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

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

ArcGIS ile Su Yönetimi Eğitimi

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ YARDIMIYLA HAVZA KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

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

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

ARC HYDRO İLE SU TOPLAMA ALANLARININ BELİRLENMESİ

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

Fethiye ÖÇK Bölgesi Arazi Örtüsü/Arazi Kullanımı Değişim Tespiti

Şehir Plancıları için İleri Seviye ArcGIS Eğitimi

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

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

Jeoloji Mühendisleri için ArcGIS Eğitimi

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

ArcGIS ile Tarımsal Uygulamalar Eğitimi

Türkiye nin Yüzey Suyu Kaynakları (Nehirler, Göller, Barajlar) Usul (2008)

ORMANCILIKTA KULLANILAN FARKLI VERİ KAYNAKLARINA SAHİP SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ 3D&Spatial Analyst ve ModelBuilder Eğitimi

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

HİDROLOJİ Doç.Dr.Emrah DOĞAN

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE HİDROLOJİ UYGULAMALARI

Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Anlık Birim Hidrografların Elde Edilmesi

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

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI Su Yönetimi Genel Müdürlüğü Taşkın ve Kuraklık Yönetimi Planlaması Dairesi Başkanlığı. Temel Harita Bilgisi

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ İLE MEKANSAL ANALİZ. Mehmet Fatih DÖKER

İKLİM DEĞİŞİKLİĞİNİN SU KAYNAKLARINA ETKİSİ PROJESİ

Dünya nın şekli. Küre?

MERİÇ NEHRİ TAŞKIN ERKEN UYARI SİSTEMİ

HİDROLOJİ DERS NOTLARI

T.C. ORMAN ve SU İŞLERİ BAKANLIĞI

Coğrafi Bilgi Sistemlerine Giriş

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

CBS Arc/Info Kavramları

Karadeniz ve Ortadoğu Bölgesel Ani Taşkın Erken Uyarı Projesi

18. ESRI KULLANICILAR KONFERANSI

Doğal ve doğal olmayan yapı ve tesisler, özel işaretler, çizgiler, renkler ve şekillerle gösterilmektedir.

Vektör veri. Doç. Dr. Saffet ERDOĞAN 1

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİYLE ŞEHİRİÇİ TRAFİK KAZA ANALİZİ: ISPARTA ÖRNEĞİ

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

İKLİM DEĞİŞİKLİĞİNİN SU KAYNAKLARINA ETKİSİ PROJESİ

TÜRKİYE ULUSAL HİDROLOJİ KOMİSYONU YÜRÜTME KURULU TOPLANTISI ve ÇALIŞTAYI

Haritası yapılan bölge (dilim) Orta meridyen λ. Kuzey Kutbu. Güney Kutbu. Transversal silindir (projeksiyon yüzeyi) Yerin dönme ekseni

Kuzey Kutbu. Yerin dönme ekseni

Harita Projeksiyonları ve Koordinat Sistemleri. Doç. Dr. Senem KOZAMAN

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

Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Epidemiyolojide Kullanımı. Raika Durusoy Haziran 2004

TAŞKIN YÖNETİMİNDE MODELLEME ÇALIŞMALARI

koşullar nelerdir? sağlamaktadır? 2. Harita ile kroki arasındaki fark nedir?

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

İklim verisi kullanıcılarının karşılaştığı zorluklar ve çözüm önerileri. Ömer Lütfi Şen, Ozan Mert Göktürk ve Hasan Nüzhet Dalfes

TOPOĞRAFYA Temel Ödevler / Poligonasyon

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

JDF/GEO 120 ÖLÇME BİLGİSİ II POLİGONASYON

SRTM ve Topoğrafik Harita Verileri Kullanılarak Artvin İlindeki Yağış Havzalarının Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi

Harita Nedir? Haritaların Sınıflandırılması. Haritayı Oluşturan Unsurlar

SU YILI ALANSAL YAĞIŞ DEĞERLENDİRMESİ

KADASTRO HARİTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASINDA KALİTE KONTROL ANALİZİ

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

SU MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ YRD. DOÇ. DR. FATİH TOSUNOĞLU

