DRENAJ AĞININ ÇIKARIMI VE TOPOĞRAFİK NEMLİLİK İNDEKSİNİN BELİRLENMESİNDE D8 VE D-INF ALGORİTMALARININ KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

Benzer belgeler
EFFECT OF SPATIAL RESOLUTION ON WATERSHED CHARACTERISTICS: AFYONKARAHISAR CAY STREAM WATERSHED

MOCKUS HİDROGRAFI İLE HAVZA & TAŞKIN MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: KIZILCAHAMAM(ANKARA)

Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Sayısal Yükseklik Modelinden Topoğrafik ve Morfolojik Özelliklerin Üretilmesi

Coğrafi Bilgi Sistemleri Destekli Taşkın Hidrolik Modeli

Sayısal Yükseklik Modelinden Yararlanılarak Bazı Havza Karakteristiklerinin Belirlenmesi: Bursa Karacabey İnkaya Göleti Havzası Örneği

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ YARDIMIYLA HAVZA KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

EROZYON MODELİNİN GELİŞTİRİLMESİ & HAVZA VERİTABANININ OLUŞTURULMASI. Doğu Karadeniz Havzasının Su Çerçeve Direktifi Sınıflandırma Sistemi

CBS DESTEKLİ TAŞKIN ALANLARININ BELİRLENMESİ: KAVAKÖZÜ DERESİ ÖRNEĞİ GIS AIDED DETERMINATION OF FLOOD AREAS: KAVAKÖZÜ CREEK CASE STUDY

ORMANCILIKTA KULLANILAN FARKLI VERİ KAYNAKLARINA SAHİP SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Sayısal Yükseklik Modellerinin Arazi Boy kesitlerinin Çıkarılmasında Kullanımı. Use of DEM in Creating Land Profile Sections

YOĞUN GÖRÜNTÜ EŞLEME ALGORİTMALARI İLE ÜRETİLEN YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ SAYISAL YÜZEY MODELİ ÜRETİMİNDE KALİTE DEĞERLENDİRME VE DOĞRULUK ANALİZİ

EROZYONUN KANTİTATİF OLARAK BELİRLENMESİ. Dr. Şenay ÖZDEN Prof.Dr. Nuri MUNSUZ

İHA GÖRÜNTÜLERİNDEN ELDE EDİLEN OBJE ÖZNİTELİKLERİNİN DOĞRULUK DEĞERLENDİRMESİ ACCURACY ASSESSMENT OF UAV-DERIVED OBJECT ATTRIBUTES

Şehir Plancıları için İleri Seviye ArcGIS Eğitimi

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLERİ SEVİYE EĞİTİMLERİ 3D-SPATİAL ANALİZ ve MODEL BUİLDER

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ 3D&Spatial Analyst ve ModelBuilder Eğitimi

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÖNEM PROJESİ TAŞINMAZ DEĞERLEMEDE HEDONİK REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ. Duygu ÖZÇALIK

ArcGIS ile Su Yönetimi Eğitimi

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

A UNIFIED APPROACH IN GPS ACCURACY DETERMINATION STUDIES

TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) Ortamında Farklı Yüzey Modellerinin Oluşturulması: Bursa-Mustafakemalpaşa Sulama Projesi Alanı Örneği

Fethiye ÖÇK Bölgesi Arazi Örtüsü/Arazi Kullanımı Değişim Tespiti

DETERMINATION OF VELOCITY FIELD AND STRAIN ACCUMULATION OF DENSIFICATION NETWORK IN MARMARA REGION

T.C. ORMAN ve SU İŞLERİ BAKANLIĞI

Coğrafi(Bilgi(Sistemleri((CBS)(Entegrasyonu(İle( Çorlu(Deresi(Havza(Alanı(Sayısal(Yükseklik(Modelinin((SYM)(Oluşturulması*(

ARC HYDRO İLE SU TOPLAMA ALANLARININ BELİRLENMESİ

FOTOGRAMETRİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI FAALIYETLERI

Yrd.Doç. Dr. Tülin ÇETİN

M. Taner Aktaş, GISP : mtaktas@yahoo.com

TÜRKİYE NİN BİTKİ ÖRTÜSÜ DEĞİŞİMİNİN NOAA UYDU VERİLERİ İLE BELİRLENMESİ*

Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayarla Görme. Final

TAŞKIN RİSK YÖNETİMİNDE SAYISAL ARAZİ ALTYAPISI

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

COMPARING THE PERFORMANCE OF KINEMATIC PPP AND POST PROCESS KINEMATICS METHODS IN RURAL AND URBAN AREAS

TÜRKİYE ULUSAL HİDROLOJİ KOMİSYONU YÜRÜTME KURULU TOPLANTISI ve ÇALIŞTAYI

Jeoloji Mühendisleri için ArcGIS Eğitimi

18. ESRI KULLANICILAR KONFERANSI

2. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu UZAL-CBS 2008, Kayseri.

