Enstitümüzde Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama konusunda çalışmalar yürütülen CBS ve UZAL Lab'da çalışmalar ücretsiz ve açık kaynak kodlu QGIS, GRASS GIS ve SAGA GIS ile lisanslı ArcGIS ve ArcGIS Pro yazılımları ile gerçekleştirilmektedir. Bugüne dek tamamlanan çalışmalara ait bilgiler aşağıda verilmiştir.
Assessing Primary Areas for a Sustainable Biochar Application in Soil by using GIS-based Multi-Criteria Evaluation
Abstract
In this study, an innovative approach was carried out using the geographic information systems (GIS)-based multi-criteria evaluation model to assign the use priority in agricultural lands needing to be improved for management and sustainability of biochar application in the soil. The model included (1) site suitability assessments, (2) standardization of assessment factors, and (3) equal-weighted overlay. By this model, the first map of primary biochar application areas for Turkey was prepared. As a result, the suitability scores were divided into five classes in the range of 0.20–0.90, and thus, the areas were found mostly in the moderate suitability (between 0.49 and 0.64). Consequently, it was determined that the biochar application was very highly suitable in the Aegean and Marmara regions. While the western and central parts of the Mediterranean region had high suitability, Central Anatolia and Southeastern Anatolia regions had very low suitability. The study results also indicated that the requirement for biochar addition was very low in the arable agricultural areas such as Harran in the Southeastern Anatolia region, Çukurova in the Mediterranean region, and Konya and Amasya in the Central Anatolia region. However, there is a need for showing particular attention to the agricultural areas of the Aegean Region, Ergene in the Marmara Region, and Iğdır in the Eastern Anatolian region due to higher biochar need for intensive agriculture.
Spatial Assessment of Site Suitability for Solar Desalination Plants: A case study of the coastal regions of Turkey
Abstract
Many countries, especially in arid and semiarid regions, suffer from water scarcity because of the decline in the existing freshwater reserves by consumption and pollution. Climate change also makes the problem even more difficult and costly. In order to resolve the increased water scarcity problem, seawater desalination powered by renewables such as solar and/or wind can be an opportunity to reduce future concerns of countries related to increased water demand. Site assessment for solar desalination plants is also essential in planning the establishment of these facilities, and many factors including environmental, economic, demographic, and climatic criteria should be taken into account. The study aims to develop a geographic information systems–multi-criteria evaluation (GIS-MCE) model divided into three sub-models including (1) fuzzy factor standardization, (2) analytic hierarchy process-based factor weighting, and (3) aggregation of sub-models in a logical manner. This study focuses on a model where environmental, demographic, and climatic factors are evaluated, but economic requirements, energy requirements, and uncertainties of desalination are not addressed. The developed GIS-MCE model assessed the site suitability of coastal regions of Turkey under the consideration of six criteria such as seawater temperature, seawater salinity, solar radiation, precipitation, population, and water unit price. As a result of the study, the most suitable sites for solar desalination were identified as İstanbul, İzmir, and Aydın in the Marmara and the Aegean regions, while the cities Artvin, Trabzon, and Rize in the Black Sea region have the lowest suitability.
Toprak Üstü Biyokütle Potansiyelinin CBS ve Uzaktan Algılama ile Belirlenmesi – Yeni Bir Yaklaşım
Özet
Ülkemizde potansiyel açısından en önemli biyokütle kaynağı konumunda olan orman biyokütlesinin alansal dağılımının belirlenmesi, biyokütle stoklarının izlenmesi ve orman biyokütlesinden enerji üretimi projelerinin teknik ve ekonomik uygulanabilirliğinin saptanması açısından kritik öneme sahiptir. Orman envanterlerinde tek tek her ağaç için yapılan yaş, boy, çap ve gövde hacmi gibi arazi ölçümleri ve hesaplamalarına göre önemli avantajlar sunan Uzaktan Algılama (UZ-AL) tekniği ile Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)’nin entegrasyonu, biyokütle potansiyelinin daha kapsamlı ve hızlı bir şekilde belirlenmesine olanak sağlamaktadır. Bu noktadan hareketle, bu çalışmada, orman biyokütle potansiyelinin tahminlenmesi (haritalanması) için CBS ve UZ-AL tekniklerini bütünleştiren bir yöntem geliştirilmesi ve örnek bir çalışma bölgesinde uygulanması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, çalışma bölgesi olarak seçilen Bergama İncecikler Orman Şefliği sınırlarındaki toprak üstü biyokütle (TÜB) potansiyeli, ormanlardaki karbon hesaplanmasında kullanılan yaklaşımla tespit edilmiştir.
