Semantic location extraction from crowdsourced data

Crowdsourced Data (CSD) has recently received increased attention in many application areas including disaster management. Convenience of production and use, data currency and abundancy are some of the key reasons for attracting this high interest. Conversely, quality issues like incompleteness, credibility and relevancy prevent the direct use of such data in important applications like disaster management. Moreover, location information availability of CSD is problematic as it remains very low in many crowd sourced platforms such as Twitter. Also, this recorded location is mostly related to the mobile device or user location and often does not represent the event location. In CSD, event location is discussed descriptively in the comments in addition to the recorded location (which is generated by means of mobile device's GPS or mobile communication network). This study attempts to semantically extract the CSD location information with the help of an ontological Gazetteer and other available resources. 2011 Queensland flood tweets and Ushahidi Crowd Map data were semantically analysed to extract the location information with the support of Queensland Gazetteer which is converted to an ontological gazetteer and a global gazetteer. Some preliminary results show that the use of ontologies and semantics can improve the accuracy of place name identification of CSD and the process of location information extraction

Remote Sensing for Urban Sprawl Detection on Istanbul : Quantification and Detection of Key-Actions with Integrated GIS

Die vorliegende Arbeit basiert auf dem Projekt MOLAND für Istanbul, welches in den Jahren 2001 und 2002 für den Joint Research Centre der Europäischen Kommission in Ispra/Italien durchgeführt wurde. Zunächst wird in einem Hintergrund-Kapitel eine Einführung zum Projekt MOLAND (Monitoring Land-Use Dynamics) und seinen Zielen selbst gegeben, danach werden die weiteren Ziele der vorliegenden Arbeit definiert. Um die rasch wachsende Metropole Istanbul im Kontext zu begreifen, werden die wichtigsten geographischen und sozioökonomische Gegebenheiten zunächst für die Türkei dann auch speziell für die Marmara- Region und Istanbul skizziert. Neben der naturräumlichen Ausstattung werden auch Aspekte wie Migration, Wirtschaft, Industrialisierung, Tourismus und anderes angesprochen um Istanbul mit seinem Hinterland in Wechselwirkung zu verstehen. Ein kurzer geschichtlicher Abriss und eine Aufstellung der aktuellen Probleme schließt dieses Kapitel ab. Ein methodisches Kapitel ist der eigentlichen Analyse vorangestellt. Hier wird zunächst auf die Problematik der Landnutzungserfassung eingegangen, da jede Form einer solchen Klassifizierung ein Einpressen individueller Strukturen in ein festes Schema darstellt. Dies ist aber hinsichtlich von Vergleichen eine Notwendigkeit. Es werden dahingehend auch die CORINE und MOLAND Legenden mit Beispielen erläutert und die in dieser Studie genutzten häufigen Klassen dargestellt. Danach wird auf die Nutzungsmöglichkeiten von Geographischen Informationssystemen eingegangen, welche für solche räumlichen Analysen von großer Bedeutung sind. Datenmodelle, Formate und die Kombination unterschiedlichster Quellen in einem „Daten-Warenhaus“ werden vorgestellt. Schließlich wird auf die Datenbeschaffung und die genutzten Quellen eingegangen. Basierend auf deren Verfügbarkeit ergaben sich schließlich so die untersuchten Jahre 1945, 1968, 1988 und 2000. Neben topographischen Karten, die als Georeferenz dienten, wurden für die 1940er Jahre und 1968 Luftbilder beschafft, für 1987/88 KFA und KVR Satellitenphotos gekauft und für das Referenzjahr 2000 IKONOS und IRS Satellitenszenen vom JRC zur Verfügung gestellt. Auf weiterführende Daten und deren Nutzungsmöglichkeiten, z.B. Geologie, Geländemodelle, Thematische Karten, Statistiken usw. wird ebenfalls eingegangen. Detailliert werden die methodischen Schritte der Satellitenbild-Georeferenzierung, der photogrammetrischen