T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
CBS YARDIMIYLA BATĠMETRĠK HARĠTALARIN OLUġTURULMASI ve
DEĞERLENDĠRMESĠ ÜZERĠNE BĠR ÇALIġMA: ALTINAPA BARAJI (KONYA)
ÖRNEĞĠ
Ġlke EKĠZOĞLU
YÜKSEK LĠSANS
Harita Mühendisliği Anabilim Dalı
Nisan-2011 KONYA Her Hakkı Saklıdır
TEZ KABUL VE ONAYI
Ġlke EKĠZOĞLU tarafından hazırlanan “CBS yardımıyla Batimetrik Haritaların OluĢturulması ve Değerlendirmesi Üzerine Bir ÇalıĢma: Altınapa Barajı (Konya) Örneği ” adlı tez çalıĢması 25/04/2011 tarihinde aĢağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Harita Mühendisliği Anabilim Dalı‟nda YÜKSEK LĠSANS olarak kabul edilmiĢtir.
Jüri Üyeleri Ġmza
BaĢkan
Prof. Dr. Ali BERKTAY
DanıĢman
Yrd. Doç. Dr. Ayhan CEYLAN
Üye
Doç. Dr. S. SavaĢ DURDURAN
Yukarıdaki sonucu onaylarım.
Prof. Dr. Bayram Sade FBE Müdürü
TEZ BĠLDĠRĠMĠ
Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranıĢ ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalıĢmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
DECLARATION PAGE
I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work.
Ġlke EKĠZOĞLU Tarih: 25.04.2011
iv
ÖZET YÜKSEK LĠSANS
CBS yardımıyla Batimetrik Haritaların OluĢturulması ve Değerlendirilmesi Üzerine Bir ÇalıĢma: Altınapa Barajı (Konya) Örneği
Ġlke EKĠZOĞLU
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Harita Mühendisliği Anabilim Dalı DanıĢman: Yrd. Doç. Dr. Ayhan CEYLAN
2011, 87 Sayfa Jüri
Yrd. Doç. Dr. Ayhan CEYLAN Prof. Dr. Ali BERKTAY Doç. Dr. S. SavaĢ DURDURAN
Baraj, göl ve göletlerde daha fazla suyun toplanabilmesi, su kirliliğinin önlenmesi, su kaynaklarının korunması ve hizmet ömürlerinin uzatılmasına yönelik tedbirlerin alınması için bu tür tesislerin güncel topografik durumlarının belirlenmesi ve rezervuar depolama kapasitelerindeki değiĢimin bilinmesi kullanıcılar için oldukça önemlidir. Baraj, göl ve gölet gibi su ortamlarını en fazla tehdit eden olaylardan birisi bu ortamlara su akıĢını sağlayan akarsularla taĢınan birikinti malzeme (rusubat) nedeniyle su tabanında oluĢan sediment birikimidir. Bu durum, özellikle bazı göl, gölet ve barajların zamanla dolmasına, kirlenmesine, alan-hacım kaybına ve ekonomik ömürlerinin kısalmasına sebep olmaktadır.
Bu çalıĢma, Altınapa baraj gölünün etkin kullanılması ve yönetilmesi için gerekli olan güncel topografik ve batimetrik veriler ile göl rezervuarının su seviyelerine göre yüzey alanları ve hacimlerinin değiĢiminin tespit edilmesi ve Altınapa baraj rezervuarına ait Baraj Bilgi Sistemi oluĢturulmasına çalıĢılmıĢtır.
Göl rezervuarının depolama kapasitesindeki değiĢimlerin belirlenebilmesinde gölün 2009 yılındaki güncel sayısal yükseklik modeli ile 1984 yılındaki sayısal yükseklik modeli kullanılmıĢtır. Göl‟ün sayısal yükseklik modelleri ve göl rezervuarına ait alan ve hacim hesaplamaları ArcGIS 9.2 yazılımı ile gerçekleĢtirilmiĢtir. Yapılan hesaplamalar sonucunda, 25 yıllık süreçte, sediment birikimi nedeniyle gölün depolama kapasitesinin %12,7 azaldığı tespit edilmiĢtir.
Baraj bilgi sisteminin oluĢturulmasında, topografik ve batimetrik veriler ile birlikte göl ve çevresine ait bitki örtüsü, jeolojik yapısı, barajda daha önceki yıllarda gözlenen su değerleri, yağıĢ miktarları v.b. öz nitelik bilgileri ilgili kurumlardan temin edilerek veri tabanı oluĢturulmuĢtur.
Anahtar Kelimeler: Baraj, baraj bilgi sistemi, batımetrik ölçmeler, hidrografik ölçmeler, sediment,
v
ABSTRACT MS THESIS
A STUDY ON THE ASSESSMENT OF BATHYMETRIC MAPPING WITH GEOGRAPHIC INORMATION SYSTEM: ALTINAPA DAM (KONYA)
EXAMPLE
Ġlke EKĠZOĞLU
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN GEOMATICS ENGINEERING Advisor: Asst. Prof. Dr. Ayhan CEYLAN
2011, 87 Pages Jury
Asst. Prof. Dr. Ayhan CEYLAN Prof. Dr. Ali BERKTAY
Assoc. Prof. Dr. S. SavaĢ DURDURAN
To take measures for the collection of much water in the dams, lakes and puddles, for prevention of water pollution, for protection and extension of availability period of water sources; It is very important for the users to determine the daily topographic situation and changes at the reservoir storage capacities of such facilities. One of the utmost threat at the facilities like dam, lake and puddle is the sediment occurred on the base which is carried through rivers and running water containing accumulated material. Especially at some lakes, puddles and dams; this situation causes fill-up, pollution, area loss and lesser economic life in the course of time.
