KIZILIRMAK DELTASI NDA KIYI ÇİZGİSİ DEĞİŞİKLİKLERİNİN CBS VE UZAKTAN ALGILAMA TEKNİKLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ Halil İbrahim ZEYBEK 1 Ali UZUN 1 Cevdet YILMAZ 2 Muhammet BAHADIR 1 Hasan DİNÇER 1 1 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Coğrafya Bölümü, SAMSUN 2 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, OÖSAE Coğrafya Öğretmenliği Bölümü, SAMSUN ÖZET Kızılırmak Deltası, Yeşilırmak Deltası ndan sonra Karadeniz kıyılarımızdaki ikinci büyük deltadır. Delta yaklaşık 41º30'15ʺ-41º44'08ʺ kuzey enlemleri, 35º35'45ʺ-36º07'07ʺ doğu boylamları arasında yer almaktadır. Verimli topraklarıyla yüksek bir tarım potansiyeline sahip olan delta, aynı zamanda ülkemizin önemli sulak alanları arasında yer almaktadır. Üç farklı statü ile korunuyor olması deltanın önem çeşitliliğinden kaynaklanmaktadır. Delta Kuvaterner boyunca Kızılırmak başta olmak üzere buradan denize dökülen akarsuların taşıdıkları malzemelerin birikmesi sonucu gelişmiştir. Deltanın gelişiminde östatik hareketlerin de önemli rolü olmuştur. Kızılırmak Deltasının, beşeri müdahaleler sonucu 1990 lı yılların başlarından itibaren büyümesi durmuş, hatta zamanla bütçesindeki açık nedeniyle küçülme sürecine girmiştir. Kızılırmak ın üzerine çok sayıda baraj yapılması, akarsu yatağından kum ocakları ve beton şantiyelerinin malzeme alması, kıyıda yer alan kum ocaklarından kum alınması delta bütçesindeki açığın başlıca sebepleridir. Bu çalışmada deltadaki kıyı çizgisi değişikliklerinin CBS ve Uzaktan Algılama teknikleri yardımıyla tespiti amaçlanmıştır. Delta sahasına ait Landsat uydusu görüntülerinden 1990, 2000 ve 2010 yıllarının dönemsel görüntülerine kontrollü sınıflandırma tekniği uygulanmıştır. Söz konusu görüntüler yeterli derece veri sağlamadığı için Aster uydu görüntüsünden yararlanılarak işlemler yeniden gerçekleştirilmiştir. Uydu görüntüleri yaz devresine ait olup 10 metre yersel çözünürlüğe sahiptir. Delta sahasında 1990-2010 yılları arasındaki 20 yıllık dönemde daha yüksek çözünürlüğe sahip olan Aster uydu görüntüsü analizlerine göre 5,4 km 2 lik bir azalma tespit edilmiştir. Buna karşılık, mahmuzların inşasından sonra deltanın kuzeydoğu kıyı kesiminde 0,4 km2 lik bir genişleme tespit edilmiştir. Geoistatistik analizler ile kıyı çizgisi değişimlerinin taşınan sediment miktarı ile olan ilişki düzeyi incelenmiş ve aralarında istatistiksel olarak 0,764 değerinde kuvvetli pozitif yönlü bir ilişki tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Kızılırmak Deltası, CBS, Aster uydu görüntüleri, Kıyı çizgisi değişimi. COASTLINE CHANGE INVESTIGATION ON KIZILIRMAK DELTA USING GIS AND REMOTE SENSING TECHNIQUES ABSTRACT Kızılırmak Delta is a second largest delta after Yeşilırmak Delta along the shores of the Black Sea. Delta is located between 41º30'15ʺ-41º44'08ʺ North latitudes and 35º35'45ʺ-36º07'07ʺ East longitudes approximately. Besides it has fertile soils and high agricultural potential, the Delta is one of wetlands of Turkey. Due to its variety of importance, the Delta is protected by three different statuses. 203
