Modelleme Çalışmalarının Aşamaları ve Gazipaşa OİM’de Yapılan İşlemler

Verileri oluşturan tür gözlem kayıtları, çevresel değişken katmanları ve modelleme araçları, modelleme sürecinin üç bileşenini oluşturmaktadır. Gazipaşa OİM entegrasyon çalışması kapsamında bu bileşenlerin seçimi, hazırlanması ve kullanımı için yapılan çalışmaların aşamaları aşağıda tanımlanmıştır:

Tür Kayıtlarının Hazırlanması: Bu aşama, veri kalitesinin analiz edilmesi sonucunda kullanıma uygun kalite ve çözünürlükteki verilerin belirlenerek modelleme yöntemine uygun formata getirilmesi işlemlerini içermektedir. Bu aşamada, envanter kayıtlarının yanı sıra literatür taraması yoluyla derlenen mevcut lokasyon kayıtlarından ve bölgede çalışmalar yürütmüş tür grubu uzmanlarının yayınlanmamış kayıtlarından da yararlanılmaktadır. Ancak halihazırda Türkiye’de kesin lokasyonlu gözlem kayıtlarının çok kısıtlı olması nedeniyle, entegrasyon çalışmaları kapsamında derlenen veya elde edilen tür kayıtlarının kalitesi, modellenecek yayılış alanlarının doğruluğunda belirleyici olmaktadır. Nitekim Gazipaşa OİM’de de yayılış modellemesi çalışmalarına dahil edilen hedef türlerden hiçbiri için, proje kapsamında tespit edilen arazi gözlemleri dışında güvenilir/kesin lokasyon kaydına ulaşılamamıştır. Gazipaşa OİM’de yürütülen modelleme çalışmalarında kullanılan tür gözlem kayıtlarına ilişkin bilgi Bölüm 3.1’de detaylı olarak anlatılmıştır.

Modellemede Kullanılacak Sayısal Katmanların Hazırlanması: Belirleyici değişkenler (çevresel değişkenler), türün yayılışında etkili olan çevresel faktörlerdir. Bu etki, doğrudan beslenme veya barınma ile ilişkili olabileceği gibi, iklimsel koşulların getirdiği sınırlamalar veya rekabet ortamındaki sınırları belirleyen koşullar da olabilmektedir. En sık kullanılan belirleyici değişken grupları, topografya, iklim ve örtü sınıfları ile ilintili olanlardır. Türün fizyolojik gereksinimlerine göre çok sayıda belirleyici değişken kullanılabilmektedir. Çevresel değişken katmanları niteliksel (örneğin örtü sınıfı, su varlığı, kayalık varlığı gibi) veya niceliksel (yükseklik, yağış miktarı, ortalama sıcaklık gibi) olabilmektedir. Gerektiği zaman, niteliksel değişken katmanları niceliksel veri katmanlarına dönüştürülmektedir (kayalıklara uzaklık, ormanlara yakınlık gibi). Bu yolla, örtü tiplerinin kesişim alanlarına gereksinim duyan veya farklı amaçlarla/günün farklı saatlerinde farklı habitatları kullanan (örneğin beslenmek için orman kenarlarındaki çayırlıkları, barınmak için ormanlık alanı kullanan) türlerin bu gereksinimleri tür uzmanları ile birlikte ortaya konarak modellemeye dahil edilmektedir. Bu işlem ayrıca, çözünürlük ve/veya çalışma ayrıntısı nedeniyle sınır kesinliğinin yüksek olmadığı durumlarda, bu tür belirsizliklerin modelleme sürecinindeki olumsuz etkilerinin en aza indirilmesine de olanak sağlamaktadır. Gazipaşa OİM’de modellemede kullanılan çevresel değişkenler, arazi kullanım sınıfları, örtü tipleri, topoğrafik ve hidrolojik yapı kapsamında değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, örtü tipi, örtünün kapalılığı, katmanlılığı veya yaşı gibi bilgilerle ilintili olan değişkenler, 1/25.000 ölçekli sayısal orman meşcere katmanları kullanılarak yapılan değerlendirilmelerle elde edilmiştir. Yükseklik, eğim, bakı, engebelilik gibi değişkenlerin tümü, CBS ortamında yükseklik verisi kullanılarak elde edilebilen katmanlardır. Bu çalışmada yükselti katmanı olarak, bölgedeki çözünürlüğü yaklaşık 26 metre olan Aster GDEM1 kullanılmış, eğim, bakı ve engebelilik katmanları da bundan üretilmiştir. Ayrıca bu yükselti katmanı kullanılarak bölgenin drenaj ağı ile bu ağın her kolu için su toplama alanları modellenmiştir. Daimi ve mevsimsel derelere ek olarak bu bilgi, meşcere haritalarında detayları bulunmayacak ölçüde lokal bitki örtüsü unsurlarının (örneğin galeri ormanlarının) yerlerinin tahmin edilmesinde kullanılmışlardır.