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Sayısal Yükseklik Modeli Kullanılarak Bazı Havza Karakteristiklerinin Saptanması ve Arazi Kullanımı

Delineation of Watershed Boundariesby GIS: Case of the Kızılırmak Basin. Burcu Ercan Kilis 7Aralık Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği, Kilis, 79000

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ VE UZAKTAN ALGILAMA

Görüntü Segmentasyonu (Bölütleme)

Environmental Noise Directive. Veri Yönetimi Uzmanı Saul DAVIS, Anahtar Uzman 4

CBS 2007 COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ KONGRESİ KTÜ, TRABZON

İŞLETMELERDE KURUMSAL İMAJ VE OLUŞUMUNDAKİ ANA ETKENLER

AKARSULARDA KİRLENME KONTROLÜ İÇİN BİR DİNAMİK BENZETİM YAZILIMI

S.Çabuk a, A.C. Kiracı, T.Durgut, H.Ardıç, O.Eker, A.Okul. Anahtar Kelimeler: ALOS, SRTM, Sayısal Yükseklik Modeli, Eş Yükseklik Eğrisi ÖZET:

TAŞKIN VE HEYELAN DUYARLILIĞININ NETCAD NETHYDRO ve ANALIST İLE MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: AKÇAABAT (TRABZON)

AKIM ÖLÇÜMLERİ OLMAYAN AKARSU HAVZALARINDA HİDROELEKTRİK POTANSİYELİN BELİRLENMESİNE YÖNELİK UZAKTAN ALGILAMA VE CBS İLE HİDROLOJİK MODELLEME

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

BELEDİYEDE YAPILAN CBS ÇALIŞMALARINDAN ELDE EDİLEN 2 BOYUTLU VE 3 BOYUTLU TEMATİK HARİTALARIN SUNUMU

FARKLI UYDU GÖRÜNTÜLERİNDEN YIĞIN GÖRÜNTÜ EŞLEME YÖNTEMİYLE YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKTE SAYISAL YÜZEY MODELİ VERİSİ ÜRETİMİ: SPOT6 VE PLÉIADES UYGULAMASI

ULUSLARARASI SCI / SCI-Expanded KAPSAMINDAKİ DERGİLERDEKİ MAKALELER. Yayın NO. Yazarlar Başlık Dergi Adı Yıl

PROF. DR. FATMAGÜL KILIÇ GÜL HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROF. DR. ERKAN GÖKAŞAN DOĞA BİLİMLERİ MERKEZİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ 2018, İSTANBUL

ArcGIS ile Tarımsal Uygulamalar Eğitimi

Hava Fotogrametrisi ve Jeodezik Yöntemler ile Sayısal Yükseklik Modeli Üretimi: Erzurum Aksu Köyü Örneği

Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS

QUANTILE REGRESYON * Quantile Regression

YTÜ İnşaat Müh. Bölümü Dersler BOĞAZİÇİ ÜNİ. ODTÜ Kodu Adı Adı Kodu Adı Kodu. Environmental Eng. CE 421

TARIM VE KÖYİŞLERİ BAKANLIĞINDA COĞRAFİ BİLGİ SİSTEM TARIMSAL ÜRETİMİ GELİŞTİRME GENEL MÜDÜRLÜĞÜNDE TAMAMLANMIŞ VEYA MEVCUT OLAN ÇALIŞMALAR

Uzaktan Algılama Uygulamaları

SPATIAL STATISTICAL ANALYSIS OF THE EFFECTS OF URBAN FORM INDICATORS ON ROAD-TRAFFIC NOISE EXPOSURE OF A CITY IN SOUTH KOREA