At this study; current topographic and bathymetric data which is necessary for effective usage and management of Altınapa Dam together with surface area and volume change of dam reservoir as to water levels has been determined, and to form Dam Information System concerning Altınapa dam reservoir is worked out.
To determine changes at the storage capacity of dam reservoir, the current digital elevation model (DEM) at the year 2009 and 1984 current digital elevation model have been used. Digital elevation models of the lake and area-volume calculations relating to dam reservoir were carried out through ArcGIS 9.2 software. As a result of the calculations, it has been determined that the storage capacity of the lake was decreased by 12,7 % because of sediment accumulation.
To establish the Dam Information System; core characteristic information such as topographic and bathymetric data together with flora (vegetation) relating to lake and surroundings, geological structure, water values observed on previous years, rainfall intensity etc. have been obtained from concerned organizations and related was established.
Keywords: Bathymetric surveying, dam, dam information system, hydrographic surveying, sediment,
vi
ÖNSÖZ
Tez çalıĢmamda yakından ilgilenen ve yardımlarını esirgemeyen çok değerli danıĢman hocam Yrd. Doç. Dr. Ayhan CEYLAN‟a Ģükranlarımı bir borç bilirim.
Bu çalıĢmamın baĢından sonuna kadar beraber olduğum arkadaĢlarım Müh. Ahmet TELCĠ ve ArĢ. Grv. Dr. Erdoğan ASLAN‟a teĢekkür ediyorum.
ÇalıĢma boyunca yol gösteren ve bilgilerini eksik etmeyen Doç. Dr. Hakan KARABÖRK ve Doç. Dr. SavaĢ DURDURAN hocalarıma çok teĢekkür ederim.
Devlet Su ĠĢleri 4. Bölge Müdürlüğü‟nden Harita Yüksek Müh. Cafer Tayyar OKKA ve Meteoroloji Müh. Adnan BAġARAN, Konya Orman Bölge Müdürlüğü‟nden Orman Müh. Hasan ASLAN ve Harita Yüksek Müh. Kerim UYAR, Maden Tetkik ve Arama Orta Anadolu II. Bölge Müdürlüğü‟nden Jeoloji Müh. Mustafa KARAKAġ‟a çalıĢmamda gerekli olan bilgileri temin ettikleri için teĢekkürü bir borç bilirim.
Arazi çalıĢmaları sırasında yardımını esirgemeyen Müh. Ahmet ÖZDENDĠNLER, Müh. Ahmet TOPRAKKALE, Müh. Kadir CARAN, Müh. Ferhat ÇAYIROĞLU ve Müh. Alper NALTAR‟a teĢekkürü bir borç bilirim.
Üniversitemizin Jeoloji Mühendisliği Bölümü‟nden Yrd. Doç. Dr. A. Müjdat ÖZKAN ve Yrd. Doç. Dr. Adnan DÖYEN‟e bölgenin jeolojik yapısı hakkında bilgilerini esirgemedikleri için ve Biyoloji Bölümü‟nden Doç. Dr. Osman TUGAY‟a bitki türleri hakkında bilgilerini esirgemediği için teĢekkür ederim.
ArcGIS 9.2 programını kullanmamda yardımcı olan Murat ÇALIġKAN ve Azim METĠN‟e teĢekkür ederim.
Bugüne kadar beni yetiĢtiren, maddi manevi her zaman yanımda olan aileme çok teĢekkür ederim.
Ġlke EKĠZOĞLU KONYA-2011
vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET ... iv ABSTRACT ... v ÖNSÖZ ... vi ĠÇĠNDEKĠLER ... vii SĠMGELER VE KISALTMALAR ... ix 1. GĠRĠġ ... 1 2. LĠTERATÜR ÇALIġMASI ... 3 3. COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ ... 10
3.1. Coğrafi Bilgi Sistemi ... 12
3.2. Coğrafi Bilgi Sisteminin Uygulama Alanları ... 13
3.3. Coğrafi Bilgi Sisteminin Fonksiyonları ... 16
3.3.1. Sayısal verilerin entegrasyonu ... 16
3.3.2. Konumsal sorgulama ... 17 3.3.3. Otomasyon ... 17 3.3.4. Görüntüleme ... 17 3.3.5. Manipulasyon ... 18 3.3.6. Konumsal analizler ... 18 3.3.7. Karar-Verme analizleri ... 18 3.3.8. Model analizleri ... 19 3.4. CBS‟nin BileĢenleri ... 19 3.4.1. Donanım (hardware) ... 20 3.4.2. Yazılım (software) ... 20 3.4.3. Veri (data) ... 21 3.4.4. Ġnsanlar (people) ... 21 3.4.5. Yöntemler (methods) ... 22
3.5. CBS‟ de Veri Toplama Yöntemleri ... 22
3.5.1. Arazide doğrudan yapılan yersel ölçmeler ... 23
3.5.2. GPS ile uydu gözlemlerinden yararlanma ... 24
3.5.3. Fotogrametrik yöntemle veri toplama ... 26
3.5.4. Uzaktan algılama ... 27
3.6. Coğrafi Bilgi Sistemi Verileri ve Verilerin GiriĢi ... 28
3.7. ArcGIS 9.2 Yazılımı ... 28
3.7.1. ArcGIS Desktop ... 29
3.7.1.1. ArcView, ArcEditor ve ArcInfo ... 30
3.7.2. ArcGIS Engine ... 30
3.7.3. ArcGIS Server ... 31
viii
4. HĠDROGRAFĠK ÖLÇMELER ... 33
4.1. Sualtı Haritalarının Sınıflandırılması ... 35
