Ölçme Yöntemleri

Kent ısı adalarının BLHI, CLHI ve SHI olmak üzere üçe ayrıldığından bahsedilmişti. Isı adaları çeşitleri, konumsal ve zamansal özelliklerine bağlı olarak, farklı işlemlerle tespit edilmektedirler. CLHI ve BLHI ısı adalarının tespitinde termometre ile hava sıcaklığı ölçümleri yapılırken, SHI için uzaktan algılama yöntemi ile yüzey sıcaklığı ölçümleri yapılmaktadır. Hava durumu, coğrafi konum, zaman, dönem, kent formu ve kent fonksiyonları ayırıcı özellikler yaratmaktadır. Ölçme yöntemleri Şekil 2.20‟de de görüldüğü gibi her bir tabaka için ayrışmaktadır.

84

Şekil 2.20 Isı adası ölçme yöntemleri [160]

Mezo ölçekte hazırlanan bu tez çalışmasında SHI'nın tespiti için yalnızca uzaktan algılama ölçme yöntemi kullanılmıştır. Aşağıda, ısı adalarının tespitinde kullanılan diğer bazı ölçme yöntemleri de açıklanmaktadır.

2.3.2.1 Sabit Ġstasyon Ölçümleri

Isı adalarının analizinde en basit ve yaygın yöntem, bir ya da daha fazla sabit konumdan gelen verilerin karşılaştırılmasıdır. Şehirlerin çoğunda nem, yağış miktarı, bulut örtüsü, rüzgâr hızı ve yönü, hava sıcaklığı, basınç verilerini toplayan sabit meteoroloji istasyonları bulunmaktadır.

Sabit istasyon verileri [116] :

Kentsel ve kırsal meteoroloji istasyonu verilerinin karşılaştırılmasında Birden fazla istasyon verisi kullanılarak bölgesel etkilerin tespitinde

Bölgesel gelişim süreci içerisinde, geçmişten o güne verilerin değerlendirilmesiyle ısı adalarının gelişiminin incelenmesinde kullanılmaktadır.

85

İstasyon ölçümleriyle ısı adalarının tespitinde örtü tabakası (canopy layer) kriterdir. Daha önce de tanımlandığı gibi örtü tabakası (canopy layer) bina ve ağaç tepelerinin altında kalan hava alanını tanımlamaktadır. Bu tabakanın sıcaklık ölçümleri için standart, duran kişinin ortalama göğüs hizası baz alınarak 1.5 m. yükseklik olarak belirlenmiştir. Bu nedenle bina üstlerine yerleştirilmiş olan meteoroloji istasyonları, kentin morfolojik etkilerinin gözden kaçırılmasına neden olmaktadır ve örtü tabakası (canopy layer) ısı adaları bağlamında sonuç doğruluğunu etkilemektedir ve dikkat edilmesi gerekmektedir.

2.3.2.2 Hareketli Mobil Ölçümler

Isı adalarının tespitinde, amaca uygun şehir etrafında doğru yerlere yerleştirilmiş istasyon bulunamayabilmektedir. Bu nedenle sabit meteorolojik istasyonlardan alınmış olan verilerden başka, farklı yerlerden alınmış ek verilere gerek duyulabilmektedir. Sabit istasyonların kurulması zor ve pahalıdır, bu nedenle alternatif olarak mobil ölçümler kullanılmaktadır. Bu tarz ölçümler hem pratik hem de ekonomiktir. Isı adalarının araştırılmasında tercih edilen bir yöntemdir. Hareketli mobil meteorolojik ölçümler, günün ya da gecenin herhangi bir zamanında uygulanabilmektedir, ancak trafik durumları ölçümleri etkileyebilmektedir. Yapılmış olan birçok çalışmada, ısı adası ölçümleri için gece sakinliği ve havanın açık olduğu zamanlar tercih edilmiştir. Mobil travers yöntemi ile yapılan çalışmalarda dikkat edilmesi gereken nokta; sıcaklık ölçümlerinde, motor ve kaldırımların ısısından ya da trafiğe bağlı olarak oluşan rüzgârdan etkilenme durumunu en aza indirmek için yoldan belirli bir miktarda uzaklaşarak ölçümlerin alınmasıdır [116].