CBS Arc/Info Kavramları

TEMEL HARİTACILIK BİLGİLERİ. Erkan GÜLER Haziran 2018

Su Yapıları I Su Kaynaklarının Geliştirilmesi

HARİTA, TOPOGRAFİK HARİTA, JEOLOJİK HARİTA. Prof.Dr. Atike NAZİK Ç.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü

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

QUANTUM CBS YE İLİŞKİN LAB TAKİP NOTLARI. 1. coğrafi olarak referanslama (registration): Coğrafi veriyi seçilen bir koordinat sisteminde

Kentsel Bilgi Modelleme (CIM) ve Veri Madenciliği

Eski Yunanca'dan batı dillerine giren Fotogrametri sözcüğü 3 kök sözcükten oluşur. Photos(ışık) + Grama(çizim) + Metron(ölçme)

Hidrografik ve Jeomorfolojik Analizlerde Coğrafi Bilgi Sistemleri Tekniklerinin Kullanımı: Malatya Havzası Örneği

ÇAKÜ Orman Fakültesi, Havza Yönetimi ABD 1

Bursa İl Sınırları İçerisinde Kalan Alanların Zemin Sınıflaması ve Sismik Değerlendirme Projesi

AKSARAY ÜNİVERSİTESİ WEB TABANLI VE 3 BOYUTLU KAMPÜS BİLGİ SİSTEMİ BURHAN BAHA BİLGİLİOĞLU SEMİH SADIÇ DOÇ.DR.SELÇUK REİS

KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ VEREN BİLGİSAYAR YAZILIMI

Veri toplama- Yersel Yöntemler Donanım

sayısal haritalardan taşkın tahmin we erken uyars sistemlerinde yararlanma

PAFTA BÖLÜMLENDİRİLMESİ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ VE UZAKTAN ALGILAMA

Ders Kitabı. Doç. Dr. İrfan Yolcubal Kocaeli Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü htpp:/jeoloji.kocaeli.edu.tr/

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

3. ULUSAL TAŞKIN SEMPOZYUMU M OGAN VE EYMİR GÖLLERİ SU KONTROL YAPILARI İLE İNCESU SEL KAPANININ TAŞKIN PERFORMANSI DEĞERLENDİRMESİ

BÖLÜM-1 HİDROLOJİNİN TANIMI VE ÖNEMİ

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

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ

T.C. BALIKESĠR ÜNĠVERSĠTESĠ FEN-EDEBĠYAT FAKÜLTESĠ COĞRAFYA BÖLÜMÜ HAVZA YÖNETĠMĠ DERSĠ. Dr. ġevki DANACIOĞLU

JDF 116 / 120 ÖLÇME TEKNİĞİ / BİLGİSİ II POLİGONASYON

UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE SAYISAL UZAKTAN ALGILAMA

ArcGIS ile Elektrik Dağıtımı Uygulamaları Eğitimi

Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi ISSN: Bahar-2006 C.5 S.16 (57-67) YÜZEY SULARI COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ : TOKAT İLİ ÖRNEĞİ

ÖLÇME BİLGİSİ. PDF created with FinePrint pdffactory trial version Tanım

M. MARANGOZ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

PORSUK HAVZASINDA HEYELAN RİSK HARİTALARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE OLUŞTURULMASI

Jeolojik Miras Olarak Mersin-Adana Bölgesinin Önemli Karstik Unsurları ve Envanter Amaçlı Bir Veritabanının Coğrafi Bilgi Sistemi ile Oluşturulması

Republic of Turkey Ministry of Environment and Forestry General Directorate of State Hydraulic Works (DSI)

QUANTUM CBS YE İLİŞKİN LAB TAKİP NOTLARI

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

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERĠSTESĠ MADEN FAKÜLTESĠ MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

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

Hidroloji Disiplinlerarası Bir Bilimdir

Aplikasyon Klavuzu (V )

Transkript:

ICNASE 16 International Conference on Natural Science and Engineering(ICNASE 16) March 19-20, 2016, Kilis Delineation of Watershed Boundariesby GIS: Case of the Kızılırmak Basin Burcu Ercan Kilis 7Aralık Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği, Kilis, 79000 Mehmet İshak Yüce Gaziantep Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği, Gaziantep, 27310 ABSTRACT Geographic Information Systems (GIS) play an important role in hydrological modeling. In this study, the determining of the river network and the basin boundaries were aimed by using GIS and Digital Elevation Model (DEM) that obtained from the satellite images of that region. ArcGIS and Archydro tool which are GIS Software were benefited in order to make advance these processes. The study made on the Kızılırmak basin was given as an example in the determination of the boundaries of a basin in GIS. In this study, the map of Turkey that has 30m x 30m resolution in Digital Elevation Model was used. After the completion of defining DEM on ArcGIS Program; Fill and Sink, determination of direction of flow, cumulative flow mapping, identification of river network, pour point marking, and identification of the basin boundaries were processed respectively. Keywords: GIS, DEM, Delineation of Watershed Boundaries, Kızılırmak Basin. CBS ile Havza Sınırlarının Belirlenmesi: Kızılırmak Havzası Örneği ÖZET Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) hidrolojik modellemelerde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada, CBS ve o bölgeye ait uydu görüntülerinden elde edilen sayısal yükseklik modeli (SYM) kullanılarak nehir ağının ve havza sınırlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu işlemlerin yapılabilmesi için CBS yazılım programı olan ArcGIS ve Arc Hydro araç çubuğundan faydalanılmıştır. CBS de havza sınırlarının belirlenmesine örnek olarak Kızılırmak Havzası üzerinde yapılan çalışma verilmiştir. Bu çalışma için 30m x 30m çözünürlüğe sahip olan Türkiye haritası sayısal yükseklik modeli (SYM) kullanılmıştır. SYM nin, ArcGIS Programına tanımlanması işlemi gerçekleştikten sonra sırasıyla; boşluk doldurma, akım yönü belirleme, kümülatif akım haritası oluşturma, nehir ağını tanımlama, dökülme noktasını işaretleme ve havza sınırlarını belirleme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: CBS, SYM,Havza Sınırlarının Belirlenmesi,Kızılırmak Havzası. 1 GİRİŞ Su yeryüzünde canlıların yaşaması için gereklidir. Su kaynaklı zararların önlenebilmesi için suyu kontrol altına almak gerekir. Bu yüzden insanlar tarihin başlangıcından beri su ile ilgilenmişler, suyun özelliklerini tanımaya, hareketini yöneten yasaları belirlemeye, yaratabileceği tehlikeleri önlemeye ve 2627 P a g e