4.2. Hidrografik Haritalar ve Genel Özellikleri ... 36
4.2.1. Okyanus haritaları ... 36
4.2.2. Genel görüntü haritaları ... 36
4.2.3. Normal deniz haritaları ... 37
4.2.4. Kıyı haritaları ... 37
4.2.5. Özel haritalar ... 37
4.2.6. Hidrografik haritalar ... 38
4.3. Derinlik Ölçmeleri (Ġskandil) ... 38
4.4. Konum Ölçmeleri ... 39
5. MATERYAL ve METOD ... 42
5.1. ÇalıĢma Alanı ... 42
5.2. Ġklim Özellikleri ve Bitki örtüsü ... 44
5.3. ÇalıĢma Alanın Jeolojik Özellikleri ... 45
5.4. Arazi ÇalıĢmaları ... 46 5.4.1. Kıyı ölçmeleri ... 47 5.4.1.1. ĠstikĢaf çalıĢması ... 47 5.4.1.2. Geometrik Nivelman ... 47 5.4.1.3. GPS ölçmeleri ... 48 5.4.1.4. Topografik ölçmeler ... 48 5.4.2. Hidrografik ölçmeler ... 49 5.4.3. Su kalitesi ölçümleri ... 50
5.5. Öznitelik Verilerin Toplanması ... 52
5.6. Büro ÇalıĢmaları ... 53
5.6.1. Ölçülerin değerlendirilmesi ve sayısallaĢtırma ... 53
5.6.2. Verilerin CBS ortamına entegre edilmesi ... 57
5.7. Değerlendirme ... 65
6. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ... 80
KAYNAKLAR ... 82
ix
SĠMGELER VE KISALTMALAR Kısaltmalar
CBS : Coğrafi Bilgi Sistemi DSĠ : Devlet Su ĠĢleri
GIS : Geographic Ġnformation System GPS : Global Positioning System
IHO : International Hydrographic Organization RTK : Real Time Kinematic
TIFF : Tagged Image File Format TIN : Triangulted Irregular Network WGS 84 : World Geodetic System 1984
1. GĠRĠġ
Dünyamızın suyla kaplı olan alanında topografik yapıyı bilmek, su kaynaklarının araĢtırılması, seyir haritaların yapılması, su üstü platformların kurulması, sualtı boru hatlarının geçirilmesi, v.b. için hidrografi haritalar gerekmektedir. Ülkemizin etrafının 3/4„ nün sularla çevrili olması ve iç bölgelerdeki göllerin çok oluĢu ülkemizde de hidrografik ölçmelere ihtiyaç duyulmasını sağlamıĢtır.
Ülkemiz, binlerce kilometre uzunluğunda denize kıyısı olan ve irili ufaklı çok sayıda göl, gölet ve barajı bulunan ender ülkelerden birisidir. Su politikalarındaki temel hedef sahip olduğumuz bu servetin kıymetini bilmek, en verimli Ģekilde kullanmak ve en fazla istifadeyi sağlamak doğrultusunda olmalıdır. Bunun için, su kaynaklarımızın korunması, kirliliğin önlenmesi, kaynakların yeterince kontrol altına alınması ve boĢa akıp giden suların mümkün olduğunca baraj/gölet gibi ortamlarda biriktirilmesi ve bunların var olan enerjilerinin kontrollü ve faydalı bir Ģekilde açığa çıkarılması oldukça önemli konulardır (Kalkan ve Alkan, 2005).
Baraj, göl ve gölet gibi su ortamlarını en fazla tehdit eden olaylardan birisi bu ortamlara su akıĢını sağlayan akarsularla taĢınan birikinti malzeme (rusubat), rüzgar ve kıyı erozyonu nedeniyle su tabanında oluĢan sediment birikimidir. Bu durum, özellikle bazı göl, gölet ve barajların zamanla dolmasına, kirlenmesine, alan-hacım kaybına ve ekonomik ömürlerinin kısalmasına sebep olmaktadır. Baraj göl alanında yapılacak hidrografik ölçmeler ve baraja su sağlayan akarsu ve derelerin taĢıdığı birikinti malzemelere iliĢkin ölçüler değerlendirilerek barajların ömürleri ile ilgili değerlendirmeler yapılabilir. Ayrıca, bu verilerden yararlanılarak sediment birikiminin barajları hangi yönde ve hangi miktarda etkilediği tespit edilerek gerekli ıslah projeleri gerçekleĢtirilebilir.
Baraj, göl ve göletlerde daha fazla suyun toplanabilmesi, su kirliliğinin önlenmesi, su kaynaklarının korunması ve hizmet ömürlerinin uzatılmasına yönelik tedbirlerin alınması için bu tür tesislerin güncel topografik durumlarının belirlenmesi ve rezervuar depolama kapasitelerindeki değiĢimin bilinmesi, bu tür tesislerin jeolojik yapısını, bitki örtüsünü, su kaynaklarına iliĢkin veriler vb. çevresel unsurları ve suya iliĢkin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bilinmesi kullanıcılar (Belediyeler, DSĠ, Sulama Birlikleri vb.) için oldukça önemlidir.
Günümüzde bilgisayar destekli veri analizi su kaynaklarının korunması, geliĢtirilmesi ve yönetimin önemli rol oynamaktadır. Özellikle Coğrafi Bilgi Sistemleri
(CBS) bu amaçla dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. CBS‟nin kullanımı giderek önem kazanmaktadır. CBS çevrenin tanınması, maksimum yararın sağlanması ve korunması için önemli bir araç haline gelmiĢtir.