1 NASA LP DAAC, 2015, ASTER Level 1 Precision Terrain Corrected Registered At-Sensor Radiance. Version 3. NASA EOSDIS Land Processes DAAC, USGS Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota (https://lpdaac.usgs.gov), accessed January 1, 2016, http://dx.doi.org/10.5067/ASTER/ AST_L1T.003.

Gazipaşa OİM’nde yürütülen modelleme çalışmalarında tüm çevresel değişkenler niceliksel değişkenlere dönüştürülerek kullanılmıştır. Modellenen türe göre aşağıda listelenen genel çevresel değişkenler arasından seçim yapılmıştır. Ayrıca türe özgü gereksinimler için örneğin, ‘c veya d çağ sınıfındaki ibrelilere ve bozuk ardıç içerenlere uzaklık’ gibi daha özel değişkenler veya örneğin ‘saf yapraklı’ ve ‘a çağı (ab değil yalnız a)’ gibi daha özel maskeler de kullanılmıştır. Modelleme çalışmalarında kullanılan tüm çevresel değişkenler aşağıda sıralanmıştır.

• Eğim • Yükseklik

• Bakı (kuzeylilik - doğululuk)

• Topografya değişkenliği (engebelilik)

• Yıllık ortalama sıcaklık (biyoiklimsel indis no1)

• Sıcaklık açısından mevsimsellik (biyoiklimsel indis no 2) • Yıllık sıcaklık aralığı (biyoiklimsel indis no 4)

• İzotermalite (biyoiklimsel indis no3)

• En soğuk ayın minimum sıcaklığı (biyoiklimsel indis no 6) • En yağışlı çeyrek için ortalama sıcaklık (biyoiklimsel indis no 8) • En yağışlı çeyrek için ortalama sıcaklık (biyoiklimsel indis no 9) • Yıllık toplam yağış (biyoiklimsel indis no12)

• Yağış açısından mevsimsellik (biyoiklimsel indis no15) • Daimi akarsulara uzaklık

• Drenaj ağına uzaklık • Göllere uzaklık

• Doğal açıklıklara uzaklık

• Büyük tohumlu ağaçlara uzaklık • Çalılıklara uzaklık

• Ormanlara uzaklık • Seyrek ormanlara uzaklık • Sık ormanlara uzaklık • Otsu alanlara uzaklık • Taşlık alanlara uzaklık

• a çağ sınıfındaki meşcerelere uzaklık • b çağ sınıfındaki meşcerelere uzaklık • c çağ sınıfındaki meşcerelere uzaklık • Yaşlı meşcerelere uzaklık

• Kapalılığı “0” olan meşcerelere uzaklık • Kapalılığı “1” olan meşcerelere uzaklık • Kapalılığı “2” olan meşcerelere uzaklık • Kapalılığı “3” olan meşcerelere uzaklık • Yerleşim yerlerine uzaklık

• Yollara uzaklık

• Tarım alanlarına uzaklık • Yaşlı meşelere uzaklık • Yaşlı çamlara uzaklık • Yaşlı ağaçlara uzaklık • Geniş yapraklılara uzaklık • Saf geniş yapraklılara uzaklık • İğne yapraklılara uzaklık

• Saf iğne yapraklılara uzaklık

• Geniş yapraklı – iğne yapraklı karışık alanlara uzaklık

Modellerin üretilmesi: Modelleme süreci, modelleme uzmanının tür grubu uzmanları ile birlikte çalışmasını gerektiren bir süreçtir. Gazipaşa OİM’de yürütülen modelleme çalışmalarında da tür uzmanları, gözlem kayıtlarının değerlendirilmesi ve güvenilir kayıtların belirlenmesi aşamasında sürece dahil olmuştur. Ayrıca türün yayılışında önemli olması beklenen çevresel değişken katmanlarının belirlenmesine de yardımcı olmuşlardır.