Auswertung und Orthorektifizierung der Luftbilder und auch die weiteren vorbereitenden Arbeitsschritte vorgestellt. Die Methodik zur eigentliche Auswertung bzw. Interpretation der Daten erfolgt ebenfalls in diesem Kapitel, da Vektorisierung und Zuweisung der Nutzung in einem Prozess erfolgten. Neben Versuchen der automatischen Klassifizierung mittels Clusteranalyse wird auch diese manuelle Methode kritisch hinterfragt und Probleme aber auch häufig genutzte Klassen vorgestellt. Ein weiterer wichtiger methodischer Schritt ist die Rückdatierung (down-dating) der Referenz-Daten zur Erzeugung der historischen Landnutzungsdaten. Kurz wird auch auf die gemischte Datenverarbeitung eingegangen, welche in der späteren Analyse eine Rolle spielt. Da bei der manuellen Bearbeitung der Daten auch Dritte im Rahmen des Projektes beteiligt waren, wird auf eine Definition der notwendigen Arbeitsschritte besonderer Wert gelegt. Im drittel Kapitel wird zunächst das genaue Untersuchungsgebiet definiert und eine Betrachtung der geometrischen und thematischen Genauigkeit durchgeführt. Dann werden für alle Jahre die extrahierten Landnutzungsklassen in ihrer Lage, Größe und Nutzung präsentiert und auch das ebenfalls erfasste Verkehrsnetz betrachtet. Dies erfolgt sowohl in Form von Karten als auch kumulativer Statistiken für die gewählten Untersuchungsjahre. Im vierten Kapitel werden dann die Daten zunächst im Überblick analysiert und Entwicklungen anhand von Flächenzuwächsen oder Verlusten bilanziert. Anhand von Beispielen mit Luft- und Satellitenbildern und der entsprechenden Auswertungen wird der Landschaftswandel vom ländlichen Raum zur Grosstadt verdeutlicht. Bereits hier wird der enorme Zuwachs städtischer Strukturen vorwiegend zu Lasten der Landwirtschaftsflächen deutlich. Auch die Küstenlinie und Lagunen werden überplant und besondere infrastrukturelle Einrichtungen wie der Flughafen tragen zur Urbanisierung bei. 11 Räumliche Statistiken und kombinierte Analysen vertiefen in Kapitel 5 die vorangegangenen Feststellungen indem direkt die umgewidmeten Flächen extrahiert werden und auch Strukturänderungen innerhalb von Gruppen, z.B. der Wohngebiete festgestellt werden. Detaillierter werden nun einzelne Klassen analysiert und so z.B. der Trend zu dichterer Wohnbebauung herausgestellt. In Verbindung mit demographischen Daten werden unter Zuhilfenahme von Modellansätzen Analysen der Wohndichte durchgeführt, die den Trend zu „weniger Personen auf gleicher Wohnfläche“ herausstellen. Ein Vergleich der Entwicklung der Asiatischen und der Europäischen Seite Istanbuls stellt die Schlüsselfunktion der Bosporusbrücken heraus. Diese infrastrukturelle Maßnahme initiierte ein urbanes Wachstum enormer Dimension auf der Asiatischen Seite Istanbuls, vor allem bei der Wohnbebauung. Ferner werden in diesem Kapitel auch Entwicklungstrends sowohl statistisch als auch kartographisch dargestellt und Achsen der möglichen künftigen Ausdehnung Istanbuls aufgezeigt. In Kapitel 6 wird Istanbul zunächst mit den weltgrößten Agglomerationen verglichen und die Entwicklung von 1950 bis in die nahe Zukunft (2015) prognostiziert. Mit einer heute moderaten jährlichen Wachstumsrate von 2% steht Istanbul deutlich hinter anderen Agglomerationen in Südamerika, Indien und China zurück, jedoch auch noch deutlich über den niedrigen oder sogar negativen Raten westeuropäischer Großstädte. In einem zweiten Schritt wird Istanbul auch mit den bereits untersuchten 24 MOLAND-Städten verglichen und deren zeit-räumliche Entwicklung gegenübergestellt. Dabei ist nicht in allen Aspekten die Entwicklung Istanbuls als dramatisch anzusehen wenngleich der Verstädterungsprozess den der anderen Agglomerationen weit übertrifft. Istanbul wird schließlich auch mit benachbarten Metropolen und anderen türkischen Städten in Vergleich gesetzt. Dabei wird die Ähnlichkeit der westmediterranen, nicht europäischen Ballungszentren festgestellt. Bezogen auf die Türkei ist Istanbul nicht mehr die wachstumsstärkste Stadt. Andere Städte