Geospatial technologies for physical planning: Bridging the gap between earth science and planning

The application of geospatial information technologies has increased recently due to increase in data sources from the earth sciences. The systematic data collection, storage and processing together with data transformation require geospatial information technologies. Rapidly developing computer technology has become an effective tool in design and physical planning in international platforms. Especially, the availability of geospatial information technologies (remote sensing, GIS, spatial models and GPS) for diverse disciplines and the capability of these technologies in data conversion from two dimensions to the three dimensions provide great efficiency. Thus, this study explores how digital technologies are reshaping physical planning and design. While the potential of digital technologies is well documented within physical planning and visualization, its application within practice is far less understood. This paper highlights the role of the geospatial information technologies in encouraging a new planning and design logic that moves from the privileging of the visual to a focus on processes of formation, bridging the interface of the earth science and physical planning

Agricultural decision support system based on water, soil resources and biotope conservation in lower Seyhan plain.

TEZ12533Tez (Doktora) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2017.Kaynakça (s. 187-218) var.XIX, 219 s. :_res. (bzs. rnk.), tablo ;_29 cm.Bu çalışmada, Aşağı Seyhan Ovası’nda (ASO) tarımsal peyzaj içerisinde kalan önemli biyotop alanlarının korunması temel alınarak, optimum düzeyde tarımsal verimin elde edilebilmesi için karar destek sisteminin oluşturulması amaçlanmıştır. Birinci aşamada ASO için 2010-2016 yılları arasında orta çözünürlü LANDSAT ve Sentinel-2 uydu verileri ile tarımsal ürün deseni sınıflandırılmış, yüksek çözünürlü SPOT görüntüleriyle ise önemli biyotop alanları CORINE biyotop sınıflarına göre belirlenmiştir. İkinci aşamada sınıflama sonucu elde edilen kışlık buğday, mısır ve pamuk olmak üzere üç temel ürünün konumsal ve zamansal olarak rekolteleri CropSyst ürün gelişim modeli ile hesaplanmıştır. Ayrıca tarımsal drenajdan gelen su miktarı ve buna bağlı olarak azot taşınımı değerlendirilmiştir. Son olarak sulak alanlara drenaj kanalları ile taşınan tarımsal gübrenin biyotoplar üzerinde etkilerinin en aza indirilebilmesi için tarımsal peyzaja yönelik koruma amaçlı ilke ve politikalar belirlenmiştir. Ürün gelişim modeli sonucunda ASO’da toplam üretimin %21’i buğdaydan, %28’i pamuktan, %47’si birinci ürün mısır ve %4’lük kısım ikinci ürün mısırdan karşılanmaktadır. Tarımdan gelen drenaj suları ile beslenen sulak alanları kapsayan bölgelerde yıllık ortalama üretim 161548 ton ile ovanın %16.5’lik kısmını karşılamaktadır. Bu alanlara birim başına drene edilen en yüksek su miktarı pamuk ve ikinci ürün mısırda, en düşük buğday ve birinci ürün mısırdadır. Sistemde kalan en yüksek azotlu gübre miktarı ikinci ürün mısırda, en düşük buğday ürününde olmaktadır. Sonuçta bitki ve toprak özelliklerine göre azotlu gübre kullanılmalı; buğdayda %5, 1.ürün mısırda %10 ve 2.ürün mısırda %50 oranında azotlu gübrenin azaltılması azot kullanım etkinliğinin maksimum oranda olmasını sağlarken sulak alanlardaki kirlilik yükü azaltılacaktır.This research aims to develop a decision support system based on conservation of biotopes within the agricultural landscape of lower Seyhan Plain considering the optimisation of agricultural productivity. First stage of this research includes mapping crop pattern using the medium resolution satellite sensor data recorded by LANDSAT and Sentinel-2 over lower Seyhan Plain in between 2010 and 2016, in addition to CORINE biotope mapping through high spatial resolution SPOT images. Secondly, Crop productivity of three major crops winter wheat, corn and cotton derived from image classification was modelled spatially and temporally through CropSyst model. Additionally, irrigation return flow from the drainage and related N load was also considered. In the last stage, major agricultural landscape conservation principles and policies were recommended to diminish the detrimental impacts of agricultural fertiliser loads to the biotopes through drainage channels. Crop productivity model results indicated that 21%, 28%, 47% and 4% of total production in lower Seyhan Plain were from wheat, cotton, first crop corn and second crop corn respectively. Average annual production of wetlands region was 161548 tons and equals to 16,5% of the total plain area. The largest amount of drainage water comes from cotton and second crop corn cultivation; the smallest amount comes from wheat and first crop corn cultivation. Largest amount of nitrogen remained within the system was at second-crop corn, smallest amount was at wheat. It can be concluded that nitrogen fertiliser should be applied according to the soil characteristics; application of fertiliser should be reduced by 5% for wheat, 10% for first crop corn and 50% for second crop corn, as a result of this reduction fertiliser uptake efficiency will increase and N load to the wetlands will decrease.Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: FDK-2016-6234