Genel olarak, modellemenin ilk aşamasının tamamlanmasından sonra model sonuçları tür grubu uzmanı ve modelleme uzmanı tarafından birlikte değerlendirilmekte ve modelin iyileştirilmesi için yapılabilecek değişiklikler belirlenmektedir. Bu aşamada uzman, bölgede arazi çalışmaları sırasında yaptığı gözlemlerden, türe ilişkin bilgi ve deneyimlerinden yararlanarak modelleme uzmanı ile birlikte model sonuçlarını irdelemektedir. Bu irdeleme sonucunda modelleme uzmanı, kullanılan çevresel değişkenlerde, eğitim ve kontrol için kullanılan kayıtlarda, modelleme yöntemi veya modelleme yazılımlarında değişiklik yaparak yeni modeller oluşturmaktadır. Gazipaşa OİM’de de süreç bu şekilde işlemiş ve ilk sonuçların değerlendirilmesinden sonra küçük memeli, kelebek ve sürüngen türleri için çevresel değişken katmanlarının içerik ve çözünürlüğünün modelleme gereksinimlerini karşılayamadığı görülmüştür. Bu gruplara ait hedef türlerin üst ölçek habitat gereksinimlerinin, lokal gereksinimlerle kıyaslanınca Gazipaşa çevresinde çok daha az belirleyici olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, entegrasyon çalışmaları kapsamında bu türlere ait kayıt lokasyonlarının çevresinde uzmanların belirlediği habitatı içeren alanların kullanılmasının en doğru çözüm olacağına karar verilmiştir. Büyük memeli ve kuş türleri için ilk modelleme sonuçları değerlendirildiğinde ise, modelleme sonuçlarının kayıt noktalarının sayı ve dağılımlarını ne ölçüde şekillendirdiğine bakılarak, Mekanistik Modelleme yönteminin daha uygun olacağına karar verilmiş ve bu yöntem kullanılarak modelleme çalışmaları tekrarlanmıştır. Bu bölümde yer almayan türlerin yayılış yüzeylerinin tespitinde kayıt çevresinin belirli bir mesafesinde bulunan benzer (veya uygun) habitatlar araştırılmış veya bitkiler gibi dar yayılış gösteren türler için sadece kaydın bulunduğu bölmecik değerlendirilmiştir.

Mekanistik Modelleme:

Mekanistik modelleme değerlendirilen tür ile habitatı arasında bilinen ilişkilerden yola çıkarak, türün dağılımında belirleyici olan her habitat unsuruna belli bir parametre aralığı ve ağırlık verilerek gerçekleştirilmektedir. Yürütülen mekanistik modelleme çalışmasında, alanın topoğrafyası, iklimi ve bitki örtüsü tipleri ve bölgedeki insan faaliyetleri ana başlıkları altında tanımlanmış farklı parametrelerden türün yayılışında etkisi olduğu düşünülen paremetreler seçilmiş, çeşitli fonksiyonlar tanımlanarak bu katmanlardan bir potansiyel yayılış yüzeyi oluşturulmuştur. Oluşturulan yüzeyler, literatür ve arazi çalışması sonucunda türün kayıtları ile uzman görüşü doğrultusunda uygun değerlerden kesilerek habitat uygunluk yüzeyleri elde edilmiştir.

Maksimum Entropi (MaxEnt) Modelleme:

MaxEnt; değerlendirilen türün var verisi ve çevresel değişkenler kullanarak potansiyel dağılımını ortaya çıkaran bir yapay öğrenme algoritmasıdır. MaxEnt algoritması çevresel değişkenleri bir fonksiyon ile birleştirir ve bu fonksiyonu kullanarak bir olasılık yüzeyi oluşturur. Kullanılan çevresel değişkenler, mekanistik modellemede de kullanılan topoğrafyayı, iklimi ve bitki örtüsü tiplerini ve insan faaliyetlerini açıklayan parametreler arasından, türün yayılışında etkisi olduğu düşünülenlerin seçilmesi ile oluşturulmaktadır. Çıktı olarak alınan olasılık yüzeyi, literatür ve arazi çalışmaları gözetilerek algoritmanın önerdiği eşikten ya da uzman görüşü doğrultusunda uygun değerden kesilmiş, böylece habitat uygunluk yüzeyi elde edilmiştir.