sudan en iyi şekilde yararlanmaya çalışmışlardır. Suyun hareketini inceleyen bilime hidro-mekanik, bu bilimin teknik uygulamasına hidrolik denilir. Hidroloji ise suyun yerküredeki dağılımını ve özelliklerini inceler. Yani hidroloji yer kürede (yeryüzünde, yer altında ve atmosferde) suyun çevrimini, dağılımını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini, çevreyle ve canlılarla karşılıklı ilişkilerini inceleyen temel ve uygulamalı bir bilimdir. (A.B.D. Bilim ve Teknoloji Federal Konseyi Bilimsel Hidroloji Komisyonu tarafından 1962 yılında önerilen tanım) [1]. Günümüzde yaşam ve medeniyet göstergesi olan su, her geçen gün kaynaklarının kuruması nedeniyle oldukça önemli bir yere sahip olmaktadır. Bu yüzden su yönetimi son zamanlarda büyük önem kazanmıştır. Her geçen gün azalan su kaynaklarının sürdürülebilir olmasında havza yönetimi önemli roloynamaktadır. Havza etrafı yüksek kotta tepe yada dağlarla çevrilmiş, üzerine düşen suyu toplayıp göle, yeraltına yada deniz gibi açık sulara ulaştıran toplama alanıdır. Eğer havzada toplanan sularındökülme noktası deniz veya okyanussa açık, sularını göle yada yeraltı sularına ulaştırıyor ise kapalı havza denilmektedir. Kızılırmak havzası suyunu Karadeniz e döktüğünden açık havzadır. Yağan yağmur, akışa geçen su miktarı yada taşkın analizleri gibi hidrolojininyanı sıra, jeolojik çeşitli disiplinlerde ki çalışmalar, havzalar ve alt havzalar üzerinden gerçekleşmektedir. Bu yüzden öncelikle bir çalışma yapabilmek için havza sınırlarının bilinmesi gerekmektedir.havza sınırlarının belirlenmesinde farklı yöntemler bulunmaktadır.geçmişte havza sınırlarının tespit edilmesinde yoğun olarak kağıt ortamdaki topoğrafik haritalar kullanılmış olup topoğrafik haritalar üzerinden eşyükselti eğrileri ile tepe noktaları takip edilerek su ayrım çizgileri çizilmiş ve havza sınırları ile alt havza sınırları belirlenmiştir. Hazırlanan havza veya alt havza sınırlarına ait alanlar ise planimetre ile ölçülmüştür. [2].Günümüzde ise bu işlemler bilgisayar ortamında kolaylıkla yapılabilmektedir. Hem daha pratik hem de hata payı sayısal yükseklik modelinin çözünürlüğünün artmasıyla orantılı olarak azalmaktadır.gis uygulaması günümüz modellemelerinde oldukça önemli bir role sahiptir. Birçok bilim dalıyla ilgili çalışmalarda kullanılmaktadır. GIS, problem karşısında daha kolay karar verebilme ve bilgileri bir arada görüp değerlendirme imkanı tanır. Son yıllarda ise özellikle bilgi teknolojilerinde meydana gelen gelişmelere bağlı olarak Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) söz konusu işlemlerin yapılmasında yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. CBS kullanılarak havza ve alt havza alanlarının tespit edilmesine yönelik en çok kullanılan yazılımlardan biri ArcHydro dur. El ile yapılan çizimlerde tüm havza alanında detaylı hesaplamaların yapılması mümkün olmamaktadır. Fakat CBS bazı ölçüm ve analizleri sayısal yükseklik modelleri üzerinden kolaylıkla yapabilmektedir [3]. Yazılım olarak sayısal yüksek modelini (SYM) analiz eden ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) yazılım programı olan ArcMap 10.1 ve CBS hidrolojik araç çubuğu olan ArcHyrdro kullanıldı. CBS veri modellerinde, en çok bilinen 2 geometrik veri modeli vardır. Bunlar vektör ve raster verilerdir. Veriyle ilgili 2 temel kategori olan mekansallık ve nitelik kavramları bulunur. Mekansal veri, baraj yada akım gözlem istasyonlarının koordinat özellikleri gibi gözlem yeri lokasyonlarını içerir. Mekansal veri de gösterimler nokta, çizgi yada poligon şeklinde olmaktadır. Örnek vermek gerekirse baraj lokasyonu nokta, nehir ağı çizgi, havza ve alt havza sınırları ise poligon ile gösterilir. Nitelik verisi incelenecek olursa, bu veri tipi sayısal ve karakter tipi verileri içerir. NASA nın SRTM denen projesi ile dünya yüzeyinin %80 inden fazlasının sayısal yükseklik modeli elde edilmiştir [4]. SRTM verileri dünya geneli için 3 ark saniye çözünürlüklü olup bu değer ekvatorda yaklaşık 90 m ye karşılık gelmektedir. ABD içinse 1 ark saniye yaklaşık 30 m civarındadır. Bu çalışmada ki SYM nin projeksiyonu WGS 1984 koordinat sisteminde yapılmıştır [5]. Alt havzalar da birer havzadır ancak büyük havzaların parçalarını oluştururlar. Alt havzalar belirlenirken havza sınırlarından farklı olarak akış yönleri modelinin yanında, drenaj ağı da kullanılır. Bu çalışmada, havza ve alt havza sınırlarının belirlenmesi ve ayrıca bu işlemden önce su akış yönlerinin ve akış toplanma gridlerinin hesaplanmasının yanında nehir ağının çıkarımı amaçlanmıştır. Uygulanan yöntem ve veriler verilmiş, bu veriler doğrultusunda yöntemde ki aşamalar incelenmiştir. Kızılırmak havzası ele alınarak, bu havzanın sınırlarının belirlenmesinde kullanılan aşamalar bu alana uygulanmıştır. 2628 P a g e