The Delta is formed in Quaternary by deposition of the sediments that carried by Kızılırmak and several other rivers which reaches to the sea around. Eustatic movements have important roles on formation of the Delta. In addition the growth of the Delta is stopped by human interventions, it is now in a reduction process due to decrease in its sediment budget in time. The main reasons of the decrease in sediment budget of the Delta are numerous dam constructions on Kızılırmak River, sand quarries and concrete producers that removed materials from river beds, and sand removal from sand quarries along the delta coasts. In this study, it is aimed to determine coast line changes on the Delta by using geographic information systems (GIS) and remote sensing techniques. Supervised classification is processed on LANDSAT satellite images that received in 1990, 2000, and 2010 of the Delta. The previously used images did not provide enough data for the application, so the same process is applied on ASTER images. ASTER satellite images are taken in summer term and have 10 m resolution. A reduction for 5,4 km 2 is determined on the total area of the Delta within 20 years between 1990 and 2010 according to the analysis results of ASTER satellite images which have higher resolution. On the other hand, the area of the Delta along the northeast coasts is expanded for 0,4 km2 after construction of the jetties. The relation level of the carried sediment amount with geostatistical analysis and coastline changes is investigated and then it is determined statistically as 0,764 which mean a strong positive relation. Key words: Kızılırmak Delta, GIS, ASTER satellite images, Coastline change. GİRİŞ 1. Araştırma Sahasının Yeri ve Sınırları Kızılırmak Deltası, Türkiye nin üçüncü büyük, ülkemiz Karadeniz kıyı kuşağının ise ikinci büyük deltasıdır. Delta, Orta Karadeniz Bölümü nün kıyı kesiminde 350 35' 45'' - 360 07' 07'' doğu boylamları ile 410 30' 15'' - 410 44' 08'' kuzey enlemleri arasında yer almaktadır. Kuzeyden Karadeniz ile sınırlandırılmış olan delta, güneyde ise Doğankaya (Martıkale) Köyü yakınlarına kadar uzanmaktadır. Kuzeye doğru büyük bir çıkıntı oluşturan delta doğuya ve batıya gidildikçe daralmakta ve kıyı düzlüklerine geçilmektedir. Deltanın doğu sınırı Engiz Çayı yakınlarındaki Muşta Köyü çevresine, batı sınırı ise Alaçam ilçe merkezinin batısına kadar uzanmaktadır (Şekil 1). 2.Materyal ve Yöntem Bu çalışmada, Kızılırmak Deltası ndaki özellikle 1990 lardan günümüze kıyı çizgi değişikliklerinin CBS ve Uzaktan Algılama teknikleri ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Böylece delta ile ilgili gelecekteki planlamalara bilimsel katkı sağlanması da hedeflenmiştir. Çalışmada dönemsel kıyı değişimlerini belirlemek için arazi çalışmaları dışında, farklı dönemlere ait hava fotoğrafları ve uydu görüntülerinden yararlanılmıştır. Aster ve Landsat uydularına ait yaz devresini kapsayacak şekilde 1990, 2000 ve 2010 yıllarına ait görüntüler elde edilmiştir. Uydu görüntülerinin kontrollü sınıflandırması yapılmıştır. Bu sayede her iki uydu görüntüsünden elde edilen verilerin doğrulukları da değerlendirilmiştir. Uydu görüntülerinin Erdas yazılımına aktarımında UTM (Universal Transvers Mercator) projeksiyon koordinat sistemine göre coğrafi düzeltmesi yapılmış ve örnekleme metodu olarak Nearest Neighbour alınmıştır. Coğrafik düzeltme işleminde, en doğru sonucu en az hata ile vermesinden dolayı Nearest Neighbour örnekleme metodu seçilmiştir. Uygulamada kullanılan Landsat ETM ve Aster uydu verilerinin geometrik olarak düzeltilmesi için dönüşümde kullanılacak yer kontrol noktalarının seçilmesinde, 1/25.000 ölçekli standart topografik haritalar kullanılmıştır. 