CBS ve UZ-AL Desteği ile CO2 Emisyonunun Azaltılması için Enerji Ormancılığı Alanlarının Belirlenmesi ve İklim Değişikliğinin Enerji Ormancılığına Etkisinin İncelenmesi (Doktora Tezi)
İklim Değişikliğinin Bitki Yetiştiriciliğine Etkisi: Model Bitkiler ile Türkiye Durumu
Özet
Dünyamız doğal dengenin insan tarafından bozulduğu ve bozulmalardan kaynaklı olumsuz etkilerin giderek arttığı bir dönemin içindedir. İklim değişikliğinin olumsuz etkilerinin sınırları yoktur ve bu olumsuz etkiler yeterince önemsenmediği sürece her alana hızla yayılmaktadır. Tüm canlılar için önemli olan bitkiler ise iklim değişikliği sebebiyle sıcaklık ve yağış gibi parametrelerin coğrafi değişkenlik göstermesi sonucunda, gelecekte, ölümler, göçler veya adaptasyon zorunlulukları ile karşı karşıya kalacaktır. Bu sebepler iklim değişikliğinin olası etkileri altında bitkilerin gelecekteki coğrafi dağılımlarının tahmin edilmesini gerekli kılmaktadır. Çalışmada, model olarak seçilen mısır, aspir, kanola, pamuk, buğday ve dallı darı bitkilerinin gelecekteki iklimsel değişikliklere uygunluğu incelenmiş ve elde edilen gelecek tahminleri ile günümüz için elde edilen iklimsel uygunluklar karşılaştırılmıştır. Uygulanan adımlar; (1) İklimsel parametrelerin günümüze ait ve 2070 yılı projeksiyonuna ait verilerinin Worldclim veritabanından elde edilmesi, (2) Model bitkilerin büyümeleri için gerekli sıcaklık ve yağış aralıklarının EcoCrop veritabanı ile tespit edilmesi, (3) Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama yazılımı olan TerrSet ortamında, Climate Change Adaptation Modeler (CCAM)’in alt modeli olan Crop Climatic Suitability Modeling (CCSM) uygulanarak (4) iklimsel uygunluk haritalarının her bitki için günümüz ve gelecek projeksiyonu şeklinde üretilmesi şeklindedir. Köppen iklim sınıflandırma sistemine göre %41.1 oranında Akdeniz ikliminin hâkim olduğu ülkemizde bitkilerin iklimsel uygunluk değerlendirilmesi yapılmıştır. Çalışmada, mısır, dallı darı ve pamuk bitkilerinin yetiştirilmesine uygun olan alanların nispeten artsa bile günümüze göre önemli ölçüde değişmeyeceği; aspirin uygunluğunun alansal olarak önemli ölçüde genişleyeceği ve kanolaya yönelik uygun alanların yer değiştireceği tespit edilmiştir. Burada önemli ölçüde kaybeden hem alansal olarak değişikliğe ve daralmaya uğrayacak olan ülkemizin kayda değer tarım ürün bitkisi buğdaydır. Çalışma, gelecek projeksiyonlarının yapılması, acil durum önlemlerinin veya tarımsal yönetim planlamalarının yapılması açısından önem taşımaktadır.
Enerji Bitkisi Yetiştirilebilecek Alanların CBS, Uzaktan Algılama ve Analitik Hiyerarşi Prosesi Desteği ile Tespiti (Yüksek Lisans Tezi)
Özet
Yapılan bu tez çalışmasında günümüzde enerji arzının yaklaşık % 86.5'ini oluşturan fosil kaynaklara alternatif olabilecek biyoyakıt hammaddesi dallı darının yetiştirilebileceği alanların CBS, AHP ve UZ-AL teknikleriyle belirlenmesi sağlanmıştır. Yer seçiminin yapılabilmesi için öncelikle eleyici kriterler (kısıtlar) ve faktörler belirlenmiş ve bu kriterlerin CBS ortamında değerlendirilebilmesi için farklı veritabanlarından veri temini yapılmış; ayrıca veri türetimi/oluşturma gerçekleştirilmiştir. Bu aşamadan sonra uygun sahaların tespit edilebileceği çok kriterli karar analiz modeli oluşturulmuş ve bu modelin çalıştırılacağı, farklı faktör uygunluklarına sahip 7 adet senaryo üretilmiştir. Her senaryoda kullanılacak modelde ise; (1) Eleyici kriterler çalışma sahasından çıkartılmış, (2) Faktörler, bulanık mantık modülü (FUZZY) ile dallı darı yetiştiriciliği için sahip oldukları uygunluk aralıklarına standardize edilmiş, (3) Faktörlerin bu yetiştiricilikteki önem dereceleri (ağırlıkları) uzman personellerin değerlendirmeleriyle oluşturulan AHP matrisleri ile hesaplanmış ve (4) Tüm bu basamakların ÇKKA modülüne (MCE) entegre edilmesiyle ağırlıklı çakıştırmanın yapılması sonucu sonuçlara ulaşılmıştır. Çalışmada geliştirilen karar destek sistemi, 1.2 milyon ha'lık