BURDUR İLİNDE MEYDANA GELEN DEPREMLERİN ODAK NOKTALARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS) İLE 3 BOYUTLU MODELLENMESİ VE JEOİSTATİSTİKSEL ANALİZİ

Transkript

1 BURDUR İLİNDE MEYDANA GELEN DEPREMLERİN ODAK NOKTALARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS) İLE 3 BOYUTLU MODELLENMESİ VE JEOİSTATİSTİKSEL ANALİZİ Kerem HEPDENİZ 1, İ. İskender SOYASLAN 2 1 Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Bucak Emin Gülmez Tek. Bil. MYO, Coğrafi Bilgi Sistemleri Prog., Burdur, khepdeniz@mehmetakif.edu.tr 2 Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fak., İnşaat Müh. Böl., Burdur, isoyaslan@mehmetakif.edu.tr ÖZET Bu çalışmanın amacı, tektonik bir kuşak içerisinde yer alan Burdur ilinde meydana gelen depremlerin odak noktalarının Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak üç boyutlu modellemesinin yapılmasıdır. Burdur ili, "Isparta açısı" olarak isimlendirilen tektonik bir bölgenin batı kanadında yer almaktadır. Isparta açısı, batıda Fethiye Burdur Fayı ve doğuda ise Akşehir Simav fayları ile sınırlandırılmış ters "V" şekline sahiptir. Isparta açısının batı kanadını oluşturan Fethiye Burdur Fay Zonu nun (FBFZ) GB'ya doğru hareketi sonucu oluşan gerilmeler, çalışma alanında KB-GD yönlü açılmalara neden olmuştur. FBFZ, Fethiye Körfezinden Burdur Gölü'ne kadar yaklaşık 300 km'lik bir uzanıma sahip sol oblik atımlı normal faylardan oluşur. Burdur Gölü'nün güneyinden başlayarak, güneybatı yönünde uzanan Burdur ve Tefenni segmentleri bölgenin en aktif kırık hatlarını meydana getirir. Tarih boyunca Burdur ili ve çevresinde meydana gelen en büyük iki deprem; 1914 (7.1) ve 1971 (6.2) depremleri yine Burdur segmenti üzerinde meydana gelmiştir. Bu çalışmada, Burdur il sınırları içerisinde gerçekleşen deprem bilgileri Ulusal Deprem İzleme Merkezi nden alınarak CBS kullanılarak oluşturulan veri tabanlarına işlenmiştir. Bu sayede deprem odak noktaları 3 boyutlu olarak görsel hale getirilerek, deprem büyüklüklerine göre sınıflandırılmış, ayrıca depremlerin mekânsal dağılımı jeoistatiksel yöntemlerle analiz edilmiştir. Sonuç olarak, çalışma alanının aktif sismik yapısı 3-Boyutlu olarak ortaya konmuş, bu sayede fay mekanizmaları ve deprem bilgileri bu veri tabanı üzerinden yorumlanarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Burdur, deprem, CBS, episantr, modelleme 3-DIMENSIONAL MODELLING OF EARTHQUAKES OCCURED IN BURDUR BY GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS (GIS) AND GEOSTATISTICAL ANALYSIS ABSTRACT The aim of this study is to make 3 dimensional modelling of epicenter of earthquakes in Burdur, located within a tectonic zone, using Geographical Information Systems (GIS). Burdur province is located in the west side of a tectonic region named as an "Isparta angle". Isparta angle has a shape of inverted "V"; restricted by the Fethiye Burdur Fault in the west and Akşehir Simav Fault in the east. The stresses occurred by the movement toward southwest of Fethiye Burdur Fault Zone (FBFZ) that is placed in the west side of Isparta angle, caused openings in the Northwest/Southeast directions in the studying area. FBFZ is consisted of left oblique-slip fault zones that have a range of approximately 300 km from Fethiye Gulf to Burdur Lake. Burdur and Tefenni segments constitute the most active fault lines in the region, ranging from the south to the southwest of Burdur Lake. The two largest 1914 (7.1) and 1971 (6.2) earthquakes that are known as the two largest earthquakes throughout history and around the province occurred on the segment of Burdur. International Burdur Earthquake & Environment Symposium (IBEES2015) Uluslararası Burdur Deprem ve Çevre Sempozyumu 7-9 May 2015, Mehmet Akif Ersoy University,