Erosion modelling in Turkey using locational information system.

TEZ8844Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2013.Kaynakça (s. 131-143) var.xi, 145 s. : res. ; 29 cm.In recent years, many countries have included Geographic Information Systems (GIS) in their management systems because GIS can be used as an effective tool for assessing erosion, modeling, monitoring, and mapping the extent of erosion prone areas. In order to assess erosion conditions and predict potential impacts of erosion, comprehensive techniques and models need to be created. In this study, PESERA (Pan-European Soil Erosion Risk Assessment) as a physically-based regional-scale soil erosion model was applied to estimate the monthly and annual soil loss for different land use/cover types in Turkey. Models that have been developed for large areas or national scale have been more widely used approach for national and regional resource management. In this study, the amount of soil loss from the surface of the country in a year is estimated as 46 million tons. The amount of fertile soil loss in agricultural lands is approximately 13.500 million tons/year. This clearly shows that 30% of total erosion results from the agricultural areas. It was estimated that 68% of the erosion is in the scrub and degraded forest areas, 2% of the remaining part is also in forests and urban areas.Son yıllarda birçok ülke erozyona duyarlı alanlarda; erozyon tahminleri, modellemeleri, izlenmesi ve haritalanmasında kullanışlı bir araç olan Coğrafi Bilgi Sistemlerini (CBS) yönetim planlamalarında kullanmaktadır. Erozyon koşullarının değerlendirilmesi ve potansiyel etkilerinin tahmin edilmesinde kapsamlı teknik ve modellerin oluşturulmasına çalışılmaktadır. Bu çalışmada fiziksel tabanlı bölgesel ölçekli toprak erozyon modeli olan PESERA (Pan-European Soil Erosion Risk Assessment) modeli Türkiye'deki farklı arazi kullanım türleri için aylık ve yıllık toprak kaybını değerlendirmek için kullanılmıştır. Geniş alanlar veya ülkesel ölçekte geliştirilmiş olan modeller toprak ve doğal kaynak yönetimi gibi ulusal ve bölgesel planlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada ülke yüzeyinde bir yılda kaybedilen toprak miktarı yaklaşık 46 milyon ton olduğu hesaplanmıştır. Sadece tarım alanlarından kaybedilen verimli toprak miktarı ise yaklaşık 13.500 milyon ton/yıl'dır. Toplam erozyonun yaklaşık %30'unun tarım alanlarında olduğu tahmin edilmiştir. Bu miktarın geriye kalan % 68'lik kısmı çalılık ve bozulmuş orman alanlarında, %2'lik kısmı ise ormanlar ve yerleşim alanlarında olduğu tespit edilmiştir.Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: ZF2012YL1

İklim Değişikliği Senaryoları Altında Konumsal Modelleme Kullanarak Türkiye'nin Çevresel Risk Analizi: Net Birincil Üretim Örneği