İNSANSIZ HAVA ARACI VERİLERİNDEN NESNE TABANLI BİNA ÇIKARIMI

TARIM YILI KURAKLIK ANALİZİ VE BUĞDAYIN VERİM TAHMİNİ

THE EFFECT OF AIRBORNE LiDAR POINT CLOUD SAMPLING DENSITY TO THE ACCURACY OF DIGITAL ELEVATION MODELS

İSKİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ SAHASININ İNSANSIZ HAVA ARACI YARDIMI İLE TRUE ORTOFOTO VE HALİHAZIR HARİTASININ YAPIMI

Görüntü Segmentasyonu (Bölütleme) Dijital Görüntü İşleme Fevzi Karslı, KTÜ Segmentasyon, görüntüyü aynı cinsten obje ve bölgelere ayırmaktır.

INSAR SYM Referanslığında Farklı Tekniklerle Üretilmiş SYM lerin Doğruluk Analizleri

Akım Ölçümleri Olmayan Akarsu Havzalarında Hidroelektrik Potansiyelin Belirlenmesine Yönelik Uzaktan Algılama ve CBS ile Hidrolojik Modelleme

Trafik Yoğunluk Harita Görüntülerinin Görüntü İşleme Yöntemleriyle İşlenmesi

Arş.Gör.Hüseyin TOPAN - 1

Sayısal Yükseklik Modellerinin Analizi ve Sel Basman Alanlarının Belirlenmesi

HAVA LiDAR VERİLERİNİN EĞİM TEMELLİ ALGORİTMA İLE FİLTRELENME PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI

Uzaktan Alg ılamaya Giriş Ünite 6 - Görüntü O t r orektifikasyonu

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Araştırma Görevlisi İSMAİL ÇÖLKESEN

CBS Veri. CBS Veri Modelleri. Prof.Dr. Emin Zeki BAŞKENT. Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi 2010, EZB

PERFORMANCE COMPARISON OF KARATSUBA AND NIKHILAM MULTIPLICATION ALGORITHMS FOR DIFFERENT BIT LENGTHS

Adana Toplu Taşıma Eğilimleri

SU KEMERLERİNİN 3D MODELLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA VE CBS KULLANIMI; KURŞUNLUGERME/İSTANBUL ÖRNEĞİ

PORSUK HAVZASINDA HEYELAN RİSK HARİTALARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE OLUŞTURULMASI

TAŞKIN YÖNETİMİNDE MODELLEME ÇALIŞMALARI

Optik Filtrelerde Performans Analizi Performance Analysis of the Optical Filters

Havza morfolojik özelliklerinin belirlenmesinde coğrafi bilgi sistemlerinin (CBS) etkin rolü

UZAKTAN ALGILAMA VE CBS YÖNTEMLERİ KULLANILARAK AKIŞ EĞRİ NUMARALARINDAN EŞEN ÇAYI HAVZASI İÇİN TAŞKINLARIN BELİRLENMESİ

Bilgisayar Destekli Haritacılık 2017/ D ve Veri Değişimi. Netcad 7.6

2016 YILI AKADEMİK TEŞVİK BAŞVURUSU FAALİYET TÜRÜ HAM PUAN NET PUAN PROJE ARAŞTIRMA 0 0 YAYIN

Türkçe Dokümanlar Ġçin Yazar Tanıma

JDF821 UZAKTAN ALGILAMA GÖRÜNTÜLERİNDEN DETAY ÇIKARIMI Sunu2

DETERMINATION OF FLOOD AREAS USING DIGITAL ELEVATION MODEL

Ön şart D. Kodu Dersin Adı T U L AKTS MAT101. English for Academic Reading & Speaking I İngilizce Akademik Okuma ve Konuşma I

English for Academic Reading & Speaking I İngilizce Akademik Okuma ve Konuşma I. Introduction to Civil Engineering İnşaat Mühendisliğine Giriş

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

TAŞKIN RİSK YÖNETİMİNDE SAYISAL ARAZİ ALTYAPISI

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

Yüz Tanımaya Dayalı Uygulamalar. (Özet)

EN BÜYÜK OLASILIK YÖNTEMİ KULLANILARAK BATI ANADOLU NUN FARKLI BÖLGELERİNDE ALETSEL DÖNEM İÇİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ

Transkript:

DRENAJ AĞININ ÇIKARIMI VE TOPOĞRAFİK NEMLİLİK İNDEKSİNİN BELİRLENMESİNDE VE D-INF ALGORİTMALARININ KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ Derya Öztürk 1, Fatmagül Kılıç 2 1 OMÜ, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Harita Müh. Bölümü, Samsun, dozturk@omu.edu.tr 2 YTÜ, Yıldız Teknik Üniversitesi, Harita Müh. Bölümü, İstanbul, fkilic@ktu.edu.tr ÖZET Coğrafi Bilgi Sistemlerinin (CBS) hızlı gelişimine paralel olarak son yıllarda sayısal yükseklik modellerinin (SYM) havza modelleme çalışmalarında kullanımı da yaygınlaşmış ve SYM ile havza modelleme konusunda çok sayıda algoritma geliştirilmiştir. Bu kapsamda; havza ve hidrolojik analizler için kullanılan "akış yönü"nü belirlemek için çok sayıda SYM-tabanlı algoritma birçok CBS yazılımında uygulamaya konulmuştur. Akış yönü; drenaj ağlarının ve sediment taşınım hareketlerinin belirlenmesinde, topoğrafik nemlilik indeksi vb. parametrelerin tespitinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada hidrolojik modelleme çalışmaları için yaygın olarak kullanılan ve algoritmaları ayrıntılı olarak ele alınmıştır. ve algoritmaları ile farklı çözünürlük düzeylerinde SYM kullanılarak çıkarılan drenaj ağı ve topoğrafik nemlilik indeksleri karşılaştırılarak algoritmaların ve SYM çözünürlüğünün sonuç üzerindeki etkileri incelenmiştir. Anahtar Sözcükler:,, drenaj ağı, topoğrafik nemlilik indeksi, SYM ABSTRACT COMPARATIVE ANALYSIS OF AND D-INF ALGORITHMS IN DETERMINATION OF DRAINAGE NETWORK AND TOPOGRAPHIC WETNESS INDEX In parallel to the rapid development of geographical information systems (GIS) in recent years the usage of digital elevation models (DEM) in basin modeling systems and many algorithms were developed with DEM related with basin modeling issue. In this context, in order to determine the flow direction used for basin and hydrological analysis many DEM-based algorithms were integrated in many GIS software. Flow direction is used in determination of drainage networks, sediment transportation and in detection of parameters such as topographic wetness index. In this study and algorithms which are used prevalently for hydrological modeling studies were examined in detail. Drainage networks and topographic wetness indexes were determined by and algorithms in various resolution levels of DEM. Each method was evaluated within itself and comparatively with others depending on the resolution of DEM. Keywords:,, drainage network, topographic wetness index, DEM 1. GİRİŞ CBS'deki gelişmelerle birlikte SYM'ye dayalı analizlere yönelik araştırma ve çalışmalar yaygınlaşmış olup, özellikle hidroloji alanında klasik yöntemlerle gerçekleştirilmesi oldukça zaman alıcı ve zor olan birçok çalışma artık CBS ortamında SYM'lerin analizleriyle çok hızlı ve yüksek doğruluklarla gerçekleştirilebilmektedir. SYM hidrolojik çalışmalarda; su akış yönlerinin belirlenmesi, drenaj ağlarının çıkartılması, havza ve alt havza sınırlarının belirlenmesi, havza karakteristik özelliklerinin belirlenmesi, sediment taşınımına yönelik araştırmalar, topoğrafik nemlilik indeksi vb. birçok çalışmada etkin bir biçimde kullanılabilmektedir. SYM'den hidrolojik parametre ve bilgilerin elde edilmesinde SYM'nin çözünürlüğü ve doğruluğu büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle SYM'den türetilerek elde edilen hidrolojik verilerin kalitesi, öncelikle kullanılan SYM'nin özelliklerine bağlıdır. SYM'nin çözünürlüğü arttıkça elde edilebilecek sonuçlar da daha başarılı olacaktır. Bununla birlikte her çalışmada çok hassas bir SYM kullanılması gerekli olmamaktadır. Bir başka ifadeyle, geniş alanları kapsayan ve daha genel sonuçların yeterli olduğu bazı çalışmalar için düşük çözünürlüklü SYM'ler de yeterli olacaktır. Ancak hassas sonuçların gerekli olduğu ve detaya inilen çalışmalarda SYM'nin çözünürlüğü ile ilgili daha yüksek beklentiler oluşmaktadır. Bu durumda ayrıca daha doğru sonuçların elde edilmesi için aynı amaca yönelik olarak kullanılan farklı algoritmalar arasından da seçim yapmak gerekmektedir. Çünkü, aynı veri seti üzerinde farklı algoritmalar farklı doğruluklarda sonuç verebilmektedir. Bu nedenle çalışma alanının ve kullanılan veri setinin özelliklerine bağlı olarak en uygun algoritmanın seçilmesi sonuç doğruluğu üzerinde etkili olacaktır. Drenaj ağı, topoğrafik nemlilik indeksi, sediment taşınım hareketleri vb. çalışmalar için gereksinim duyulan akış yönlerinin belirlenmesinde çok sayıda algoritma geliştirilmiştir. Bunlardan başlıcaları, Rho8, F, MFD,, ve DEMON'dur (Tarboton, 1997; Wilson vd., 2007). Bu çalışmada; Samsun ilinde seçilen bir alanda ve

