım Kabiliyet Sınıfı ÇAT - Güzergah Planlama

21 Sınırlandırmalar 21

22 YOL KATMANI NUFUS YOĞUNLUK AKKS KATMANI AKARSU KATMANI ENDÜSTRİ KATMANI KATMANI JEOLOJİ KATMANI

23 B L A C K S E Ü A CARSIBASI VAKFIKEBIR BESIKDUZU AKCAABAT TRABZON SALPAZARI ARSIN DUZKOY TONYA SALPAZARI SURMENE YOMRA TRABZON KOPRUBASI DERNEKPAZARI MACKA ARAKLI KURTUN CAYKARA LEGEND TORUL Origin Destination Sea MERKEZ Town Boundaries COST AYDINTEPE GUMUSHANE ,000 BAYBURT CITY SIRAN MERKEZ KOSE ARTVIN BAYBURT GIRESUN KELKIT GUMUSHANE DEMIROZU ORDU 1:400,000 RIZE TRABZON km. 16

Faktörler Alt Faktörler MG OG AI AII OG Maliyet Ekonomik Akarsu Geçişi 9 6 8 5 Yol Geçişi 13 11 14 12 Kayalık Alan Geçişi 9,81 km. 2,62 km. 10,04 km. 7,12 km. Eğimli Alanlardan Geçiş 3,52 km. 3.12 km. 2, 90 km 4,67 km.

24 Faktörler Alt Faktörler MG OG AI AII OG Maliyet Ekonomik Akarsu Geçişi Yol Geçişi Kayalık Alan Geçişi 9,81 km. 2,62 km. 10,04 km. 7,12 km. Eğimli Alanlardan Geçiş 3,52 km km. 2, 90 km 4,67 km. Uzunluk 46,12 km. 44,74 km. 44,03 km. 48,36 km. Çevresel Ormanlık Alan Geçişi km km. 12,14 km. 9,56 km. Flora Geçişi MG Maliyet Fauna Geçişi Koruma Alanlarına Yakınlık 912 m. 816 m m. 654 m. Sosyolojik Yerleşim Birimlerine Yakınlık 470 m. 870 m m. 325 m. Ekili Tarım Alanları Geçişi 4.72 km km. 2,67 km. 6,34 km. Dikili Tarım Alanları Geçişi 7.70 km km. 3,45 km. 10,05 km. Rekreasyon Alanlarına Yakınlık 640 m m m. 567 m. Sürdürülebilirlik Yollara Yakınlık 305 m. 612 m. 598 m. 745 m. Erozyonlu Alan Geçişi Sulak Alan Geçişi

26 Güzergâh Optimizasyonu Hiyerarşik Yapı 26

27 Toplam Değerler Mevcut Güzergâh (MG) 0,18 Optimum Güzergâh (OG) 0,36 Alternatif I (AI) 0,22 Alternatif II (AII) 0,24 27

28 Nabucco Doğalgaz İletim Hattı Türkiye GeçişiUygulaması 1700 km 28

29 ? 29

30 22-23 Kasım 2013 İstanbul, Türkiye 30

31 31

32 Sonuçlar Güzergah tespiti konumsalbir problemdir. Konumsal AHY (SAHP) etkin çözüm olanakları sunar CBS KAHP entegrasyonun önemi... Piksel boyutu Veri kalitesi sorunları Klasik yöntem sorunları Maliyet sorunları 32

33 Teşekkürler.. Dr. Volkan YILDIRIM Karadeniz Teknik Üniversitesi, GISLab, Trabzon

Benzer belgeler

Kentsel Dönüşümde Coğrafi-Kent Bilgi Sistemleri

Kentsel Dönüşümde Coğrafi-Kent Bilgi Sistemleri Prof. Dr. Tahsin YOMRALIOĞLU İTÜ İnşaat Fakültesi Geomatik Mühendisliği Bölümü ITU Faculty of Civil Engineering Department of Geomatics Engineering http://web.itu.edu.tr/tahsin