profitieren weiter von der Industrialisierung, dem Tourismus und der Migration aus dem Hinterland, besonders Ost- und Nordanatolien, welche nach wie vor anhält. Neben einer zusammenfassenden Interpretation wird auf Nutzungsmöglichkeiten der Daten eingegangen. Vor allem auf wissenschaftlicher Seite bestehen mögliche Kooperationen auch mit Interesse weiterführender finanziell unterstützter Projekte. Endnutzer, z.B. kommunale Organisationen. Ämter, Behörden sowie Dienstleistungsbetriebe wie die Wasserversorgung sind grundsätzlich an den Daten interessiert, an eine Datenintegration und Entwicklung von Strategien hierfür müsste aber noch gearbeitet werden. Als Beispiel für Nutzung im Krisenmanagement wird basierend auf den gewonnenen Daten eine Tsunami- Gefährdungskarte entwickelt, welche Geländemodell und aktuelle Küstenlinie nutzt um planungsrelevante Hinweise zu geben. Abschließend werden die methodischen Schritte kritisch hinsichtlich Kosten-Nutzen- Zeitaufwand diskutiert und offene Probleme angesprochen. Möglichkeiten aber auch Limits zur weiteren Nutzung der Daten werden offen diskutiert und auch zu gering berücksichtigte Methoden, welche es in Zukunft stärker zu integrieren gilt, erwähnt

OIL SPILL ALONG THE TURKISH STRAITS SEA AREA; ACCIDENTS, ENVIRONMENTAL POLLUTION, SOCIO-ECONOMIC IMPACTS AND PROTECTION

The Turkish Straits Sea Area (TSSA) is a long water passage that is consisted of the Sea of Marmara, an inland sea within Turkey's borders, and two narrow straits connected to neighboring seas. With a strategic location between the Balkans and Anatolia, the Black Sea and the Mediterranean, and dominated by the continental climate, the region hosted many civilizations throughout the centuries. This makes the region among the busiest routes in the world, with sea traffic three times higher than that in the Suez Canal. The straits are the most difficult waterways to navigate and witnessed many hazardous and important collisions and accidents throughout history. In addition, this area has vital roles as a biological corridor and barrier among three distinctive marine realms. Therefore, the region is rather sensitive to damages of national and international maritime activities, which may cause severe environmental problems. This book addresses several key questions on a chapter basis, including historical accidents, background information on main dynamic restrictions, oil pollution, oil spill detection, and clean-up recoveries, its impacts on biological communities, socioeconomic aspects, and subjects with international agreements. This book will help readers, public, local and governmental authorities gain a deeper understanding of the status of the oil spill, mostly due to shipping accidents, and their related impacts along the TSSA, which needs precautionary measures to be protected.CONTENTS INTRODUCTION CHAPTER I - HISTORY OF ACCIDENTS AND REGULATIONS Remarkable Accidents at the Istanbul Strait Hasan Bora USLUER and Saim OĞUZÜLGEN …………………………………...... 3 History of Regulations before Republican Era along the Turkish Straits Sea Area Ali Umut ÜNAL …………………………………………………………………….. 16 Transition Regime in the Turkish Straits during the Republican Era Osman ARSLAN ……….……………………………………………………….……26 26 The Montreux Convention and Effects at Turkish Straits Oktay ÇETİN ………………………………………………………………….…….. 33 Evaluation of the Montreux Convention in the Light of Recent Problems Ayşenur TÜTÜNCÜ ………………………………………………………………… 44 A Historical View on Technical Developments on Ships and Effects of Turkish Straits Murat YAPICI ………………………………………………………………………. 55 CHAPTER II - GEOGRAPHY, BATHYMETRY AND HYDRO-METEOROLOGICAL CONDITIONS Geographic and Bathymetric Restrictions along the Turkish Straits Sea Area Bedri ALPAR, Hasan Bora USLUER and Şenol AYDIN ……………………..…… 61 Hydrodynamics and Modeling of Turkish Straits Serdar BEJİ and Tarkan ERDİK ………………………………………………….… 79 Wave Climate in the Turkish Sea of Marmara Tarkan ERDİK and Serdar BEJİ …………………………………………………..