Çalışmanın amacı, Türkiye"de bölgesel iklim değişikliğinin Net Birincil Üretim (NPP)"e etkilerinin biyokimyasal modelleme yaklaşımı ile tahmin edilmesidir. Güncel ve gelecek iklim koşullarında karasal NPP"in yıllık bölgesel döngülerinin tahmininde CASA modeli kullanılmıştır. Modelin oluşturulmasında ağaç kapalılık yüzdesi, arazi örtüsü, toprak tekstürü, Normalleştirilmiş Fark Vejetasyon İndeksi (NDVI) ve iklim değişkenlerinden oluşan geniş bir veri seti kullanılmıştır. Çoklu zamansal metrikler 250 m çözünürlü MODIS verileri kullanılarak üretilmiştir. Gelecek tahmini için IPCC"nin 5. Değerlendirme Raporunda tanımlanan RCP (Representative Concentration Pathways) senaryoları baz alınmıştır. Bu kapsamda, 1,1ºC ile 2,0ºC arasında sıcaklık ve 421 ppm"e kadar CO2 artışı limit alınmıştır. Model sonuçları, Türkiye için ortalama NPP değerinin 1232 gCm2y-1 olduğunu göstermiştir. Karasal NPP güncel durum için 9,61 to 316,1 gCm2y-1 değişmektedir. Modellenen yıllık toplam NPP ise 2060-2080 yılları için 1320,8 gCm2y-1"dir. Toplam karbon bütçesi yıllık 104,78 milyon ton tahmin edilmiştir. Model sonuçları karasal NPP"nin sıcaklık ve yağış değişimlerine hassas olduğunu göstermiştir. CASA modeli, güncel ve gelecek NPP değerlerinin hesaplanmasında bölgesel temelde başarılı sonuçlar vermiştir. Bu çalışma, Türkiye"de iklim değişikliği altında ekolojik ve ekonomik sonuçların ortaya konması yardımcı veriler üretilmesi bakımından önem taşımaktadırThe aim of this study is to estimate the response of NPP to regional climate changes in Turkey using a biogeochemical modelling approach. The CASA model was utilized to predict annual regional fluxes in terrestrial net primary production for present (2000-2010) and future (2060-2080) climate conditions. A comprehensive data set including percentage of tree cover, land cover map, soil texture, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and climate variables were used to constitute the model. The multi-temporal metrics were produced using 16 days MODIS composites with 250 m spatial resolution. The future climate projections were based on a RCP (Representative Concentration Pathways) scenario that was defined in 5thAssessment Report of IPCC. In this context, the future NPP modelling was performed with prescribed CO2 concentrations up to 421 ppm and temperature increasing 1.1ºC to 2.0ºC.The model results indicated that the NPP in Turkey averages 1232 gCm2y-1. Terrestrial NPP ranges from 9.61 to 316.1 gCm2y-1 for the baseline period (2000-2010). Modeled total NPP averages 1320.8 gCm2y-1 per year in the period 2060-2080. Total carbon budget of NPP was estimated as 104.78 MT (million tons) per year. The model results showed that the terrestrial NPP was sensitive to changes in temperature and precipitation. Addressing the model results, the CASA provided a great potential to predict present and future productivity on regional basis. Thus, this study will provide a scientific foundation to understand and assess ecological and economic implications and consequences of climate change on the productivity in Turkey

The Use of Geomatic Technologies with the Purpose of Estimating Terrestrial Carbon Storage Capacity at a Level of Forest