algoritmaları ele alınmış ve farklı çözünürlük düzeylerindeki SYM'ler kullanılarak elde edilen drenaj ağı ve topoğrafik nemlilik indeksi üzerinde ve algoritmalarının ve SYM çözünürlüğünün etkileri araştırılmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışmanın amacı; drenaj ağının ve topoğrafik nemlilik indeksinin belirlenmesinde ve algoritmalarıyla elde edilen sonuçların karşılaştırılması ve doğruluklarının değerlendirilmesidir. Çalışma alanı olarak Samsun il merkezinde 145 km 2 'lik bir alan seçilmiş (Şekil 1) ve veri kaynağı olarak fotogrametrik yöntemle üretilen 1/1000 ölçekli sayısal halihazır haritalar kullanılmıştır. Verilerin hazırlanması ve hidrolojik analizlerde ArcGIS 10.0 ve bu yazılım üzerinde çalışan TauDEM aracı kullanılmıştır. Şekil 1: Çalışma Alanı 2.1 Algoritması, herhangi bir hücredeki akışın eğimin en fazla olduğu ve düşük yükseklik değerine sahip komşusu yönünde olduğunu kabul eden tek akış yönlü bir algoritmadır (O Callaghan ve Mark, 1984; Choi vd., 2011). algoritmasında grid SYM'nin her bir hücresinin 3x3'lük pencerede sekiz komşusu vardır ve akış bu sekiz komşu yönünden yalnızca birine doğru gerçekleşmektedir (Tarboton, 1997; Pan vd., 2004). Bir yüzeydeki akış, her zaman en yüksekten en alçak yöne doğru gerçekleşir. Eğer her bir hücrenin akış yönü bilinirse herhangi bir hücre içine toplam ne kadar hücre aktığı belirlenebilir (Şekil 2). Şekil 2: Akış yönlerinin algoritması ile belirlenmesi (a) Sayısal Yükseklik Modeli-Grid değerleri, (b) Akış yönü kodları, (c) Sayısal Yükseklik Modelinin akış yönlerine göre kodlanması, (d) Akış yönleri sembolik gösterimi (URL 1) akış yönü algoritmasının sadece sekiz ana yön sınırlaması, hidrolojik modelleme yönünden bir dezavantaj kabul edilmesine karşın (Tarboton, 1997; Endreny ve Wood, 2001; McMaster, 2002; Kenny ve Matthews, 2005), algoritmanın basitliği ve hızı nedeniyle CBS yazılımlarının büyük bir çoğunluğunda yaklaşımının kullanımı oldukça yaygındır (Santini vd., 2006).