2.3.2.3 Uzaktan Algılama Teknikleri

Sabit istasyonlar ve hareketli travers yöntemi genellikle kent çevresindeki hava sıcaklığını izlemek için kullanılmaktadır. Uzaktan algılama ise, sıcaklıklar ile

86

birlikte yüzeyin diğer özelliklerinin tespit edilmesinde kullanılabilmektedir; örneğin çatılar, kaldırımlar, bitki örtüsü, çıplak zemin-toprak ve sulardan yayılan ve yansıyan enerji ölçülebilmektedir. Tüm yüzeyler kendilerine has bir dalga boyunda yayılan enerjiyi dışarı vermektedir. Uydu görüntüleri ve diğer uzaktan algılama verileri, sıcaklık verilerini sağlamak üzere bu dalga boylarını ayırt edebilmektedir. Uçak ve uydularda bulunan radyometreler ile şehir ve çevresinden salınan bu ısıların ölçümleri, uzaktan temin edilmektedir [116], [57], [161].

Uzaktan algılama teknikleri, kentsel çevrenin mekânsal ve spektral çeşitliliğinin karmaşıklığına rağmen, farklı çözünürlükte farklı kentsel ortamları ölçmek, sınırlandırmak ve sınıflandırmak için kullanılabilmektedir. Buna bağlı olarak, zaman içerisinde yeni kentsel model uygulamalarının şekillenmesinde önemli etkileri olmuştur ve bu doğrultuda önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Özellikle zamansal seri uzaktan algılama verilerinin kullanımı; kentsel dinamiklerin karmaşıklığına rağmen, gelişmenin daha doğru takibine ve anlaşılmasına olanak tanıması nedeniyle gün geçtikçe zorunluluk haline gelmektedir [162].

1970‟lerden bu yana, kentsel çevre üzerine yapılan birçok uygulamayla birlikte uzaktan algılamada önemli gelişmeler olmuştur. Uzaktan algılamanın temel prensibi yer yüzeyini, uçaklara ve uydulara takılan pasif ve aktif alıcılarla toplanan veriler üzerinden gözlemlemeyi içermektedir. Kentsel klimatolojik çalışmalarda yoğun olarak, termal bantlar kullanılmaktadır. Bu şekilde; hissedilir ısı akısı, net radyasyon, buharlaşma ve karbon akısı vb. yüzey atmosferi değişimleri izlenebilmektedir. Yeni kentsel iklim uygulamaları; multi_sensor veri setleri ve yeni görüntü işleme tekniklerinin birlikte kullanımına bağlı olarak gelişmektedir [4].

Albedo, emissivite değerleri vb. gibi ölçüm alanının temel fiziksel özelliklerinin karakterize edilmesi ya da kentsel iklim modellerinin anahtar parametrelerinin belirlenmesi bu yöntem ile sağlanmaktadır. Ayrıca, Lidar, celiometer (bulut taban

87

yüksekliği ölçeri), Radar ve RASS (Radyo akustik sondaj sistemleri/ radio acoustic sounding system), vb. aktif uzaktan algılama sistemleri de kentsel atmosfer yapısını incelemek için kullanılmaktadır. Her biri sınır tabaka özelliklerini elde etmede farklı teknikler kullanmaktadır [4].

Uzaktan algılama tekniklerini kullanmanın üstünlüğü, geniş alanlar üzerindeki sıcaklığı görselleştirebilme gücü ve tek bir seferde çok büyük sayıda termal verinin elde edilebilmesidir [57]. Ancak bu yöntemde, kentsel sıcaklık sadece kuş bakışı olarak ölçülebilmekte, ağaçların altında kalan yeşil örtü ve duvar sıcaklıkları ihmal edilmektedir [163]. Ayrıca, uydu görüntüsünün çözünürlüğüne bağlı olarak arazi örtüsüne ait detay kayıpları söz konusu olmaktadır, örneğin uzaktan algılama verileriyle elde edilen bulgularda küçük yeşil alanlar gibi detay veriler kaybolabilmektedir [164]. Düşük çözünürlüklü uydu verileri geniş ölçekli ısı adaları ve özelliklerini incelemek için yeterli olurken; yüksek çözünürlüklü ısı verileri, ısı adası yoğunluğunun daha küçük ölçekteki arazi örtüsüyle karşılaştırılmasında fayda sağlamaktadır[75].

Bu nedenle amaca uygun görüntünün seçimi, çalışma hassasiyetini etkilemesine bağlı olarak büyük önem taşımaktadır. Ayrıca, bu bilgiler ışığında, çalışmanın ölçeğine ve araştırmanın detayına bağlı olarak yersel ölçümler ve bilgilerle desteklenecek uzaktan algılama çalışmaları, alanın daha doğru biçimde tanımlanmasına olanak tanımaktadır.