Son yıllarda hızla yaygınlaĢan Coğrafi Bilgi Sistemleri çevrenin tanınması ve korunması adına önemli araçlardan birisi haline gelmiĢtir. CBS için elde edilen verilerin bir bütün olarak bilgi sistemi kapsamında toplanması, değerlendirilmesi ve sorgulanabilir özellikte bilgisayar ortamında depolanması, iĢlenmesi analiz edilmesi ve kullanıcılara sunulması Coğrafi Bilgi Sistemi veri tabanında gerçekleĢtirilecek çalıĢmalar ile mümkündür.
1960‟ lı yıllarda kullanılmaya baĢlanan CBS ile Hidrografi bilimi, günümüzde çok hızlı Ģekilde entegre olmuĢtur. Bu Ģekilde, Hidrografi Bilimi geliĢmiĢ ülkelerin önderliğinde alt birimlere ayrılarak geliĢmesini sürdürmüĢtür. Özellikle son 30 yıldır endüstriyel ve kanalizasyon atıkları, deniz kazaları gibi sebeplerle denizlerimizde, göllerimizde ve akarsularımızda meydana gelen kirlilik problemi ile karĢı karĢıya kalınmıĢtır. Bu kirliliğin insan sağlığını tehdit edici boyutlar kazanması ile problemin çözümüne yönelik arayıĢlar hız kazanmıĢ ve bilgi sistemlerine yönelim hız kazanmıĢtır. Bugün hemen hemen tüm su kaynakları için kullanılmakta olan Coğrafi Bilgi Sistemleri, bizlere hayat kaynağımız olan suyun önemini bir kat daha arttırarak anlatmaktadır (Erdi ve ark., 2007).
Bu çalıĢmada, yukarıda değinilen konulardan yola çıkılarak hidrografik ölçmeler ve CBS ile bir entegrasyonu yapılması amaçlanmıĢtır. Coğrafi Bilgi Sistemi yardımıyla, Altınapa baraj gölü ve çevresinde yapılacak ölçmelerden elde edilen verilerle hidrografik haritası oluĢturulacak ve Coğrafi Bilgi Sistemiyle verilerin toplanması, depolanması, iĢlenmesi ve analiz iĢlemlerinden sonra sorgulamalar ve analizlerden oluĢan bir baraj bilgi sitemi kurulması amaçlanmaktadır.
2. LĠTERATÜR ÇALIġMASI
Acar (1996)‟da rezervuar sedimentasyonunun genel durumu incelenmiĢ ve çözüm metotları anlatılmıĢtır. Barajların sedimentasyon problemi ve çözüm önerileri, sedimentin genel hareketi, rusubatın çökelmesine etkiyen faktörler ile rezervuarda tutulan sedimentin dağılımını ve yoğunluğunu tahmin etme yöntemleri bu çalıĢmada yer almaktadır.
Ġnan ve Ġzgi‟nin 1999 yılında yaptığı çalıĢmanın konusu, coğrafi bilgi sistemin tanımını, tarihçesine, bileĢenlerine ve fizibilite çalıĢmalarına, verilerin kullanılmasına, uygulama alanlarına, maliyet analizlerine, beklentilerine, potansiyel yararlarına ve gelecekteki eğilimleri incelenmiĢtir.
Wong tarafından 2001 yılında yapılan çalıĢmada, Oahu adasının doğusunda yer alan Kamooalii Nehri üzerindeki Waimaluhia Rezervuarında, 1983 ve 1998 yılları arasında sediment miktarında meydana gelen değiĢim incelenmiĢtir. 1983, 1988, 1993 ve 1998 yıllarındaki ölçümlerle batimetrik haritalar hazırlanmıĢ, sediment biriken alanların belirlenmesi için bu haritalar coğrafi bilgi sistemi teknolojisi ile analiz edilmiĢtir. 1983, 1988 ve 1990 yıllan verilerinde Arc/Info GIS v5, 1991 ve 1993 yılı verilerinde Arc/Info v6, 1994 ve 1998 yıllan verilerinde Arc/Info v7 yazılımı kullanılmıĢtır. Sonuç olarak, Waimaluhia Rezervuarında 1983 ve 1998 yılları arasında sediment biriken alanlar haritalanmıĢtır ve ölçüm yapılan yıllara ait batimetrik haritalar 2 metre kontur aralığı ile sayısal ortamda hazırlanmıĢtır.
Kurucu ve arkadaĢlarının 2001 yılında yapmıĢ olduğu çalıĢmada, Ġzmir ili için önemli bir içme ve kullanma suyu kaynağı olan Tahtalı Baraj Havzasının korunması ve yönetilmesi için Coğrafi Bilgi Sistemini kullanmıĢtır. Tahtalı Barajı Bilgi Sistemi ile havzadaki su kaynakları, arazi kullanım Ģekli, eğim özellikleri, su miktarı ve kalitesi ile ilgili verilerin elde edilerek bilgisayar ortamında depolanması ve karar vericilerin hizmetine sunulması amaçlanmıĢtır. Elde edilen sonuçlarla riskli su kaynaklarının belirlenmesi ve zamanla gösterebilecekleri değiĢimler incelenmesi düĢünülmüĢtür.