Seragazı oluşumlarının tetikleyicisi olarak sayılan karbon bileşikleri küresel ısınma eğilimlerini belirleyen en büyük etmendir. Orman ekosistemleri ise toprakta ve bitkide (biyokütle yapısında) depoladıkları karbon miktarı ile doğal karbon tutulumunu sağlayarak karasal karbon yutaklarını meydan getirmektedir. Bu çalışmanı amacı, Türkiye Doğu Akdeniz Bölgesi Ceyhan ve Seyhan Havzalarının kesişiminde yer alan Kozan İlçesi’nin orman alanlarında karasal karbon depo kapasitesinin orman biyokütlesi ve toprak organik maddesi aracılığı ile tahmin edilmesidir. Bitkide depolanan karbon miktarı, ülkemizde LULUCF (Land Use Land Use Change and Forestry) uygulamaları kapsamında birim alan düzeyinde hesaplanan klasik biyokütle tahmin yöntemi ve ağaç kapalılık yüzdesi verisi esas alınarak tahmin edilmiştir. ArcGIS 10.2 yazılımından işlevsel olarak yararlanılan bu çalışmada biyokütle; (i)meşcere tipleri haritası, (ii) meşcere tipinin kapladığı alan miktarı, (iii) ağaç hacim değeri, (iv) BEF(Biyokütle Genişletme Faktörü), WD (Odun Yoğunluğu), R (Kök/Sak Oranı) katsayıları ve 30 m çözünürlüklü (LANDSAT) ağaç kapalılık yüzdesi verisi ile belirlenmiştir. Buna ek olarak toprakta depolanan karbon miktarı için; (i) alan, (ii) derinlik(m), (iii) hacim ağırlığı (g/cm3) ve (iv) karbon miktarı(%) verilerinden yararlanılarak EU JRC (Avrupa Birliği Ortak Araştırma Merkezi)’nin küresel ölçekte kullandığı toprak organik karbon hesaplama yöntemi esas alınmıştır. Kozan İlçesi orman alanlarında biyokütle ve toprak organik karbonu (TOK) verilerinin entegrasyonu sonucunda karasal karbon depolama kapasitesi ortalama değeri 338,7 Mg/ha olarak tahmin edilmiştir.Abstract Carbon compounds considered as a trigger of greenhouse gas formation is the biggest factor that determines the global warming trends. Forest ecosystems with the carbon content in the soil and in the biomass plant bring into being terrestrial carbon sinks by providing natural carbon sequestration. The purpose of this study is to provide the production of terrestrial carbon storage capacity map of Kozan district located at the intersection of Ceyhan and Seyhan Basin, in Turkey Eastern Mediterranean Region with biomass carbon and soil carbon stocks. It has been observed that estimates of conventional biomass calculated according to the unit area method, within the scope of LULUCF application. The benefit of ArcGIS 10.2 in this study, biomass has been determined by (i) stand types map, (ii) the amount of space covered by stand types, (iii) tree volume data, (iv) BEF(Biomass Expansion Factor), WD (Wood Density) and R (Root/Shoot Ratio) coefficients. Also benefit from percent tree cover data. In addition to biomass carbon has been calculated soil carbon stock of study area. Soil carbon stock was determined (i)Area, (ii)Depth (m), (iii) Bulk Density(g/cm3), (iv) Carbon Content (%) with soil organic carbon compution metho

Gümüşköy Gümüş Cevherinin Siyanürleme Kinetiği

Bu çalışmada, Gümüşköy/Kütahya'dan alınan gümüş cevherlerinin siyanür liçinde, en önemli değişkenlerinden olan ortam pH'sı ve siyanür konsantrasyonunun siyanürleme kinetiği üzerine etkisi araştırılmıştır. Öncelikle, metalik gümüş, arjantit ve bunların yapay karışımının siyanürleme performansları belirlenmiş ve kinetik olarak değerlendirilmiştir. Gümüş ve/veya gümüş minerallerinin siyanürleme kinetiğinin belirlenmesi için optimum siyanürleme şartları belirenmiş ve daha sonra bu şartlarda Gümüşköy cevheri üzerinde deneylere geçilmiştir. Cevher içindeki gümüşün çözünme hızının ortam pH'sı ve siyanür konsantrasyonu ile doğrudan ilişkili olduğu bulunmuştur. Ayrıca, yapay cevherdeki gümüşün çözünme hızı ile cevherdeki gümüşün çözünme hızının birbirine çok yakın olduğu gözlenmiştir. Diğer taraftan, metalik gümüşün çözünme hızı ve çözünme hız sabiti cevherdeki gümüşten oldukça farklı gerçekleştiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Siyanür, Siyanür Liçi, Çözünme Kinetiği, Gümüş Cevher