2 HAVZA SINIRLARININ BELİRLENMESİ 2.1 Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) International Conference on Natural Science and Engineering(ICNASE 16) 3 boyutlu yüzeyler (3-D), verilerin bir alan üzerinde 3 boyutlu formda en iyi şekilde gösterilebilmesi için kullanılan özel bir yüzey kategorisidir. Mekansal veriler CBS de 2 gruba ayrılmaktadır. Bunlar; vektör veri modeli ve raster (hücresel) veri modelidir. Arazi yüzeyi işlemlerinde en sık kullanılan raster veri modeli olan Sayısal Yükseklik Modeli(SYM) dir. Üçgenlenmiş Düzensiz Ağ modeli ise (ÜDA, TIN- triangulated irregular network) vektör veri modelinin özel halidir. ÜDA da topolojik veriler üçgen ağlar şeklinde ilişkilendirilerek gösterilir. SYM yükseklik farklarının yer aldığı grid bir modele sahipken, ÜDA düzensiz dağılmış düğümlerden ve çizgilerden oluşan vektörel bir modeldir. Şekil 1a da SYM nin grid şeklinde ki nokta sistemi ve 3 boyutlu görüntüsü, Şekil 1b de ise rastgele olan nokta dağılımları ile ÜDA modeli görülmektedir [6]. A B Şekil 1 SYM ve ÜDA Modelleri görünümüyle noktasal dağılımları. Bu çalışmada Şekil 1a da bulunan SYM raster verisi kullanılmıştır. Sayısal yükseklik modelinde en küçük birim pixel yada hücre olarak tanımlanır ve veriler aynı boyuttaki hücrelerin bir araya gelmesiyle oluşur. Her hücre coğrafi bir özelliğe sahip kod değeri olarak, belli bir renk aralığına tanımlanmış nümerik bir değer alır. Çalışmada kullanılan SYM çözünürlüğü 30m x 30m dir. Bunun anlamı her bir pixelin ölçüleri 30m ye 30m büyüklüğündedir. Şekil 2 de Kızılırmak havzası çıkarımında kullanılmış olan SYM verilmiştir. Şekil 2 Türkiye haritası Sayısal Yükseklik Modeli (SYM). Sayısal Yükseklik Modelinin (SYM) kalitesi, kullanım yerlerine göre büyük önem taşımaktadır. Normal şartlarda çözünürlüğü çok yüksek olmayan bu SYM, bu çalışma için uygun olmaktadır. Havza çıkarım işleminde girdi verisı olarak kullanılan bu SYM, Arcgis programına yüklendikten sonra programda dosyanın açılabilmesi ve işlem yapılabilmesi için öncelikle ait olduğu koordinat sistemi veri sınıfı olan WGS (World Geographic System) 1984 olarak tanımlanmıştır. 2.2 SYM den Havza Karakteristiğinin Çıkarımı Tanımlanan SYM üzerinden havzanın karakteristik bazı özellikleri çıkarılabilir. Öncelikle kullanılan SYM nin çözünürlüğü çok yüksekse boşluk doldurma (fill and sink) işlemine gerek 2629 P a g e