Alkan ve arkadaĢlarının 2003 yılında yapmıĢ olduğu çalıĢmada, Haliç ve çevresi ile ilgili birçok veri ve bilginin internet üzerinden kullanıcılara sunulması için gerçekleĢtirilen “Web-tabanlı Haliç Bilgi Sistemi (WHBS)” tanıtılmıĢtır. Bir kullanıcı, bu çalıĢma kapsamında hazırlanan web sayfası üzerinden Haliç'in tarihi ile ilgili bilgilere, bölgede uzun yıllardır gerçekleĢtirilen bir takım jeodezik ölçmeler sonucu elde edilen verilere, Haliç Rehabilitasyon Projesinde ve sonrasında gerçekleĢtirilen jeodezik
çalıĢmalar hakkında birçok bilgiye, su kalite ölçmeleri sonucu elde edilen birçok parametreye ulaĢabilmektedir. Ayrıca bölgede yer alan özellikle tarihi ve kültürel öneme sahip birçok objeye ait bazı bilgiler Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) yapısı içinde derlenmiĢ ve internet tabanlı bir CBS uygulaması ile kullanıcıların hizmetine sunulmuĢtur. Bununla kullanıcılar mevcut birçok objeye ait bilgiye ulaĢıp, temel bazı CBS iĢlevlerini de kolaylıkla, bir CBS yazılımına gereksinim duymadan, sadece bir internet tarayıcısı kullanarak yapabilmektedir. Ayrıca, aynı sistem çerçevesinde Haliç'e ait güncel batimetrik ölçmeler sonucu elde edilen deniz dibi topografyası bilgilerine de ulaĢılabilmektedir.
ġapcılar ve Fakıoğlu‟nun 2003 yılında hazırlamıĢ olduğu çalıĢmada, Devlet Su ĠĢleri (DSĠ) Genel Müdürlüğü'nün hidrografik harita çalıĢmaları anlatılmaktadır. ÇalıĢmada DSĠ Genel Müdürlüğü‟nün kuruluĢ amaçları ve görevleri değinilmiĢtir. DSĠ‟nin neden hidrografik harita oluĢturduğunu, hidrografik ölçümlerde nasıl standartlar uyguladığını, hidrografik ölçmelerde konum ve derinlik ölçümünün nasıl yapıldığını ve elde edilen verilerin iĢlenmesini anlatmaktadır.
Sebree tarafından 2003 yılında, Nebraska Rezervuarı haritasının hazırlanması amacıyla yapılan çalıĢmada, havzadaki toprak erozyonundan dolayı rezervuar depolama kapasitesini azaltan sediment birikiminin tespiti ve mevcut hacim-kot-alan değerlerinin belirlenmesi amacıyla GPS ve GIS teknikleri kullanılmıĢtır. Nebraska Çevre Kalitesi Departmanının desteklediği bir proje kapsamında yapılan araĢtırmada, batimetrik veri echo sounder ve GPS ile elde edilmiĢ, daha sonra koordinat verileri GIS yazılımı kullanılarak analiz edilmiĢ ve batimetrik haritanın son hali hazırlanmıĢtır.
Aydınoğlu‟nun 2003 yılında gerçekleĢtirmiĢ olduğu çalıĢmada, Ġnternet CBS olarak isimlendirilen bir web tabanlı CBS sisteminin bileĢenleri, geliĢim süreci, çalıĢma prensibi ve avantajlar vurgulanarak meslek disiplinine katkısı irdelenmiĢtir. Bu çalıĢmada, Trabzon ili için konumsal veri altyapısı kurulması amacıyla Ġnternet CBS uygulaması geliĢtirilmiĢtir. Hangi tür ve kalitede veri kurulacağı belirlendikten sonra veritabanı tasarımına göre veriler organize edilmiĢtir. Web teknolojileri kullanılarak sistem mimarisi kurulmuĢ, Trabzon ili harita ve veri setleri internet üzerinden kullanıcıya sunulmuĢtur.
Kalkan ve Alkan‟ın 2005 yılındaki çalıĢmasında, kıyılarımızın genel durumu değerlendirilmiĢ ve bir kıyı bilgi sistemi ve bir baraj bilgi sistemi oluĢturulmasının önemine değinilmiĢtir. Ayrıca, ülkemizdeki baraj ve göl gibi su toplama alanlarından ve sularla kaplı bu alanlardaki dip topografyayı gösteren batimetrik haritaların mevcut
durumundan söz edilmiĢtir. Ülkemizde çok büyük alanların erozyona açık olması sebebiyle her yıl çok büyük miktarlarda malzemenin bu alanlara taĢınmasıyla buralardaki dip topografyanın hızla değiĢtiğinden bu alanlarda periyodik ölçmeler yapmanın öneminden bahsedilmiĢtir. Sularla kaplı bu alanlarda daha hızlı ve daha hassas ölçmeler yapabilecek sistemlerden bahsedilmiĢtir. Otomatik Veri Toplama Sistemi kullanılarak tarafımızdan yapılmıĢ bazı uygulamalar ve sonuçlarından söz edilmiĢ ve bazı önerilerde bulunulmuĢtur.
Creech ve arkadaĢlarının 2005 yılında yapmıĢ olduğu çalıĢmada, arama ve kurtarma operasyonları için hidrografik verileri değerlendirilerek bir CBS uygulanması oluĢturulmuĢtur. Bu çalıĢmada iki tane arama kurtarma operasyonu incelenmiĢtir. Ġlk olarak Oregon, Arlington yakınındaki Columbia Nehri üzerinde iki tane Marine F-18 savaĢ uçağı çarpıĢarak suyun altına gömülmüĢtür. Diğer arama kurtarma çalıĢması da Amerika BirleĢik Devlet Donanmasına ait bir bombardıman uçağının Nevada yakınındaki Piramit Gölüne 1940‟lı yıllarda mühimmatıyla düĢmesidir. Bu iki çalıĢmada da hidrografik veriler kullanılarak bölgelerin haritası CBS ile oluĢturulup bir bilgi sistemi kurulmuĢtur. Böylece veri arama iĢlemleri hızlandırılmıĢ ve sorgu iĢlemleri hızlandırılmıĢtır. Arama ve kurtarma operasyonları için hidrografik veri ve analiz yeteneklerinin için CBS uygulaması üzerinde durulmuĢtur.