1/25.000 ölçekli standart topografik harita üzerinde net ve doğru olarak tanımlanabilen, görüntü üzerinde de seçilebilen yollar, nehirler, kıyı çizgileri, çizgisel özellik taşıyan objelerin kesim noktaları gibi yer kontrol noktaları UTM koordinat 204
değerleri ile çakıştırılmıştır. Bu aşamadan sonra ise görüntüler ayrı ayrı sınıflandırılma işlemine tabi tutulmuştur. Böylece kıyı çizgisi değişimlerinin belirlenmesi sağlanmıştır. Şekil 1. Lokasyon haritası 3.Kızılırmak Deltası nın Oluşum ve Değişimi Kızılırmak Deltası Kuvaterner boyunca gelişmiştir. Deltanın oluşumunda başta Kızılırmak ve diğer akarsuların taşıdıkları malzemeleri, döküldükleri sahada biriktirmeleri rol oynamış olmakla birlikte, gelişiminde östatik ve tektonik hareketler de etkili olmuştur. Tarih öncesi çağlardan günümüze kadar başta Kızılırmak olmak üzere akarsuların getirdiği alüvyonlarla hızlı bir şekilde büyümüş olan deltada, 1990 lı yılların başlarından itibaren büyüme durmuş, hatta delta küçülme sürecine girmiştir. Deltanın büyümesinin durması, hatta küçülmeye başlaması delta bütçesinde meydana gelen açık sonucu ortaya çıkmıştır. Delta bütçesindeki açığın başlıca sebepleri: a. Kızılırmak ın üzerine çok sayıda baraj yapılması, b. Akarsu yatağından kum ocakları ve beton şantiyelerinin malzeme alması, c. Kıyıda yer alan kum ocaklarından kum alınmasıdır. BULGULAR Çalışmada, uzaktan algılama teknikleri ve coğrafi bilgi sistemleri yöntemleri olan kontrollü sınıflandırma ve geoistatistik analiz tekniklerinden yararlanılmıştır. Delta sahasına ait Landsat uydusu görüntülerinden 1990, 2000 ve 2010 yıllarının dönemsel görüntülerine kontrollü sınıflandırma tekniği uygulanmıştır. Söz konusu görüntüler yeterli derece veri sağlamadığı için Aster uydu görüntüsünden yararlanılarak işlemler yeniden gerçekleştirilmiştir. Uydu görüntüleri yaz devresine ait olup 10 metre yersel çözünürlüğe sahiptir. 205
Yapılan analizler sonucunda kıyı çizgisinde yıllık ortalama -16 cm/yıl gerileme tespit edilmiştir. En yüksek gerileme genliği -36 cm /yıl, en düşük gerileme ise -4,2 cm/yıl olarak tespit edilmiştir. Kıyı çizgisi değişimleri deltanın kıyılarında akıntının yönü ve etki derecesine göre değişmekte, deltanın kuzeybatı kıyılarında -5 cm/yıl, doğu kıyılarında mahmuzların inşasından önceki dönemlerde -35 cm/yıl, Kızılırmak Nehri ağız kısmında ise -9 cm/yıl olarak hesaplanmıştır. Son mahmuzdan sonra ağız kısmındaki kıyı çizgisi değişimi -2 cm/yıl olarak tespit edilmiştir. Mahmuzun birikim alanında ise kıyı çizgisi değişimi + 3 cm/yıl olarak hesaplanmıştır (Tablo 1) (Şekil 2,3). Tablo 1. Kızılırmak Deltası nda kıyı çizgisi değişimlerinin dönemlik seyri Uydu Görüntüsü Landsat Aster Alansal Değişim cm/yıl cm/yıl 1990-2000 Yılı -161,1-96 2000-2010 Yılı -180,4-123 2010 Yılı -18-5 Ortalama -16,2-9,8 En Düşük Gerileme -4,2-2 En