kalmayabilir. Bu çalışmada kullanılan SYM, 30m x 30m çözünürlükte olduğundan dolayı bu işleme gerek duyulmuştur. Arcgis te havza çıkarımı işlemleri yapılırken her bir önceki işlemin çıktı(output) dosyası, bir sonraki işlemin girdi (input) dosyası olarak kabul edilir. Boşluk doldurma işlemi hataları ortadan kaldırıp akış oluşması için yapılan ilk işlemdir ve bu işlemin girdi dosyası SYM dosyasıdır. Bu işlemin uygulanmasının amacı gridler şeklinde sayısallaştırılmış haritanın hatalarını doldurma yada kesme işlemi yaparak ortadan kaldırmaktır. Bir hücre kendinden yüksek hücreler tarafından çevrelendiğinde, akış bu hücreye doğru gerçekleşir ve yüzey akışı oluşmaz. Bu hücre çukur yada çöküntü olarak adlandırılır. Çukur bir tür iç drenaj alanıdır. Bir diğer hata modeli ise çevresinde kendinden düşük kota sahip hücreler bulunuyorsa bu defada bu yüksek kotlu hücre akışa engel olacağından kesme işlemi yapılır. Şekil 3 de bu işlemler görsel olarak anlatılmıştır [7]. Şekil 3 Boşluk doldurma ve kesme (fill and sink) işlemi. Bu işlemle hataları ortadan kaldırılan SYM üzerinde akım yönü belirleme işlemi yapılır. Bu fonksiyon yükseklik değeri belli olan her bir gridin çevresinde ki 8 hücre tarafından akışın yönünün belirlenmesi için yapılır. Bu işlem D8 yöntemi uygulanarak yapılmıştır. D8 yönteminde diğer çoğu yaklaşımda olduğu gibi, çukur ve pik hücreler akışı engelleyeceğinden drenaj ağının belirlenmesinde bazı zorluklara neden olur. Bu sorunlar genellikle SYM üretilirken oluşan enterpolasyon hataları ve veri karmaşıklığından ortaya çıkmaktadır [8]. Akış, yükseklik değeri en düşük olan hücreye doğru olmaktadır. Bilgisayar ortamında her bir akışın yönü, rakamsal değerlerle ifade edilmektedir. Bu değerler 2 nin katları olarak toplam 8 yönü ifade etmektedir. Ayrıca yönler doğudan başlayarak sırayla saat yönünde numaralandırılmıştır. Bu yönler; 1-doğu, 2-güneydoğu, 4-güney, 8-güneybatı, 16-batı, 32-kuzeybatı, 64- kuzey ve 128-kuzeydoğuyu ifade etmektedir. Akış yönü belirleme işleminin CBS programında uygulaması Şekil 4 te gösterilmektedir. Şekil 4 Akış yönü belirleme (flow direction). Bütün yüzey hidroloji işlemleri girdi olarak akış yönüne ihtiyaç duyar. Hidroloji açısından doğru bir yüzey oluşturduğunda, akış yönünün hücreselliğini oluşturmak için akış yönü belirleme fonksiyonu kullanılır [9]. Şekil 5 te grid yükseklik değerleri, bu değerlerin akış yönleri ve bu akış yönlerinin numaralarla gösterimi yer almaktadır. 2630 P a g e

Şekil 5Akış yönü matematiksel gösterimi. Türkiye SYM üzerinde Kızılırmak havzası sınırlarını içine alacak şekilde dikdörtgen bir poligon çizimi üzerinde boşluk doldurma ve akım yönü işlemleri yapıldı. Bütün Türkiye SYM üzerinde bu işlemleri yapmak çok fazla zaman kaybı olacağından poligon çizimi üzerinden gitmek daha pratik olmaktadır. Akım yönleri belirlenen model üzerinden kümülatif akım yönü hesaplaması yapılır. Bu işlem bir hücrenin su toplama alanında yer alan hücre sayısını hesaplar. Bu sayede su toplama alanı ve nehir kolları belirlenmeye başlar. Şekil 6 da kümülatif akım yönü hesaplaması gösterilmiştir. Her bir harfle gösterilen hücreler ve o hücrelere çevredeki kaç hücreden akış olduğu sayıları verilmiştir. a, b, c, d, g, h hücreleriyüksek kotta bulunduğundanbu hücrelere çevreden akış olmamaktadır, bu da sıfır değeriyle gösterilmiştir. i hücresi ise kotu en düşük hücredir ve bu yüzden 8 hücreden de bu yöne doğru akış olduğundan 8 rakamıyla belirtilmiştir [10]. Şekil 6 Kümülatif akım yönü (flow accumulation). Her hücreye gelen toplam akım sayıları kümülatif akım hesaplama yöntemiyle tespit edildikten sonra, nehir tanımlama işleminde girdi dosyası olarak kümülatif akım dosyası kullanılır ve nehir tanımlama işlemi gerçekleştirilir. Nehir tanımlaması gerçekleşen dosyanın kendine özgü tanımlama numarasına sahip nehir bölümlerinin grid sistemi oluşturulur. Belirli bir bölümdeki bütün hücreler aynı grid koduna sahiptir ve bu kodlar o bölüme özgüdür. Bu işlem nehir ağının yoğunluğuna bağlı olarak nehir ağı üzerinde bölümleme yapar ve farklı su toplama alanlarını belirler. Kısaca havza ve alt havzaların belirlenmesi işlemi için yapılır. Bu su toplama alanlarının sayısını arttırmak yada azaltmak mümkündür [11]. Nehir ağı belirlenen bölgenin su toplama alanı belirlenebilmesi için havzanın dökülme noktasının (pour point) işaretlenmesi gerekmektedir. Alt havzaların oluşturulması işleminde ise eğer dökülme noktası bilinen belli başlı bölgelerin su toplama alanının bulunması hedefleniyorsa, ana havzada uygulanan dökülme noktası işaretleme yöntemi alt havzalarda da uygulanır. Sistemin havza ve alt havzaları dökülme noktası belirtmeksizin oluşturması istenirse; program nehir bölümleme (stream segmentation) işleminde bölümlere ayırdığı kollara göre oluşturur. Bölümlere ayrılan kol sayısının arttırılıp azaltılabilmesi mümkündür. Nehir kolları kaç bölüme ayrılırsa o kadar su toplama alanı yani alt havza oluşturulur. Bu işleme örnek olarak Şekil 7a ve 7b verilebilir. Şekil 7a da nehrin 15 parçaya bölündüğü ve her birinin bir renk ile gösterildiği görülmektedir. Şekil 7b de ise her bir renk kolunun bir alt havza oluşturduğu görülmektedir. 2631 P a g e