2.2 Algoritması Çoklu akış yönü algoritmalarından biri olan yaklaşımında ise, 3x3'lük pencere sekiz üçgen yüzüne ayrılarak her bir yüz için hesaplanan eğimler karşılaştırılmaktadır (Şekil 3). En fazla eğime sahip üçgen yüzü seçilerek, üçgenin kenarlarına göre akış hesaplanmaktadır (Tarboton, 1997; Wilson vd., 2007; Tesfa vd., 2011). Üçgen yüzlerine göre eğim hesabı ve akış yönünün belirlenmesine ilişkin 3 x 3'lük sayısal bir örnek Tablo 1 ve Şekil 4'te ele alınmıştır. algoritmasında kullanılan eğim bağıntıları (1) ve (2) no.lu eşitliklerde verilmiştir. Şekil 3: algoritması ile akış yönlerinin belirlenmesi (URL 2) Tablo 1: algoritmasıyla akış yönünün belirlenmesi-örnek hesaplama (URL 2) SYM Üçgen yüzü e adj (komşu) e diag (köşegen) eğim eğim açısı eğim 60 55 53 0-1-2 55 53 0.054 21.8 0-2-3 55 53 0.054 21.8 0-3-4 55 60 0.071-45.0 0.050 71 60 55 0-4-5 71 60 0.156-45.0 0.000 0-5-6 71 56 0.186-53.7 0.028 0-6-7 50 56 0.117-31.0 0.100 56 50 47 0-7-8 50 47 0.104 16.7 0-8-1 55 47 0.094 58.0 0.092 2 eadj ediag ecenter eadj inf Slope D = + (1) 2 e adj ediag β = atan (2) ecenter eadj Üçgen yüzlerin hesaplanan eğim değerleri, sadece eğim açısı 0-45 arasında olduğunda geçerlidir. Eğim açısı bu sınırı aştığında algoritmasıyla bulunan eğim değeri kullanılır (URL 2).

Şekil 4: 3x3'lük örnek problem için algoritması ile akış yönlerinin belirlenmesi (URL 2) 2.3 Topoğrafik Nemlilik İndeksi (TWI) Topoğrafik Nemlilik İndeksi (TWI) suya doygunluk veya bir başka ifadeyle su tutma kapasitesinin belirlenmesine yönelik araştırmalarda kullanılan bir parametredir ve özellikle heyelana yönelik çalışmalarda sıkça kullanılmaktadır. Topoğrafik nemlilik indeksinin elde edilmesinde akış yönünden türetilen akış toplama alanı bilgisi ve eğim kullanılır (Eşitlik 3) (Quinn vd., 1995, Sorenson vd., 2005). α s TWI = ln (3) tan β Bağıntıda; α s = akış toplama alanı (specific contributing area =specific catchment area) tan β= lokal eğim 2.4 ve Algoritmalarıyla TWI ve Drenaj Ağının Belirlenmesi Çalışma alanına ait 1/1000 ölçekli sayısal halihazır haritaların 5 m aralıklı ana münhanileri kullanılarak 2, 10 ve 30 m çözünürlüklü grid SYM'ler oluşturulmuştur. Çalışma alanına ait farklı çözünürlük düzeylerindeki SYM'ler için özet istatistik değerler Tablo 2'de verilmiştir. Oluşturulan SYM'ler kullanılarak ve algoritmaları ile akış yönleri, eğim ve akış toplama alanları belirlenmiş; bu verilere dayalı olarak drenaj ağları çıkartılmış ve topoğrafik nemlilik indeksleri hesaplanmıştır. Topoğrafik nemlilik indeksinin SYM'nin çözünürlüğü ve akış yönü algoritmasına bağlı olarak nasıl bir değişim gösterdiğini analiz edebilmek için özet istatistik değerleri (Tablo 3) ve kümülatif frekans dağılımları (Şekil 5) hesaplanmıştır. ve algoritmaları ile 2, 10 ve 30 m çözünürlüklü SYM kullanılarak elde edilen ln(tanβ), ln(α s ) ve TWI görüntülerine ait 0.03 km 2 'lik bir bölüm sırasıyla Şekil 6, 7 ve 8'de gösterilmektedir. Tablo 2: Çalışma alanı SYM'lerinin özet istatistik değerleri SYM piksel çözünürlüğü Min Max Ortalama Standart Sapma 2 m 4.51 1210 325.08 232.65 10 m 4.61 1210 325.22 232.77 30 m 4.83 1210 324.77 232.56 Tablo 3: Çalışma alanına ait SYM'den elde edilen SYM tabanlı-hidrolojik parametrelere ait özet istatistik değerleri Akış Yönü Değerleri ln (tanβ) ln (α s ) TWI Min Max Ort. Min Max Ort. Min Max Ort. Min Max Ort. St. Sap. 2 m 1 8 3.77-12.48 0.93-1.52 0 15.08 3.27-0.79 28.90 5.75 3.49 10 m 1 8 3.75-11.79 0.53-1.55 0 11.87 2.14-0.47 25.69 4.40 3.33 30 m 1 8 3.75-10.95 0.26-1.60 0 9.68 1.51 0.12 23.49 3.47 2.85 2 m 0 6.28 2.70-12.48 0.93-1.49 0.69 15.20 4.42 0.08 29.02 6.91 3.36 10 m 0 6.28 2.64-11.79 0.54-1.53 2.30 13.59 4.79 1.82 27.41 7.05 3.22 30 m 0 6.28 2.56-10.95 0.26-1.58 3.40 12.43 5.11 3.50 26.24 7.03 2.72