Developing Web-based Citrus Information Systems at the Eastern Mediterranean

Ülkemizde tarım ve tarıma dayalı sektörlerin daha etkin ve kârlı olabilmesi güncel tarımsal tekniklerin dışında enformatik, konumsal bilgi sistemleri gibi bilişim teknolojileri yardımıyla planlanmasını ve yönetimini gerektirmektedir. Özellikle turunçgil sektöründe, sektörün sürdürülebilirliğini sağlamak için teknolojik sistemleri kullanılarak kaynak yönetimini sağlayacak bir modele ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, UA verileri ve CBS yöntemleri kullanılarak, İçel ve Adana İl sınırları içerisinde turunçgil üretim alanları haritasının üretilmesi, ağaç sayısı, türü, yaşı ve verimliliği gibi üretim bilgilerinin yanı sıra toprak, hidroloji ve iklim gibi çevresel koşulları içeren dinamik bir turunçgil yönetim modeli oluşturulması amaçlanmıştır. Bu kapsamda yüksek yersel çözünürlüğe sahip uydu görüntüleri kullanılarak, turunçgil alanlarının sınıflaması gerçekleştirilmiştir. Bu süreçte turunçgil parselleri sayısallaştırılmış ve parsellere ait bilgiler arazi çalışmaları ile elde edilerek CBS ortamına aktarılmasıyla modele dahil edilmiştir. Oluşturulan veri tabanı modüler sunucu üzerine kurulan ArcGIS Server Manager ortamında harita ve detay servisleri olarak iki farklı temelde ele alınmıştır. Harita servisleri veri tabanının mevcut durumunun ortaya konması aşamasında detay servisler ise veri tabanına kullanıcılar tarafından yeni bilgi girişi/güncellemesi aşamasında kullanılmıştır. ArcSDE servis yardımı ile kurumsal coğrafi veri tabanı, SQL Server ile de ArcGIS Server Manager kullanılarak veri tabanı yayınlanmaya başlanmıştır. Bu veri tabanı her iki servis ile ilişkilendirilerek ArcGIS API Silverlight teknolojisi ile sorgulama, istatistik, veri girişi ve web ara yüzü oluşturulmuştur. Ayrıca, alana ait toprak, hidroloji ve iklim verilerinin de veri tabanına aktarılmasıyla, turunçgil alanlarının konumsal olarak dağılımının, çeşitliliğinin ve verimliliğinin belirlenmesi, izlenmesi ve bunların birbirleriyle ve çevresel diğer faktörlerle ilişkilerinin analiz edilmesi ve çevresel risk (don olayları) planlarının oluşturulması mümkün olmuşturAgricultural and related sectors in Turkey need to be managed and planned using information technologies such as, informatics and spatial information systems in addition to up-to-date agricultural practices in order to be productive and efficient. A model enables resource management using information technologies is needed especially in citrus sector to sustain and maintain the business. This research aims to create a dynamic model includes, cultivation information such as, maps of citrus plantations, number of trees, species, age and the productivity as well as, environmental components such as, soil, hydrology and climate. In this context, classification of citrus plantations was achieved using high spatial resolution imagery. Digitized citrus field boundaries and parcel information collected through field surveys were transferred into the model within a GIS environment. Database consisted of map and feature services as part of ArcGIS Server Manager which was installed on a modular server. Map services was used to show the data layers whereas, feature services was served during the updating the database by the users. Database was published using ArcSDE service with Geodatabase and SQL Server with ArcGIS Server Manager. This database was incorporated with these two services and a web interface was created through ArcGIS API Silverlight for data transfer, statistics and queries. Additionally, transferring soil, hydrology and climate data to the database enabled monitoring the spatial distribution, diversity and productivity of citrus plantations and analyzing the relationship between citrus plantations and environmental components together with creation of frost risk plan

Geospatial technologies for physical planning: Bridging the gap between earth science and planning

The application of geospatial information technologies has increased recently due to increase in data sources from the earth sciences. The systematic data collection, storage and processing together with data transformation require geospatial information technologies. Rapidly developing computer technology has become an effective tool in design and physical planning in international platforms. Especially, the availability of geospatial information technologies (remote sensing, GIS, spatial models and GPS) for diverse disciplines and the capability of these technologies in data conversion from two dimensions to the three dimensions provide great efficiency. Thus, this study explores how digital technologies are reshaping physical planning and design. While the potential of digital technologies is well documented within physical planning and visualization, its application within practice is far less understood. This paper highlights the role of the geospatial information technologies in encouraging a new planning and design logic that moves from the privileging of the visual to a focus on processes of formation, bridging the interface of the earth science and physical planning