A B Şekil 7 Nehir bölümleme (stream segmentation) ve alt havzaların oluşturulması. Fakat bu yöntem tercih edilmeyebilir. Yapılan çalışmada da dökülme noktası işaretleme yöntemiyle havza çıkarımı işlemi tercih edilmiştir. Arcgis havza sınırlarını belirlediğinde bu havzayı SYM den kesme (clip) işlemi yapılmalıdır. 3 ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMALAR Çalışmada SYM dijital verileri CBS ortamına aktarıldıktan sonra Kızılırmak su toplama alanı sınırlarının belirlenebilmesi için yöntem bölümünde anlatılan işlemler seçilen çalışma alanına uygulanmıştır. İlk olarak SYM de oluşabilecek hataları ortadan kaldırmak için fill and sink (boşluk doldurma) işlemi yapıldı. Bu işlem yapıldıktan sonra program tarafından ortaya çıkan SYM görüntüsü Şekil 8 de görülmektedir. SYM de yüksek noktalar açık renk ile gösterilirken, siyah alanlar sıfır kotunun olduğu bölgelerdir. Şekil 8Gridde yer alan boşlukların doldurulması. Boşluk doldurma işleminin ardından method kısmında da anlatıldığı gibi akış yönünün belirlenmesi gerekmektedir ve bu işlem için artık SYM yerine, düzenlenmiş (boşluk doldurma işlemi yapılmış) SYM girdi dosyası olarak kullanıldı. Böylelikle Kızılırmak bölgesinin gridlerinin yükseklik farkları yardımıyla akış yönleri bulundu. Bu çalışmada ki yapılan akım yönü analizi ve her yönün ait olduğu renk Şekil 9 da verilmiştir. Bu şekildeki yönlerin ait olduğu renkler değiştirilebilir. Fakat yön numaraları sabittir ve asla değişmez. 2632 P a g e

Şekil 9 Kızılırmak bölgesi akım yönleri. Akım yönleri belirlenen Kızılırmak bölgesinin nehir ağı modelinin çıkarılması işlemi uygulanmıştır. Bu işlem sonucunda Kızılırmak bölgesi nehir ağı haritası Şekil 10 da gösterilen şekilde oluşturulmuştur. Şekil 10 Kızılırmak bölgesi nehir ağı haritası. Oluşturulan bu ağ modeli Kızılırmak havzası ve dışında ki bölgelerin de akış ağlarını gösterdiğinden dolayı direk havza sınırı belirleme işlemi yaptırılamamaktadır. Bu yüzden dökülme noktası işaretleme yöntemi tercih edilmiştir. Dökülme noktası ve nehir ağı belli olan model üzerinden havza oluşturma komutu yardımıyla Arcgis programı su toplama alanının sınırlarını Şekil 11 de görüldüğü gibi belirlemiştir. Kızılırmak havzasının Karadeniz e dökülme koordinatı olan 41.72 kuzey 35.95 doğu noktası SYM üzerinde pour point olarak işaretlenmiştir. Kızılırmak havzası sınırlarının şekil olarak belirlendiği ve bunun sayısal yükseklik modeli üzerindeki sınırlarının görülebilmesi için kesme (clip) işlemi yapıldı. Böylelikle sadece çıkış noktası bilinen bir havzanın sınırları belirlenmiş oldu. Bu model üzerinde CBS programının en önemli özelliği olan bilgi modellerini üst üste koyma yöntemi uygulanabilir. Şekil 12 de Kızılırmak havzası SYM üzerine nehir ağı yerleştirilmiş hali görülmektedir. Bu işlem alt havzalar yada istasyon noktaları gibi katmanlar olduğunda hepsi için uygulanabilir ve tüm bilgilerin bir arada analiz edilebilmesi imkanını sağlar. 2633 P a g e