2 In this study, earthquake in formations occurred in Burdur province are held from National Earthquake Monitoring Center and processed into the database of the GIS. So that, earthquake epicenters are made visual in 3 dimensional and are classified according to the magnitude, besides partial distribution of earthquakes analysed as geostatistically. Consequently, active seismic structure of the study area was performed as three dimensional, where by the fault mechanisms and earthquake information are evaluated by interpreting this database. Keywords: Burdur, earthquake, GIS, epicenter, modeling 1. GİRİŞ Burdur, Türkiye nin güneybatısında, Akdeniz Bölge sınırları içerisinde yer alan ve kişilik nüfusa sahip bir ilimizdir (URL-1, 2015a). Tektonik açıdan oldukça aktif bir yapıya sahip olan Burdur, 300 km uzunluğa sahip sol-yanal doğrultu atımlı FBFZ' nun kuzeydoğu kısmında yer alır (Bozcu vd., 2007). Burdur ili ve yakın çevresinde, 1950 yılından günümüze kadar olan deprem kayıtları incelendiğinde, büyüklüğü 4 ve üzerinde olan 162 adet deprem kaydedilmiştir (Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Ulusal Deprem İzleme Merkezi, 2015). Bu depremlerden en büyüğü; 12 Mayıs 1971 yılında Bayındır-Yeşilova mevkiinde meydana gelen 5.9 büyüklüğündeki deprem olup, 26 kişi Burdur il merkezinde olmak üzere (Erinç vd., 1971) toplam 57 kişi hayatını kaybetmiş; 1162 ev ise yıkılmıştır (URL-2, 2015b). Tüm bu veriler birlikte değerlendirildiğinde, bölgenin tektonik açıdan oldukça aktif ve yüksek risk sınıfında yer aldığı görülmektedir (Şekil 1). Şekil 1: Burdur ili Deprem Risk Haritası (T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi Başkanlığı, 2015) Burdur ili gibi depreme karşı yüksek risk taşıyan bölgelerde; depremlerin meydana gelebileceği yerleri, deprem büyüklüklerini ve etki derecelerini, tarihsel deprem kayıtlarına ve fay hatlarının konumlarına bakarak belirlemek, meydana gelebilecek depremlerin olası etkilerini en aza indirebilmek ve gerekli önlemleri almak açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı; (1) tüm depremlerin koordinat verilerinin, derinlik ve büyüklüklerinin, fay hatlarının harita üzerinde 2 ve 3 boyutlu olarak gösterilmesi, (2) tarihsel deprem kayıtlarına bakarak il sınırları içerisindeki deprem yoğunluk haritasının ortaya konması, (3) en riskli alanların görsel hale getirilerek Burdur ilinde meydana gelebilecek olası bir deprem öncesinde gerekli tedbirlerin alınması, (4) deprem afet yönetimi ve karar mekanizmalarının hızlı bir şekilde oluşturulmasına katkı sağlamasıdır. Bu amaçla, Burdur il sınırları ve yakın 105

3 çevresine ait, 1950 yılından Şubat-2015 yılına kadar meydana gelmiş 4 ve üzeri büyüklükteki tüm depremlerin koordinat verileri, derinlik ve büyüklükleri, fay hatları, CBS veri tabanına işlenerek kullanılmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışmada, 1/25000 ölçekli topoğrafik haritalar ile Maden Tetkik Arama Enstitüsü nün (MTA) 1/ ölçekli jeoloji haritalarından yararlanılmıştır. Çalışma alanına ait sayısal yükseklik modeli (SYM) haritaları ise 30 metre çözünürlüklü olarak Aster GDEM internet sitesinden (Aster GDEM, 2015); Burdur ve yakın çevresinde meydana gelen depremler ile ilgili koordinat, derinlik ve büyüklük verileri ise Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesine ait internet sitesinden temin edilmiştir. Elde edilen tüm verilere ait veri tabanının oluşturulması, gerekli analiz ve görüntüleme işlemleri için ise ArcGIS/Arcmap 10 paket programından yararlanılmıştır. Burdur ve yakın çevresine ait deprem verileri ile ilgili haritaların sayısallaştırılması, izlenen yöntemler, uygulanan analizler ve işlem sırası Tablo 1 te verilmiştir. Tablo 1: Burdur ve yakın çevresine ait harita ve deprem verilerinin CBS ortamına aktarılması ve analizi ile ilgili akım şeması 106