İzmir ilinde uygulanmış ve dallı darı yetiştiriciliğine uygun olmayan 624.023 ha'lık tarım ve 428.878 ha'lık orman alanları gibi sahalar elenerek (kısıtlanarak) 49.612 ha'lık tarım dışı alanlar (marjinal alanlar) belirlenmiştir. Kalan tarım dışı alanların faktör standardizasyonlarının ve ağırlıklarının ÇKKA'ya entegre edilmesi sonucu, 7 senaryoda farklı sonuç haritalarına ulaşılmıştır. Düşük yükseklik ve düşük eğim aralığına sahip olan birinci senaryoda, yetiştiriciliğe orta ve üstü uygunluğa sahip alanlar yaklaşık 18.899 ha iken; yükseklik ve eğim aralığı diğer senaryolara göre fazla olan üçüncü senaryoda, bu alan değeri 28.484 ha'a çıkmıştır. Çalışmada tespit edilen alanlar, dallı darının verimi ele alındığında, şehrin yakıt ihtiyacının yaklaşık % 40'a yakınını karşılayabilecek büyüklüğe sahiptir. Bu rakam özellikle ülkenin nüfus açısından üçüncü büyük şehri için çok önemli bir değerdir. Bu çalışmada geliştirilen model, tüm kurum ve/veya kuruluşların, yöneticilerin, özel ve/veya tüzel kişilerin kullanabileceği ve yol gösterici bir özelliğe sahiptir. Burada gerçekleştirilen çalışma basamakları ve öneriler ise bu çalışmadan sonra yapılacak çalışmaları daha ileriye götürme niteliği taşımaktadır.
Orman Biyokütle Potansiyelinin Uzaktan Algılama ve CBS ile Tespiti (Ege Üni. BAP Projesi)
Proje Özeti
Ülkemizde potansiyel açısından en önemli biyokütle kaynağı konumunda olan orman biyokütlesinin alansal dağılımının belirlenmesi, biyokütle stoklarının izlenmesi ve orman biyokütlesinden enerji üretimi projelerin teknik ve ekonomik uygulanabilirliğinin saptanması açısından kritik öneme sahiptir. Orman envanterlerinde tek tek her ağaç için yapılan yaş, boy, çap ve gövde hacmi gibi arazi ölçümleri ve hesaplamalarına göre önemli avantajlar sunan Uzaktan Algılama (UZ-AL) tekniği ile Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)’nin entegrasyonu biyokütle potansiyelinin daha kapsamlı ve hızlı bir şekilde belirlenmesine olanak sağlamaktadır.
Bu noktadan hareketle, bu projede, orman biyokütle potansiyelinin tahmini (haritalanması) için CBS ve UZ-AL tekniklerini bütünleştiren bir yöntem geliştirilmesi ve örnek bir çalışma bölgesinde uygulanması amaçlanmıştır. Orman envanteri kapsamında kalan ağaç gövdesi hacimlerinin tespit edilmesi bu çalışma kapsamı dışında tutulmuş olup bu proje girdi verisi olarak kabul edilmiştir.
Proje kapsamında, çalışma bölgesi olarak seçilen Bergama İncecikler Orman Şefliği sınırlarındaki toprak-üstü biyokütle potansiyeli, ormanlardaki karbon hesaplanmasında kullanılan yaklaşımla tespit edilmiştir.
Güneş Enerjisi Santrallerinin Kurulacağı Alanların CBS ile Belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi)
Özet
Dünyanın ihtiyaç duyduğu enerjinin büyük kısmı Güneş tarafından sağlanmaktadır. Yenilenebilir enerji santralleri içinde güneş enerjisi kaynak bakımından yüksek potansiyele sahip enerji üretim türüdür. Yenilenebilir enerji santralleri ülkelerin dışa bağımlılığını ortadan kaldırmaktadır. Türkiye yenilenebilir enerji potansiyeli bakımından oldukça iyi bir coğrafi konumdadır. Ancak yenilenebilir kaynaklı enerji üretim seviyesi düşük miktarlardadır. Güneş enerjisi potansiyelinin yüksek olmasından dolayı Türkiye'de birçok fizibilite ve santral kurulumu çalışmaları yapılmaktadır. Bu çalışmada, İzmir İl sınırları içerisindeki güneş enerjisi santrallerinin (GES) kurulabileceği uygun arazilerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Öncelikle GES'lerin kurulumunu ve verimi etkileyebilecek olan kriterler belirlenmiştir. Belirlenen bu faktörler dikkate alınarak konumsal veriler toplanmıştır. GES'inin kurulumuna uygun olmayan araziler değerlendirme dışı bırakılmıştır. Geriye kalan uygun olan arazilerde sınıflandırma yapılırken ışınımın ve sıcaklığın etkisi bir alınarak %70,3, ENH %7,7, eğimin %14,8, bakının %7,2 FV santral üzerinde etkisinin olduğu hesaplanmıştır. Bu doğrultuda, GES'lerin kurulabileceği alanlar tespit edilmiştir.