… 91 CHAPTER III - OIL POLLUTION, DETECTION AND RECOVERY Oil Pollution at Sea and Coast Following Major Accidents Selma ÜNLÜ ……………………………………………………………………….101 Forensic Fingerprinting in Oil-spill Source Identification at the Turkish Straits Sea Area Özlem ATEŞ DURU ……………………………………………………………… 121 xi Oil Spill Detection Using Remote Sensing Technologies-Synthetic Aperture Radar (SAR) İbrahim PAPİLA, Elif SERTEL, Şinasi KAYA and Cem GAZİOĞLU ……..……. 140 The Role of SAR Remote Sensing to Detect Oil Pollution and Emergency Intervention Saygın ABDIKAN, Çağlar BAYIK and Füsun BALIK ŞANLI ……….….……….. 157 Oil Spill Recovery and Clean-Up Techniques Emra KIZILAY, Mehtap AKBAŞ and Tahir Yavuz GEZBELİ …………………… 176 Turkish Strait Sea Area, Contingency Planning, Regulations and Case Studies Emra KIZILAY, Mehtap AKBAŞ and Tahir Yavuz GEZBELİ …………………... 188 Dispersant Response Method to Incidental Oil Pollution Dilek EDİGER, Leyla TOLUN and Fatma TELLİ KARAKOÇ ………………….... 205 CHAPTER IV - THE EFFECTS / IMPACTS OF OIL SPILL ON BIOLOGICAL COMMUNITIES – INCLUDING SAMPLING AND MONITORING Marine Microorganisms and Oil Spill Sibel ZEKİ and Pelin S. ÇİFTÇİ TÜRETKEN …………...………………………… 219 Estimated Effects of Oil Spill on the Phytoplankton Following “Volgoneft-248” Accident (Sea of Marmara) Seyfettin TAŞ ………………………………..…………………………………….... 229 Interactions between Zooplankton and Oil Spills: Lessons Learned from Global Accidents and a Proposal for Zooplankton Monitoring İ. Noyan YILMAZ and Melek İŞİNİBİLİR ……………………………………..….. 238 The Effects of Oil Spill on the Macrophytobenthic Communities Ergün TAŞKIN and Barış AKÇALI …………………………….…………….……. 244 Potential Impacts of Oil Spills on Macrozoobenthos in the Turkish Straits System Güley KURT-ŞAHİN …………………………………………………………….… 253 The Anticipated Effects of Oil Spill on Fish Populations in Case of an Accident along the Turkish Straits System – A review of Studies after Several Incidents from the World M. İdil ÖZ and Nazlı DEMİREL …………………………………………………….261 Estimated Impacts of an Oil Spill on Bird Populations along the Turkish Straits System Itri Levent ERKOL …………………………………………………………….…… 272 The Effect of Oil Spills on Cetaceans in the Turkish Straits System (TSS) Ayaka Amaha ÖZTÜRK ………………………………………………………….. 277 Changes in the Ichthyoplankton and Benthos Assemblages following Volgoneft-248 Oil Spill: Case Study Ahsen YÜKSEK and Yaprak GÜRKAN …………………………………….……. 280 Assessing the Initial and Temporal Effects of a Heavy Fuel Oil Spill on Benthic Fauna Yaprak GÜRKAN, Ahsen YÜKSEK ………………………………………..…….. 287 CHAPTER V - SOCIO-ECONOMIC ASPECTS Socio-economic Aspects of Oil Spill Özlem ATEŞ DURU and Serap İNCAZ ……………………………………….…… 301 Effects of Oil Spill on Human Health Türkan YURDUN ………………………………………………………………..…. 313 Crisis Management of Oil Spill, A Case Study: BP Gulf Mexico Oil Disaster Serap İNCAZ and Özlem ATEŞ DURU …………………………….………….……324 CHAPTER VI - CONVENTIONS RELATING TO PREVENTION OF OIL SPILL International Convention for the Prevention of Pollution of the Sea by Oil (OILPOL), 1954 and its Situation Related with Turkey Emre AKYÜZ, Metin ÇELİK and Ömer SÖNER …………………………...……... 334 International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973, as Modified by the Protocol of 1978 Relating Thereto and by the Protocol of 1997 (MARPOL) Özcan ARSLAN, Esma UFLAZ and Serap İNCAZ ………………………….……. 342 Applications of MARPOL Related with Oil Spill in Turkey Emre AKYÜZ, Özcan ASLAN and Serap İNCAZ ………………………………… 356 Ship Born Oil Pollution at the Turkish Straits Sea Area and MARPOL 73/78 Duygu ÜLKER and Sencer BALTAOĞLU………………………….…………….. 363 International Convention Relating to Intervention on the High Seas in Cases of Oil Pollution Casualties (INTERVENTION 1969) and its Applications Related with Oil Spill in Turkey Şebnem ERKEBAY ……………………………….……………………………….. 371 International Convention on Oil Pollution Preparedness, Response and Co-operation (OPRC) 1990 and its Applications Related with Oil Spill in Turkey Kadir ÇİÇEK ………………………………………………………………………. 