4 3. DEPREM VERİLERİNİN CBS ORTAMINDA GÖSTERİLMESİ Burdur ili ve yakın çevresine ait deprem episantr noktalarının enlem ve boylam koordinat verileri CBS veri tabanına girilerek noktasal veriye dönüştürülmüş, 1950 yılından Şubat-2015 yılına kadar olan 4 ve üzeri büyüklükteki 162 adet depremin büyüklük, derinlik ve merkez verilerinin harita alanı üzerinde 2 boyutlu olarak görüntülenmesi sağlanmıştır (Şekil 2). Şekil 2: Deprem episantr noktalarının Burdur il sınırları içerisindeki mekânsal dağılımı ve veritabanı Deprem episantr noktalarına ait derinlik verilerinin ArcScene programına aktarılması ile bu veriler 3 boyutlu hale getirilerek; deprem büyüklükleri ile derinlikleri arasındaki ilişki görselleştirilmiştir (Şekil 3). Şekil 3: Deprem episantr noktalarının 3 boyutlu olarak gösterimi 107

5 4. VERİLERİN ANALİZ EDİLMESİ Deprem episantr noktalarına ait koordinat, derinlik, büyüklük ve konum gibi verilerin veri tabanına girilmesi ile mekânsal analiz çalışması için altlık oluşturulmuştur. 4.1 Ortalama Merkez Analizi ve Ağırlıklı Ortalama Merkez Burdur il sınırları ve yakın çevresinde meydana gelen deprem noktalarının hangi bölgede daha yoğun olduğu ortalama merkez yöntemi ile belirlenmiştir (Aktepe ve Aydın, 2013). Bu yöntem; deprem episantr noktalarının dağılım merkezi neresidir? sorusuna, tüm deprem noktalarının X ve Y koordinat değerlerinin ortalamasını hesap ederek ve harita alanında yeni bir nokta veri oluşturarak cevap verir. Diğer bir deyişle ortalama merkez, bu depremlerin mekânsal istatistik açıdan orta noktalarının bulunmasını sağlar (Tağıl ve Alevkayalı, 2013). Ortalama merkez analizi sonucunda, Burdur ili ve yakın çevresine ait depremlerin ortalama merkez noktasının Karamanlı ilçe sınırları içerisinde olduğu belirlenmiştir (Şekil 4A). Ağırlıklı ortalama merkez analizinde ise, depremlere ait büyüklük değerleri hesaba katılarak yeniden analiz işlemi gerçekleştirilmiş ve sonuç yine Karamanlı ilçe sınırları içerisinde olduğu tespit edilmiştir (Şekil 4B). Şekil 4 A) Deprem noktalarına ait ortalama merkez ve B) Deprem noktalarına ait ağırlıklı ortalama merkez haritası Her iki yöntemde de sonuçların birbirine oldukça yakın çıkması ise depremlerin sıklık ve büyüklük değerleri açısından neredeyse benzer oranlarda olduğunu göstermektedir. 4.2 Standart Uzaklık Standart uzaklık çemberi, çalışma alanı içerisindeki deprem episantr noktalarının dağılımları konusunda fikir vermesi açısından önemlidir. Standart uzaklık çemberinin geniş bir alanı kaplayacak şekilde yayılım göstermesi, deprem episantr noktalarının dağınık bir yapı sunduğunu; çemberin daha küçük bir alanda yayılım göstermesi ise depremlerin birbirine yakın bölgelerde meydana geldiğini göstermektedir. 108