İzmir İli için FV Güç Santralleri Yer Seçiminin CBS ile Gerçekleştirilmesi
Özet
Günümüzde, elektrik elde etmek için kullanılan enerji kaynakları büyük bir oranda fosil bazlı kaynaklardır. Fosil bazlı kaynakların limitli olması gerçeğinin yanı sıra bu kaynakların dünya çapında eşit kullanım olanağının olmaması fiyat dengesizliği ve siyasal krizlere yol açmaktadır. Fosil kaynaklara alternatif olarak kullanılabilecek kaynaklar; sürdürebilir, çevre dostu ve temiz olan yenilenebilir enerji kaynaklarıdır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş ve rüzgar enerjisinin kullanımı son yıllarda artış göstermektedir. Türkiye yenilenebilir enerji kaynakları açısından çok verimli bir coğrafyadır. Özellikle, güneş enerjisi bakımından Türkiye oldukça yüksek potansiyele sahiptir. Güneş enerjisi; temiz, sürdürülebilir ve çevresel etkisi az olan enerjilerden biridir ve yerli kaynak olduğu için enerjide dışa bağımlılığı azaltmaktadır. Güneş enerjisinin santral bazında uygulamalarına bakıldığında, en yoğun kullanıma sahip olanlardan birisi Fotovoltaik Güç Santralleri (FVGS)'dir. FVGS için ilk yatırım maliyeti yüksek olduğundan doğru ve etkin yer seçimi çok önem kazanmaktadır. FVGS yer seçimi; arazi kalitesi, bölgenin hava koşulları, elektrik iletim hatlarına olan mesafe, tarım ve çevre koruma alanları gibi kriterlere bağlıdır. Bu nedenle, FVGS yer seçimi yatırımcılar için kritik bir konu olmaktadır. Çok kriterli değerlendirme yöntemleri genellikle farklı yer seçimi çalışmaları için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ve Çok Kriterli Karar Analizi (ÇKKA) araçları ve Analitik Hiyerarşik Prosesi (AHP) yöntemi ile İzmir ilindeki FVGS arazileri yer uygunluğu değerlendirilmiştir. Çalışma bölgesi İzmir olarak belirlenen güneş enerjisi santrali yer seçiminin uygulanmasında ilk adım olarak 6 yer seçimi kriteri belirlenmiştir. Bunlar; güneş enerjisi potansiyeli (güneş ışınımı ve güneşlenme süresi), eğim, bakı, arazi kullanımı, enerji nakil hatlarına uzaklık ve yola olan uzaklıktır. Bu kriterler; topografik, ekonomik, arazi kullanımı, iklimsel ve çevresel olarak farklı alanlara aittir. İklimsel olan güneş enerji potansiyeli, belirli bir fotovoltaik alanın potansiyel elektrik üretimini tanımladığı için en önemli kriter olarak ortaya çıkmıştır. AHP yöntemi kullanılarak kriterlerin ağırlık yüzdeleri hesaplanmıştır. Ağırlıklar elde edildikten sonra ilgili veriler toplanmış ve CBS yazılımı ArcGIS yardımıyla gerekli analizler yapılmış ve İzmir ilinde FVGS için en uygun yerler bulunmuştur. Çalışmada elde edilen nihai sonuç haritası elverişsiz, kötü, orta, iyi, çok iyi, mükemmel olmak üzere 6 sınıfa ayrılmıştır. Her bir sınıf farklı yüzdeye sahiptir. Analiz sonucuna göre, sınıfların alan verileri sırasıyla; elverişsiz 1.046.539,03 ha, kötü 0,01 ha, orta 31.737,17 ha, iyi 40.561,14 ha, çok iyi 36.287,02 ha, mükemmel 14.499,51 ha'dır ve toplamda 1.169.623,88 ha alana sahip oldukları hesaplanmıştır. Sınıfların İzmir ilinin toplam yüz ölçümüne oranı ise sırasıyla; %89,48, %0,00, %2,71, %3,47, %3,10 ve %1,24 olmaktadır. Bu analiz sonucunda İzmir ili FVGS uygun yer seçimi için en yüksek orana sahip alanın (elverişsiz sınıfını değerlendirmeye katmayarak) "iyi" ve "çok iyi" sınıflarına ait alanlar olduğu belirlenmiştir.
_2.png?table=block&id=7bacc058-2977-49a3-966f-2c358b77e6bb&spaceId=68756468-5c1e-487d-bf30-e09bb8920f91&width=2000&userId=&cache=v2)