El-Sersawy, Mısır'ın güneyinden baĢlayarak Sudan'ın kuzeyine kadar uzanan Aswan Yüksek Baraj Rezervuarında sediment birikmesi haritalarını coğrafi bilgi sistemi teknikleri ile hazırlamıĢ ve sediment analizi için geleneksel yaklaĢımla karĢılaĢtırmıĢtır. Bu çalıĢmada, rezervuara ait 1999, 2001 ve 2003 yılları batimetrik haritaları ve ArcView 3.2 yazılımı kullanılmıĢtır. Ayrıca veri toplamada ve veritabanının oluĢturulmasında havadan çekilmiĢ fotoğraflar ve uydu görüntüleri kullanılmıĢtır. Sonuç olarak, 1999, 2001 ve 2003 yılları için rezervuar yatak rakımı haritaları ile 1999-2001, 2001-2003 ve 1999-2003 yılları için sediment birikimi haritaları elde edilmiĢtir (El-Sersawy, 2005).
Fakıoğlu‟nun 2005 yılında gerçekleĢtirmiĢ olduğu çalıĢmada, Adana ili Seyhan Nehri üzerinde Seyhan Barajı 1966, 1971, 1976, 1980, 1986 ve 1991 yıllarında klasik yöntemlerle, 2005 yılında ise otomatik veri toplama sistemi kullanılarak hidrografik haritası yapılmıĢtır. Aynı zamanda 2005 yılında eĢ zamanlı olarak kara alımı yapılmıĢtır. DeğiĢik zamanlarda üretilen hidrografik haritalar karĢılaĢtırılarak yıllara göre sediment miktarı hesap edilmiĢtir. Sedimente sebep olan nedenler ve alınacak tedbirler tespit edilmiĢtir.
Güvel‟in 2007 yılında bitirmiĢ olduğu doktora tezinde, Seyhan ve Çatalan Barajları ile bölgedeki baĢlıca akarsular olan Seyhan, Zamantı ve Göksu nehirleri ile Çakıt Çayı, Eğlence Deresi, Üçürge Çayı, Körkün Çayı, ayrıca bu baraj göllerine ve nehir kollarına karıĢan diğer yan kolları kapsayan alanda gerçekleĢtirilmiĢtir. Bu amaçla, araĢtırma alanı için 1/25 000 ölçekte su kaynakları verilerini içeren coğrafi bilgi sistemi tasarımı karar destek sistemi aracı olarak elde edilmiĢtir. ÇalıĢma alanında yer alan akarsu gözlem istasyonları, kar gözlem istasyonları ve su kalitesi gözlem istasyonları bulundukları koordinatlarda sisteme dahil edilmiĢtir. ÇalıĢma sonunda hazırlanan veritabanı kullanılarak çeĢitli uzunluk, alan, coğrafi koordinat, profil oluĢturma sorgulamaları yapmak mümkün olmaktadır. Seyhan Baraj Gölüne ait 1966, 1971, 1976, 1980, 1986, 1991 yılları hidrografik haritaları sayısallaĢtırılarak, ayrıca otomatik veri toplama sistemi ile elde edilmiĢ Seyhan Barajı 2005 yılı sayısal haritası kullanılarak bu yıllara ait Seyhan Barajı sayısal arazi modeli (DEM) oluĢturulmuĢ, elde edilen üç boyutlu modeller karĢılaĢtırılarak, bahsedilen yıllar arasında rezervuarda meydana gelen sediment birikimi incelenmiĢtir.
Erdi, Durduran ve Uslu‟nun 2007 yılında yapmıĢ olduğu çalıĢmada, Çanakkale ili Bayramiç ilçesinde bulunan Bayramiç barajında yapılan ölçümlerden yararlanarak coğrafi bilgi sistemi yardımıyla verilerin toplanması, depolanması, iĢlenmesi ve analiz iĢlemlerinden sonra yapılan konumsal sorgulamalar ve analizlere iliĢkin bilgi sistemi kurulmasına örnekler vermiĢlerdir.
Ekizoğlu, Bilgin, Toprakkale ve Hisoğlu‟nun 2008 yılındaki çalıĢmasında, hidrografik haritaların nasıl oluĢturulduğu gösterilmiĢtir. Hidrografik haritaların sınıflandırılması ve özellikleri hakkında bilgi verilmiĢtir. Kıyı ölçmeleri, konum ölçmeleri ve derinlik ölçümleri hakkında detaylı bilgi verilmiĢtir. Daha sonra Konya ili Selçuklu ilçesinde bulunan Sille Himmet Ölçmen Barajı‟nda uygulama gerçekleĢtirilmiĢtir.
Kalkan‟ın 2009 yılında gerçekleĢtirmiĢ olduğu çalıĢmada, Ülkemizdeki baraj ve göl gibi su toplama alanlarından ve sularla kaplı bu alanlardaki dip topografyayı gösteren batimetrik haritaların mevcut durumlarından söz edilmiĢtir. Ülkemizde çok büyük alanların erozyona açık olması sebebiyle her yıl çok büyük miktarlarda malzemenin bu alanlara taĢındığı ve buralardaki dip topografyayı hızla değiĢtirdiğinden, bu alanlarda periyodik ölçmeler yapmanın öneminden bahsedilmiĢtir. Sularla kaplı bu alanlarda daha hızlı ve daha hassas ölçmeler yapabilecek bir ölçme sistemi tanıtılmıĢtır.