6 Şekil 5:A) Deprem episantr noktalarına ait standart uzaklık B) Ağırlıklı standart uzaklık Şekil 5A da görüldüğü gibi, Burdur ili için deprem episantr noktalarının Burdur il merkezinin bir bölümü ile Yeşilova, Karamanlı, Kemer, Tefenni Çavdır ile Bucak ve Gölhisar İlçelerinin çok küçük bir kısmını içine alacak şekilde dağılım göstermektedir. Deprem episantr noktalarına ait büyüklük verilerinin de kullanıldığı ağırlıklı standart uzaklık çemberinin ise hemen hemen aynı sınırlar içerisinde olduğu görülmektedir (Şekil 5B). Bunun nedeni ise ortalama merkez etrafında meydana gelen depremlerin aynı bölge içerisinde ve büyüklük olarak fazla olmasından kaynaklanmaktadır. 4.3 Standart Sapma Elipsi Deprem episantr noktalarının belirli bir yönlenim gösterip göstermediğinin belirlenmesi standart sapma elipsi ile mümkündür (Şekil 6). Şekil 6: Standart sapma elipsi Burdur ili için standart sapma elipsinin daireye yakın bir şekilde çıkması deprem episantr noktalarının belirli bir yönde hakim bir yönlenime sahip olmadığını göstermektedir. 109

7 4.4 Deprem ve Nüfus Yoğunluk Analizleri Noktasal verilerin yoğunluk analizlerini belirlemede kullanılan Kernel fonksiyonu, bu çalışmada deprem episantr noktaları için uygulanmış ve Burdur sınırları içerisinde deprem yoğunluklarının özellikle Yeşilova ilçe sınırlarında olduğu görülmüştür (Şekil 7A) yılı nüfus sayımına göre (Nufusu, 2015) yapılan yoğunluk analizinde ise Burdur merkez ile Bucak civarının nüfus açısından en yoğun yerleşimler olduğu görülmüştür (Şekil 7B). Analiz sonuçları, Burdur Merkez ilçesinin güneybatı kesiminde yer alan Yazıköy-Hacılar-Düğer- Aşağı Müslimler ve Yarıköy yerleşimlerinin deprem ve nüfus açısından en yoğun alanlar olduğunu göstermektedir. Tüm bu veriler bize, FBFZ üzerinde meydana gelebilecek olası bir büyük depremde bölgenin yüksek risk altında olduğunu göstermektedir. Şekil 7 A) Burdur deprem yoğunluk haritası B) Burdur nüfus yoğunluk haritası 4.5 Deprem Episantr Noktalarının Büyüklüklerine Göre Sınıflandırılması ve Fay Hatlarının Sayısallaştırılması Burdur il sınırları ve yakın çevresinde meydana gelmiş depremlerin büyüklüklerine uygun olacak şekilde semboloji ataması yapılmış, böylece deprem koordinat noktaları ile bu depremlerin büyüklüklerine ait verilerin aynı anda görüntülenmesi sağlanmıştır. Haritalama işlemi sonunda 1950 den Şubat-2015 yılına kadar 5.3 ve üzerinde büyüklüğe sahip 5 adet depremin olduğu; bunlardan 3 tanesinin Yeşilova, 1 tanesinin Karamanlı ve 1 tanesinin de Kemer ilçe sınırları içerisinde meydana geldiği görülmektedir (Şekil 8A). MTA dan elde edilen 1/ ölçekli jeoloji haritalarının sayısallaştırılması ile elde edilen fay hatlarının özellikle Bucak ve Yeşilova ilçesinin batısında yoğunlaştığı gözlenirken, bu yoğunlaşmanın deprem episantr noktaları ile uyumlu olmadığı sonucuna varılmıştır (Şekil 8B). MTA haritalarında yer alan fay hatları ile Burdur deprem episantr noktalarının uyumsuz olmasının temel sebebi, MTA haritalarında yer alan fay hatlarının 4 ve üzeri deprem üretme potansiyeli taşımadığı ve yüzey kırıklarından oluştuğu ve deprem üretme potansiyeline sahip FBFZ üzerinde yer alan fay hatlarının MTA haritalarında yer almadığı şeklinde yorumlanmıştır. 110