ln(α s ) ln(α s ) ln(tanβ) ln(tanβ) TWI TWI Şekil 5: Çalışma alanında SYM tabanlı-hidrolojik parametrelerin kümülatif frekans dağılımları 2 m 10 m 30 m Şekil 6: ve algoritmaları ile 2, 10 ve 30 m çözünürlüklü SYM'den elde edilen ln (tanβ) görüntüsü

2 m 10 m 30 m Şekil 7: ve algoritmaları ile 2, 10 ve 30 m çözünürlüklü SYM'den elde edilen ln (α s ) görüntüsü 2 m 10 m 30 m Şekil 8: ve algoritmaları ile 2, 10 ve 30 m çözünürlüklü SYM'den elde edilen TWI görüntüsü

TWI, tanβ ve α s 'in ln değerleri 2, 10 ve 30 m çözünürlükteki SYM için hem hem de algoritmalarıyla hesaplanmıştır. Tablo 3 incelendiğinde hem hem de algoritmaları için hücre boyutu arttıkça görüntüdeki yumuşama etkisinden dolayı bütün parametrelerin maksimum değerlerinde azalma olduğu görülmektedir. ln(tanβ) değerleri ve algoritmalarında minimum ve maksimum için aynı hücre boyutlarında eşit değerler taşırken, ortalama değerler incelendiğinde iki algoritma arasında farklılıklar oluştuğu anlaşılmaktadır. Bununla birlikte, kümülatif frekans fonksiyonları incelendiğinde her iki yöntemde de tüm SYM çözünürlükleri için ln(tanβ) değerlerinin birbirlerine hemen hemen eşit olduğu görülmektedir. Tabloya göre SYM'nin çözünürlüğünün en fazla etkisinin ln(α s ) değeri üzerinde olduğu görülmektedir. ln(α s ) için ortalama değer, hücre boyutu arttıkça için azalma gösterirken için artış göstermiştir. Frekans dağılımları incelendiğinde algoritmasında 2, 10 ve 30 metre çözünürlüklü SYM'ler arasında ln(α s ) değerleri için önemli farklılıkların oluştuğu görülmektedir. Ancak bu değişim algoritmasında 'de olduğu kadar kuvvetli değildir. TWI, hem tanβ hem de α s 'in bir fonksiyonu olduğu için her iki parametredeki etkilerin birleşik sonuçlarını taşımaktadır (Hastings, 2012). Ortalama TWI algoritmasında hücre boyutu arttıkça azalma gösterirken, algoritmasında artış göstermiştir. ve algoritmaları karşılaştırıldığında ln(tanβ), ln(α s ) ve TWI ortalama değerleri algoritmalarında daha yüksektir. SYM'nin çözünürlüğündeki değişimlerin etkisi algoritmasında daha belirgindir. Bu durum özellikle 2 m ve 10 m çözünürlük arasında daha fazla dikkat çekmektedir. Çalışmada ayrıca, akış toplamı kullanılarak 2, 10 ve 30 m çözünürlüklü drenaj ağları çıkartılmıştır. Drenaj ağlarının çıkartılmasında eşik değerlerinin belirlenmesi ve sonuç doğruluk değerlendirmeleri için referans olarak 1/1000 ölçekli halihazır haritalardan elde edilen vektör drenaj ağı kullanılmıştır. Seçilen kontrol alanlarında SYM'den türetilen drenaj ağı ve harita vektör verilerinden elde edilen drenaj ağı ile karşılaştırıldığında algoritmasının daha doğru sonuçlar verdiği tespit edilmiştir (Şekil 9). Bununla birlikte SYM'nin çözünürlüğü arttıkça iki farklı algoritma ile elde edilen sonuçlar arasındaki farkların da arttığı görülmüştür (Şekil 10) Şekil 9: ve algoritmalarıyla elde edilen drenaj ağının vektör drenaj ağıyla karşılaştırılması