Şekil 11 Kızılırmak havzası dökülme noktası ve havza sınırları. Şekil 12 Kızılırmak su toplama alanı ve nehir ağı SYM. Bu çalışma SYM üzerinden havza sınırları belirlemede önemli olan boşluk doldurma ve akım yönlerinin belirlenmesi konusunu irdelemiş ve örnek model olarak verilen Kızılırmak bölgesi üzerinde gösterilmiştir. Yüksek çözünürlüğe sahip SYM elde edildiğinde akış yönü ve drenaj ağı sınırlarının belirlenmesinin de hızlı ve hata payının çok düşük olduğu görülmüştür. Havza çalışmalarında SYM verilerinin ve CBS programının ne kadar pratik ve önemli olduğu, havza üzerine yapılan çalışmalarda büyük önem taşıdıkları görülmektedir. 2634 P a g e

REFERANSLAR International Conference on Natural Science and Engineering(ICNASE 16) [1] Bayazıt, M., (1999). Hidroloji. İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul. [2] Güreşci, N. G., Seyrek, K., Sargın, A. H., (2012).Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Hidroloji Uygulamaları, DSİ Genel Müdürlüğü Teknoloji Dairesi Başkanlığı, CBS Şube Müdürlüğü. [3] Aslan, A. Ş. T., (2005). Coğrafi Bilgi Sistemi Olanakları Ile Bazı Havza Özelliklerinin Belirlenmesi. KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2), 128-134. [4] Farr, T. G., Rosen, P. A., Caro, E.,Crippen, R., Duren, R., Hensley, S., Kobrick, M., Paller, M., Rodriguez, E., Roth, L., Seal, D., Shaffer, S., Shimada, J., Umland, J., Werner, M., Oskin, M., Burbank, D., Alsdorf, D., (2007). The Shuttle Radar Topography Mission. Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005rg000183. [5] Korkmaz, S., (2011). Hidrolojide Coğrafi Bilgi Sistemleri Uygulamaları: Nilüfer Çayı Havzası, TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 31 Ekim- 04 Kasım 2011, Antalya, Türkiye. [6] Johnson L. E., (2009). Geographic Information Systems in WaterResourcesEngineering. CRS Press, America. [7] Demirkesen A. C., (2003). Sayısal Yükseklik Modeli Yardımıyla Taşkın Alanlarının Belirlenmesi. Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(1-2), 61-73. [8] Aslan Ş. Akkaya T., Gündoğdu K. S., ve Demir A. O., (2004). Sayısal Yükseklik Modelinden Yararlanılarak Bazı Havza Karakteristiklerinin Belirlenmesi: Bursa Karacabey İnkayaGöleti Havzası Örneği.Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(1), 167-180. [9] Kol, Ç., Küpçü, S., (2008). Esri Arc GIS Spatial Analiz, Sinan Ofset Matbaacılık, Ankara. [10] Yılmaz, M.U., Özgür, E., Yeğen, E.B., (2015). Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Havza Karakteristiklerinin Belirlenmesi. VII. Uluslar arası Katılımlı Atmosfer Bilimleri Sempozyumu, 28-30 April 2015, İstanbul, Türkiye. [11] Yüce, M. İ., Ercan, B., (2015). Kızılırmak Havzası Yağış-Akış İlişkisinin Belirlenmesi. 4. Su Yapıları Sempozyumu, 19-21 Kasım 2015, Antalya, Türkiye. 410-418. 2635 P a g e