8 (A) Şekil 8: (A) Deprem episantr noktalarının büyüklüklerine göre sınıflandırılması (B) Fay hatlarının gösterimi (B) 5. SONUÇ Yapılan çalışmada, 1950 yılından Şubat 2015 yılına kadar Burdur il sınırları içerisinde magnitüd değeri > 4 olan depremlerin koordinat, derinlik ve büyüklük değerleri CBS ortamında veri tabanına aktarılarak, mekânsal ve yoğunluk analizleri uygulanmıştır. İl sınırları içerisinde 4 ve üzeri depremlerin en çok Yeşilova ilçesi sınırlarında gerçekleştiği; nüfus açısından ise Burdur Merkez ve Bucak ilçesinin en yoğun yerler olduğu görülmüştür. Depremlerin derinlik verileri dikkate alınarak ArcScene programında 3 boyutlu olarak gösterilmiş ve 5,4 ten daha büyük olan depremlerin derinliklerinin kilometre arasında değişen sığ derinlik depremleri olduğu; arasındaki depremlerin derinliklerinin ise 5-41 kilometreler arasında değiştiği görülmüştür. Deprem episantr noktalarının ortalama merkez ve ağırlıklı ortalama merkez analizlerinin ise Karamanlı ilçe sınırlarında olduğu belirlenmiştir. Standart sapma elipsinin daireye yakın bir şekilde çıkması, deprem episantr noktalarının herhangi bir yönleniminin olmadığını göstermiştir. MTA dan elde edilen 1/ ölçekli jeoloji haritaların coğrafi koordinatlandırılma işlemleri yapılarak çizilen fay hatlarının özellikle Bucak ilçesinde yoğunlaştığı ancak deprem episantr yoğunlukları ile örtüşmediği görülmüştür. Bu durumun ise Bucak ta görülen fay hatlarının oldukça küçük ve lokal konumlu olmasından dolayı, 4 ve üzeri deprem üretememesi şeklinde yorumlanmıştır. Fethiye-Burdur fay zonunun kuzeydoğusunda yer alan Burdur ilinin deprem açısından oldukça aktif olduğu görülmektedir. Deprem ve nüfus yoğunluğu analizlerinin çakıştırılması sonucunda, Yazıköy - Hacılar-Düğer - Aşağı Müslümler ve Yarıköy arasında kalan alanın son derece hassas bir bölge olduğu tespit edilmiştir. KAYNAKLAR AFAD T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi Başkanlığı, (Erişim tarihi: ). Aktepe, E., Aydın, C., İzmir Çevresinde Yapılan Sismotektonik Araştırmaların CBS ve Mekansal İstatistik Yöntemleri Kullanılarak Değerlendirilmesi. Ankara, Turkey, TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi. Aster GDEM Aster Global Digital Elevation Model, (Erişim tarihi: ). Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Ulusal Deprem İzleme Merkezi (Erişim tarihi: ). 111

9 Bozcu, M., Yağmurlu, F., Şentürk, M., Fethiye-Burdur Fay Zonunun Bazı Neotektonik ve Paleosismolojik Özellikleri, GB-Türkiye. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, Vol. 31, No.1, Erinç, S., Bener, M., Sungur, K.,. Göçmen, K Mayıs 1971 Burdur Depremi. İstanbul Üniversitesi Coğrafya Enstitüsü Yayınları İstanbul., p.27. Nufusu Burdur Nüfusu. (Erişim tarihi: ). Tağıl, Ş., Alevkayalı, Ç Ege Bölgesinde Depremlerin Mekansal Dağılımı: Jeoistatistiksel Yaklaşım. Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, s URL a. (Erişim tarihi: ). URL b. Deprem Kronolojisi. (Erişim tarihi: ). 112