Yüksek Gerileme -36,2-24,1 Aster uydu görüntüsü analizlerine göre aynı dönemde 5,4 km 2 lik bir azalma tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra mahmuzların inşasından sonra deltanın kuzeydoğu kıyı kesiminde 0,4 km2 lik bir genişleme tespit edilmiştir. Geoistatistik analizler ile kıyı çizgisi değişimlerinin taşınan sediment miktarı ile olan ilişki düzeyi incelenmiş ve aralarında istatistiksel olarak 0,764 değerinde kuvvetli pozitif yönlü bir ilişki tespit edilmiştir. Bir başka ifade ile taşınan sediment miktarındaki azalma kıyı çizgisinin gerilemesinde önemli rol oynamıştır. Şekil 2. Kızılırmak Deltası nda Landsat ETM görüntülerine göre dönemlik kıyı çizgisi değişiklikleri. 206
Şekil 3. Kızılırmak Deltası nda Aster uydu görüntüsüne göre (1990-2010) dönemlik kıyı çizgisi değişiklikleri. SONUÇ VE ÖNERİLER Kızılırmak üzerine 1950 lerin sonlarından itibaren çok sayıda baraj yapılması, kum ocaklarından uzun yıllar tonlarca kum çekilmesi, beton şantiyelerinin ırmaktan malzeme almaları gibi nedenlerle akarsuyun taşıdığı sediment miktarı azalmıştır. Buna karşılık, kıyıda malzeme göçü devam etmiştir. Sonuçta deltanın büyümesi önce durmuş, sonra da kıyı çizgisinde güneye doğru yer değiştirme süreci başlamıştır. Kıyı çizgisinin kara yönünde yer değiştirmesi ise deltanın morfolojisi, alanı, sulak alanlar, beşeri yapılar ve ekonomik faaliyetler üzerinde olumsuz etkilere yol açmıştır. Çalışmada delta sahasına ait Landsat uydusu görüntülerinden 1990, 2000 ve 2010 yıllarının dönemsel görüntülerine kontrollü sınıflandırma tekniği uygulanmıştır. Söz konusu görüntüler yeterli derece veri sağlamadığı için Aster uydu görüntüsünden yararlanılarak işlemler yeniden gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda kıyı çizgisinde yıllık ortalama -16 cm/yıl gerileme tespit edilmiştir. En yüksek gerileme genliği -36 cm /yıl, en düşük gerileme ise -4,2 cm/yıl olarak tespit edilmiştir. Kıyı çizgisi değişimleri deltanın kıyılarında akıntının yönü ve etki derecesine göre değişmekte, deltanın kuzeybatı kıyılarında -5 cm/yıl, doğu kıyılarında mahmuzların inşasından önceki dönemlerde -35 cm/yıl, Kızılırmak Nehri ağız kısmında ise -9 cm/yıl olarak hesaplanmıştır. Son mahmuzdan sonra ağız kısmındaki kıyı çizgisi değişimi -2 cm/yıl olarak tespit edilmiştir. Mahmuzun birikim alanında ise kıyı çizgisi değişimi + 3 cm/yıl olarak hesaplanmıştır. Aster uydu görüntüsü analizlerine göre aynı dönemde 5,4 km 2 lik bir azalma tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra mahmuzların inşasından sonra deltanın kuzeydoğu kıyı kesiminde 0,4 km2 lik bir genişleme tespit edilmiştir. Kızılırmak Deltası hem ekonomik açıdan ülkemiz için önemli bir tarım arazisi olmasıyla hem de flora ve fauna bakımından zenginliğiyle önemlidir. Fakat deltalarımız bir yandan amaç dışı kullanım, diğer yandan yoğun tarım faaliyetlerinin yol açtığı kirlilik ve kıyı çizgisi değişiklikleri gibi faktörlerce tehdit altında bulunmaktadır. Bu nedenlerle de hem tüm deltalarınızın, hem de Kızılırmak Deltası nın korunması gerekir. Korumanın ilk şartı ise, delta 207