2 m 10 m 30 m Şekil 10: ve algoritmalarıyla elde edilen farklı çözünürlük düzeylerinde drenaj ağları 3. SONUÇ VE ÖNERİLER Bu çalışmada ve algoritmalarının drenaj ağının ve topoğrafik nemlilik indeksinin belirlenmesinde gösterdiği farklılıklar ve ayrıca 2, 10 ve 30 m olmak üzere farklı çözünürlük düzeylerindeki SYM kullanımının sonuca etkisi incelenmiştir. Sonuçlar her yöntem için SYM'nin çözünürlüğüne bağlı olarak ve yöntemler arası karşılaştırmalar şeklinde irdelenmiştir. Çalışmanın sonucunda SYM'nin çözünürlüğünün SYM'den çıkarılacak drenaj ağı ve hidrolojik parametreler üzerinde oldukça önemli olduğu görülmüştür. Bu nedenle hidrolojik parametrelerin yüksek doğrulukta elde edilmesine gereksinim duyulan çalışmalarda SYM'nin yüksek çözünürlüklü olması gerekmektedir. SYM'den

türetilen bilgilerin doğruluğunda SYM'nin yanısıra kullanılan algoritmalar da etkili olmaktadır. Çok sayıda akış yönü algoritması geliştirilmiş olmakla birlikte her arazi yapısında ve veri setinde daima en iyi sonucu verecek bir yöntemden bahsetmek mümkün olmamaktadır. Dolayısıyla sonuç doğruluğunu arttırmak için farklı algoritmalarla elde edilen sonuçların birbirini destekler nitelikte ve bir arada değerlendirilerek birleştirilmesi yararlı olacaktır. KAYNAKLAR Choi, Y., Yi, H., Park, H.D., 2011. A new algorithm for grid-based hydrologic analysis by incorporating stormwater infrastructure, Computers & Geosciences, 37(8), 1035 1044. Endreny, T.A., Wood, E.F., 2001. Representing elevation uncertainty in runoff modelling and flowpath mapping, Hydrological Processes, 15(15), 2223 2236. Hastings, B., 2012. Comparison of digital terrain and field-based channel derivation methods in a subalpine catchment, Front Range, Colorado, Msc. Thesis, Colorado State University, Fort Collins, Colorado. Kenny, F., Matthews, B., 2005. A methodology for aligning raster flow direction data with photogrammetrically mapped hydrology, Computers & Geosciences, 31(6), 768 779. McMaster, K. J., 2002. Effects of digital elevation model resolution on derived stream network positions, Water Resources Research, 38(4), 131 139. O Callaghan, J., Mark, D., 1984. The extraction of drainage networks from digital elevation data, Computer Vision, Graphics, and Image Processing, 28(3/4), 323 344. Pan, F., Peters-Lidard, C.D., Sale M.J., King, A.W., 2004. A comparison of geographical information systems based algorithms for computing the TOPMODEL topographic index, Water Resouces Research, 40(6), 1-11. Quinn, P., Beven, K., Lamb, R., 1995. The ln(αs/tanβ) how to calculate it and how to use it within the TOPMODEL framework. Hydrological Processes, 9, 161 182. Santini, M., Petroselli, A., Nardi, F., Vivoni, E.R., Grimaldi, S., 2006. A review of DEM-based flow direction characterization methods for hydrogeomorphic applications, American Geophysical Union, Fall Meeting 2006. Sorenson, R., Zinko, U., Seibert, J., 2005. On the calculation of the topographic wetness index: evaluation of different methods based on field observations, Hydrology and Earth Systems Sciences Discussions, 2, 1807 1834. Tarboton, D.G., 1997. A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models, Water Resources Research 33(2), 309 320. Tesfa, T.K., Tarboton, D.G., Watson, D.W., Schreuders, K.A.T., Baker, M. E., Wallace, R.M., 2011. Extraction of hydrological proximity measures from DEMs using parallel processing, Environmental Modelling & Software, 26(12), 1696-1709. Wilson, J.P., Lam, C.S., Den, Y., 2007. Comparison of the performance of flow-routing algorithms used in GIS-based hydrologic analysis, Hydrological Processes 21, 1026 1044. URL 1, http://www.nws.noaa.gov/oh/hrl/gis/data.html, 18.09.2013 tarihinde erişildi. URL 2, http://www.ce.utexas.edu/prof/maidment/giswr2010/ex3/ex3soln.doc, 18.09.2013 tarihinde erişildi.