381 Protocol on Preparedness, Response and Co-operation to Pollution Incidents by Hazardous and Noxious Substances, 2000 (OPRC-HNS Protocol) and its Effects in Turkey Aydın ŞIHMANTEPE and Cihat AŞAN ……………….…………………………. 392 The International Convention on Salvage (SALVAGE) 1989 Related with Oil Spill in Turkey İrşad BAYIRHAN ……………………………………….………………..……….. 408 CHAPTER VII - CONVENTIONS COVERING LIABILITY AND COMPENSATION RELATED WITH OIL SPILL International Convention on Civil Liability for Oil Pollution Damage (CLC), 1969 and its Applications Serap İNCAZ and Pınar ÖZDEMİR ……………………………………..………… 416 1992 Protocol to the International Convention on the Establishment of an International Fund for Compensation for Oil Pollution Damage (FUND 1992) and its Applications Related with Oil Spill in Turkey Ali Umut ÜNAL and Hasan Bora USLUER …………………………….………… 424 International Convention on Liability and Compensation for Damage in Connection with the Carriage of Hazardous and Noxious Substances by Sea (HNS), 1996 (and its 2010 Protocol) and its Applications Related with Oil Spill in Turkey Bilun ELMACIOĞLU ……………………………………………………………… 437 Bunkering Incidents and Safety Practices in Turkey Fırat BOLAT, Pelin BOLAT and Serap İNCAZ …………………………………... 447 "Nairobi International Convention on the Removal of Wrecks 2007" and its Effects on Turkey Şafak Ümit DENİZ and Serap İNCAZ ……………………….……………………. 457

A Multi-Approach Investigation of Late Quaternary Lacustrine Sediments in Southern Jordan

Past lacustrine and wetland sediments from arid regions, sensitive to changes in precipitation and evaporation, are important archives of past environmental variability. This thesis presents new data that contribute to the Quaternary records of Jordan through multi-proxy analyses of sediment archives from two study sites in southern Jordan; the Gharandal Valley and the Dead Sea Basin. Through detailed analyses of the sediments from the two study sites, the depositional environments, environmental conditions, and how these changed, and to some extent their timing were reconstructed. Sediments from the Gharandal Valley were investigated and collected from five different sedimentary sections (> 30 m sediments) and analyzed for particle size distribution, organic and carbonate content (through LOI), and elemental (through XRF) and minerogenic (through magnetic susceptibility) composition. The results indicated complex tectonic/climate-driven depositional environments prevailed in the valley, during Marine Isotope Stage (MIS) 6, alternating from fluvial in-wash to fluvio-aeolian and wetland deposition following the proposed valley outlet damming. The GH1 and GH2, the main sections in the valley, record the environmental aggradation from stream-fed wetland depositional conditions where thin wetland beds developed following in-wash events, in the lower parts, into more consistent wetland (wetter) conditions towards the top of the sections. These cycles were identified in 16 fining upward primary associations in the GH1 section and 8 fining upward primary associations in the GH2 section. The age estimate (MIS6) is consistent with wet phases recorded elsewhere in the Levant and increased monsoon precipitation recorded in southern Arabia suggesting that an influence of the two systems (the northeastern Mediterranean Cyclones and the southern tropical monsoon), which do not reach the valley site today, may have contributed to maintaining the wetland conditions in the valley during glacial stadials and interstadials. From the eastern side of the Dead Sea Basin (DSB), the lacustrine section DS1 was investigated. The section is primarily comprised of laminated pale and dark laminae and laminated detrital laminae with a thick gypsum-dominated bed. Considering the different nature of the sediments, the DS1 bulk sediments were first analysed using proxies mentioned earlier for the Gharandal Valley. In addition, the pale laminae were analysed for the carbonate isotope composition (δ13C and δ18O), mineralogy (through XRD) and carbonate