ekosistemlerine zarar veren faaliyetleri durdurmaktır. Bu yüzden, ülkemizin enerji ihtiyacı mümkün mertebe akarsular dışındaki kaynaklarla kökten çözülmeli ve akarsular üzerine şayet baraj yapılacaksa planlamada çevresel etkileri daha çok göz önüne alınmalıdır. Geçmişte deltanın sediment bütçesinin gider kısmında yer alan kaçak kum alımlarına izin verilmemelidir. Kıyı ve yakınında şayet yapılacaksa mahmuz, balıkçı barınağı gibi yapılar, doğal dengeyi bozmayacak şekilde planlanmalıdır. Deltada sulak alanlara yakın kesimlerdeki kaçak yapılaşmalar, sözü edilen alanların kirlenmesinin yanında doğal yaşam ortamının bozulmasına neden olduğundan kesinlikle engellenmelidir. Delta alanı ile ilgili tüm yatırım ve plânlamalarda, kıyı çizgisi değişikliklerinin seyri dikkate alınmalıdır. KAYNAKLAR Altuntaş, C. ve Çorumoğlu, Ö. 2002. Uzaktan Algılama Görüntülerinde Digital Görüntü İşleme ve Rsımage Yazılımı. Selçuk Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Öğretiminde 30. Yol Sempozyumu,16-18 Ekim 2002, Konya. Chen, Z. ve Wang, J. 2010. "Land Use And Land Cover Change Detection Using Satellite Remote Sensing Techniques İn The Mountainous Three Gorges Area, China", International Journal Of Remote Sensing, Vol. 31, No. 6, s.1519 1542. Erdas Field Guide. 2003. Kullanım Kılavuzu. Esri. Musaoğlu, N. 1999. Elektro-Optik ve Aktif Mikrodalga Algılayıcılardan Elde Edilen Uydu Verilerinden Orman Alanlarında Meşcere Tiplerinin ve Yetişme Ortamı Birimlerinin Belirlenme Olanakları, Yayımlanmamış Doktora Tezi, İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi. Örmeci, C. ve Ekercin, S. 2001. "Uydulardan Elde Edilen Verilerle Meriç Nehri Kıyı Çizgisinin İncelenmesi". 8. Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, Ankara, s. 233 241. Özdemir, M. A. ve Bahadır, M. 2008a. "Armutlu Yarımadasında Arazi Kullanımının Zamansal Değişimi", 2. Uzaktan Algılama Ve Coğrafi Bilgi Sistemleri, 13-15 Ekim 2008, Kayseri. Özdemir, M. A. ve Bahadır, M. 2008b. "Yalova İlinde Arazi Kullanımının Zamansal Değişimi (1992-2007)", İstanbul Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Coğrafya Dergisi, S. 17, s. 1-15, İstanbul. Rogan, J. ve Chen, D. 2004. "Remote Sensing Technology for Mapping and Monitoring Land-cover and Land-use change", Progress in Planning S. 61, s. 301 325. Sesören, A. 1999. Uzaktan Algılamada Temel Kavramlar. İstanbul. Tunay, M. ve Ateşoğlu, A. 2004. "Bartın İli Taşkın Sahalarındaki Değişimin Uzaktan Algılama Verileriyle İncelenmesi", Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Seri: A, S. 2, ISSN: 1302-7085, s. 60-72. Tunay, M. ve ATEŞOĞLU, A. 2008. "Çok Zamanlı Uydu Görüntüleri İle Amasra ve Yakın Çevresine Ait Bitki Örtüsü Değişim Analizi", Bartın Orman Fakültesi Dergisi, Cilt:10, S. 13 s. 71-79. Uzun, A.- Zeybek, H. İ.-Yılmaz, C., Atakum Kıyılarında İnşası Devam Eden Yat Limanı ve Dolgu Alanının Dalga ve Akıntı Desenine Etkileri ve Kıyı Morfolojisinde Beklenen Değişmeler; Samsun, TürkiyeSamsun Sempozyumu (13-16 Ekim 2011), Samsun. Zeybek, H. İ.-Uzun, A.-Yılmaz, C.-Özdemir, S., 2011, Kızılırmak Deltası nda Kıyı Çizgisi Değişikliklerinin Sonuçları. Samsun Sempozyumu (13-16 Ekim 2011), Samsun. Zeybek, H. İ.-Uzun, A.-Yılmaz, C., 2012, Bafra Ovası nın Fiziki Coğrafya Özellikleri. Potansiyellerinden Hedeflerine Bafra Sempozyumu (21-22 Nisan 2012), Bafra. 208