Otomatik Veri Toplama Sistemi adı verilen bu sistemle yapılmıĢ bazı uygulamalara ve sonuçlarına değinilmiĢ ve bazı önerilerde bulunulmuĢtur.
Ceylan ve arkadaĢlarının 2009 yılında yapmıĢ olduğu projede, Sille baraj gölünün mevcut topografik yapısını, depolama kapasitesini ve 1984-2008 yılları arasındaki depolama hacmindeki değiĢimi tespit etmek amacıyla Sille baraj gölü ve civarında topografik ve batimetrik ölçmeler yapılmıĢtır. Sille baraj gölündeki depolama hacmindeki değiĢimin belirlenebilmesinde göl alanına ait DSĠ Genel Müdürlüğü Etüt ve Plan Daire BaĢkanlığı Harita ġube Müdürlüğünce 1984 yılında yapılmıĢ olan batimetrik haritadan ve 2008 yılında yapılan topografik ve batimetrik ölçümler sonucu elde edilen sayısal yükseklik modelleri kullanılmıĢtır. 1984 ve 2008 yılarına ait sayısal yükseklik modellerinden yararlanarak Surfer 8 yazılımı kullanılarak alan ve hacim hesapları yapılmıĢtır. Sonuç olarak, 24 yıllık bir zaman aralığında göl tabanında oluĢan sediment birikimi nedeniyle baraj gölünün depolama kapasitesinin % 11.6 azaldığı tespit edilmiĢtir.
Günok ve Pınar‟ın çalıĢmasında, CBS yöntemi, coğrafyanın temelini oluĢturan fiziki coğrafyanın özelliklerini yansıtmak amacıyla ele alınmıĢtır. CBS ile oluĢturulan “Sayısal Yükselti Modeli" sayesinde havzanın, belirli bölümlerinin yükselti, eğim ve bakı özellikleri ortaya konulmuĢtur. Havza alanı ve karstik havza sınırı en doğru biçimde belirlenmiĢtir. ÇeĢitli analizler ile havzadaki farklı vadi tipleri, drenaj Ģekilleri, akarsuyun boyuna ve enine profilleri, ana akarsu ve kollarının uzunlukları ortaya konulmuĢtur. Akarsu Ģebekesinin kuruluĢunda ve kaynakların dağılıĢında topoğrafya ve jeolojik yapının etkisi tespit edilmiĢtir. Havzanın geliĢiminde etkili olan fayların ve sürüklenim alanlarının uzunlukları ile litolojik yapının özellikleri, dağlık, platoluk, tepelik sahaların kapladıkları alanlar ile yükselti ve eğim özellikleri belirlenmiĢtir. ġahit tepe, sırt, amfiteatr oluĢum, ovalık saha, falez, gömük menderes, kıyı topoğrafyası, karstik alan, dolin, obruk, mağara, traverten sahası, toprak ve bitki örtüsüne ait özellikler, belirlenmiĢtir. Aynı zamanda bu Ģekillerin oluĢumlarında; yükselti, eğim, bakı, topoğrafya, jeolojik yapı, hidrografik yapı ve iklim etkisi irdelenmiĢtir. Bu araĢtırma ile CBS yönteminin, fiziki coğrafya alanına sunduğu imkânlar ana hatları ile belirlenmiĢ, CBS‟nin, coğrafya biliminin ele aldığı problemlere etkili çözümler sunabileceği belirlenmiĢtir. Coğrafyanın, CBS teknolojisi ile elde edilecek bilimsel verileri, günlük yaĢama kolaylıkla aktararak günlük yaĢamda da kullanımı artan bir bilim haline geleceği sonucuna ulaĢılmıĢtır (Günok ve Pınar, 2009).
Millett ve Evans‟ın makalesinde, hidrografik veri için etkin ve verimli veri yönetimi sağlamak için CBS teknolojisi, Coğrafi Bilgi Sisteminin kullanımı teĢvik edilmektedir. Hidrografik ölçmelerle elde edilen verilerin harita ya da kağıt üzerinde saklanmasının artık zor olduğunu, geliĢen teknoloji sayesinde CBS ile saklanmasının daha iyi olacağı konusu iĢlenmektedir. Çevre Sistemleri AraĢtırma Enstitüsü ve ESRI, son zamanlarda nesneye yönelik bir CBS veri modeli (coğrafi veritabanı) ve uygulamalar (ArcGIS) üzerinde araĢtırma gerçekleĢtirmiĢlerdir. Bunun içinde CBS veri modeli ve uygulamaları (ArcGIS) anlatılmaktadır (Millett ve Evans, 2009).
ġeker ve arkadaĢlarının 2009 yılında yapmıĢ olduğu çalıĢmada, orta ve büyük ölçekteki bir havzanın geçmiĢteki ve günümüzdeki çevresel karakteristiklerinin CBS desteğiyle nasıl gerçekleĢtirileceğinin bir örneğini oluĢturulmaktadır. ÇalıĢma bölgesi Melen Havzası seçilmiĢ, CBS ve Uzaktan Algılama teknikleri yardımıyla incelenmiĢtir. Bu kapsamda arazi kullanım dağılımı, idari sınırlar, havza sınırları, toprak, su, alt havzalar ve Sayısal Arazi Modeli (SAM) üretilmiĢ CBS katmanlarından bazılarıdır. Bunların yanında, havzanın akarsu ağı, drenaj ve alt havzalarına iliĢkin haritalar oluĢturulmuĢ ve SAM sunulmuĢtur. Bu haritalar, daha sonraki su kalitesi ve havza modeli çalıĢmalarına girdi olarak kullanılmak üzere üretilmiĢlerdir.