crystal habit (through SEM EDS) analysis. Through preliminary U/Th dating of aragonite laminae, the DS1 section age was estimated at ca. 40 ka to 37 ka (MIS3). This places the section as part of the Lake Lisan Middle Member (ca. 58 ka to 31ka). Based on the sediment’s lithology and the multi-proxy records, the environmental history of the DS1 section, of enhanced/reduced freshwater input into the lake (P/E ratio) at millennial, centennial and close to annual scales, is recorded in four distinct lithostratigraphic units. The units record relatively high lake levels, then lake level lowering and the deposition of the gypsum bed, a lake re-filling stage and return to stable relatively high lake levels. The environmental proxies suggest that during Greenland Interstadials (GIs), the lake level was relatively higher than during Stadials (GSs). The gypsum bed, the lowest relative lake level in the record, probably coincides with Heinrich Event 4. At centennial scales, the environmental proxies apparently record lake level changes corresponding to the GIs indicating variable amounts of freshwater reaching the DSB. An initial assessment of the moisture source was done based on the aragonite initial 234U/238U ratios variability and indicated the dominance of the Eastern Mediterranean cyclones in driving the deposition of the DS1 section. The results of this thesis emphasize southern Jordan’s sedimentological and palaeoclimatic heterogeneity and the complexity of the past environmental records that can be recovered. This indicates the need for continued investigations and particularly more dating control, based on more comprehensive and detailed approaches in order to achieve a better assessment of the Quaternary sedimentological and environmental variability in the region

ABSOLUTE RADIOMETRIC CALIBRATION OF THE GÖKTÜRK-2 SATELLITE SENSOR USING TUZ GÖLÜ (LANDNET SITE) FROM NDVI PERSPECTIVE

TÜBİTAK UZAY has conducted a research study on the use of space-based satellite resources for several aspects of agriculture. Especially, there are two precision agriculture related projects: HASSAS (Widespread application of sustainable precision agriculture practices in Southeastern Anatolia Project Region (GAP) Project) and AKTAR (Smart Agriculture Feasibility Project). The HASSAS project aims to study development of precision agriculture practice in GAP region. Multi-spectral satellite imagery and aerial hyperspectral data along with ground measurements was collected to analyze data in an information system. AKTAR aims to develop models for irrigation, fertilization and spectral signatures of crops in Inner Anatolia. By the end of the project precision agriculture practices to control irrigation, fertilization, pesticide and estimation of crop yield will be developed. Analyzing the phenology of crops using NDVI is critical for the projects. For this reason, absolute radiometric calibration of the Red and NIR bands in space-based satellite sensors is an important issue. The Göktürk-2 satellite is an earth observation satellite which was designed and built in Turkey and was launched in 2012. The Göktürk-2 satellite sensor has a resolution 2.5 meters in panchromatic and 5 meters in R/G/B/NIR bands. The absolute radiometric calibration of the Göktürk-2 satellite sensor was performed via the ground-based measurements - spectra-radiometer, sun photometer, and meteorological station- in Tuz Gölü cal/val site in 2015. In this paper, the first ground-based absolute radiometric calibration results of the Göktürk-2 satellite sensor using Tuz Gölü is demonstrated. The absolute radiometric calibration results of this paper are compared with the published cross-calibration results of the Göktürk-2 satellite sensor utilizing Landsat 8 imagery. According to the experimental comparison results, the Göktürk-2 satellite sensor coefficients for red and NIR bands estimated in this work sustained to agree within 2% of calibration coefficients estimated in the cross-calibration results