Ceylan ve arkadaĢlarının yapmıĢ olduğu çalıĢmada, su seviyesine göre Türkiye‟de bulunan Sille Himmet Ölçmen Barajı‟nın rezervuar hacmindeki ve yüzey alanındaki değiĢiklikleri saptamaktır. Yüzey alanı ve Sille Himmet Ölçmen Barajı‟nın rezervuar hacmindeki değiĢiklikler tesis yönetimi için kullanılan topografik ve batimetrik verilerin karĢılaĢtırılması ile belirlenmiĢtir. 2008 ve 1984 arasında iki sayısal yükseklik modeli ArcGIS yazılımı kullanılarak, rezervuar depolama kapasitesindeki değiĢiklikleri belirlemek için kullanılmıĢtır. Bu 24 yıllık süre içindeki hesaplamalar, rezervuarın depolama kapasitesinin % 15.6 sedimantasyon nedeniyle azaldığını göstermiĢtir. Ayrıca barajın inĢa edildiği 1960 yılının hacim verileri ile karĢılaĢtırıldığında, su depolama kapasitesinin % 46,7 oranında azaldığı görülmüĢtür (Ceylan ve ark., 2010).
Ekizoğlu‟nun yapmıĢ olduğu çalıĢmasında, Türkiye‟deki hidrografik ölçmeler ve standartları çalıĢılmıĢtır. Ülkemizde hidrografi ölçme çalıĢmaları Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Seyir ve OĢinografi Dairesi BaĢkanlığı‟nca yürütülmekte ve Uluslararası Hidrografi Örgütü (IHO)‟nün S44 ölçme standartlarınca gerçekleĢtirilmektedir. Uluslararası Hidrografi Örgütü standartlarından yani uluslararası standartlardan (S44/5),
Devlet Su ĠĢleri Genel Müdürlüğü‟nün uyguladığı standartlardan, Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Seyir ve OĢinografi Dairesi BaĢkanlığı‟nın uyguladığı standartları aktarılmıĢtır (Ekizoğlu, 2010).
Ceylan ve arkadaĢlarının yapmıĢ olduğu çalıĢmada amaç, Konya Altınapa Barajının su seviyelerine göre, yüzey alanı ve hacim değiĢikliklerini saptamaktır. Su kirliliğini önlemek için su kaynaklarının korunması ve bu tesislerin ömrünü uzatmak baraj, göl ve göletlerde daha fazla su toplama tedbirleri için, kullanıcılar için bilmek önemlidir. Yüzey alanı ve Altınapa Rezervuar hacmi değiĢiklikleri, tesis yönetimi için kullanılan topografik ve batimetrik verilerin karĢılaĢtırılması ile belirlendi. 1981 ve 2009 arasında sayısal yükseklik modelleri, rezervuar depolama kapasitesi değiĢikliklerini belirlemek için kullanılmıĢtır. Hesaplamalar, bu 28 yıllık süre içinde, rezervuarın depolama kapasitesi % 12,4 sedimantasyon nedeniyle azaldığı belirlenmiĢtir (Ceylan ve ark., 2011).
3. COĞRAFĠ BĠLGĠ SĠSTEMĠ
Coğrafi bilgi sistemi, yeryüzüne ait bilgileri belirli bir amaca yönelik olarak toplama, bilgisayar ortamında depolama, güncelleĢtirme, kontrol etme, analiz etme ve görüntüleme gibi iĢlemlere olanak sağlayan bir bilgisayar sistemi olarak tanımlanır (Tecim, 2008).
Coğrafi Bilgi Sistemi kavramı Kanada‟da1960‟lı yıllarda ortaya atılmıĢ ve hızlı bir Ģekilde günümüze kadar gelmiĢtir. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS), Ġngilizce Geographical Information System (GIS) ifadesinin Türkçe‟ ye çevrilmiĢ halidir.
Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) kavramı dünyada belirli uygulama alanları bulmuĢ ülkemizde ise daha yeni anlaĢılmaya ve uygulanmaya baĢlanmıĢtır.
Coğrafi bilgi sistemleri genellikle uygulama Ģekillerine göre de değiĢik isimlerle ifade edilmektedir. Bunlardan bazıları aĢağıda verilmiĢtir (Maguire, 1992).
Arazi Bilgi Sistemi (Land Informatıon System) Arazi Veri Sistemi (Land Data System)
Coğrafi Referanslı Bilgi Sistemi (Geographically Referenced Info.Sys.) Çok Amaçlı Kadastro (Multipurpose Cadastre)
Doğal Kaynak Yöntemi Bilgi Sistemi (Natural Resource Management Info.Sys.)
Görüntü ĠĢlem Tabanlı Bilgi Sistemi (Image Based Informatıon System) Kadastral Bilgi Sistemi ( Cadastral Informatıon System)
Kent Bilgi Sistemi (Urban Informatıon System)
Mekansal-Karar Destekli Bilgi Sistemi (Spatial Decision Support Info.Sys.)
Mülkiyet Bilgi Sistemi (Property Informatıon System) Planlama Bilgi Sistemi (Planning Informatıon System)
Ticari Analiz Bilgi Sistemi (Market Analysis Informatıon System) Toprak Bilgi Sistemi (Soil Informatıon System)
Uzaysal Bilgi Sistemi (Spatial Informatıon System)
Coğrafi bilgi sisteminin uygulama biçimine göre yapılan farklı isimlendirmelerin yanı sıra birçok uzman coğrafi bilgi sistemlerindeki hızlı geliĢme ile bazı veri toplama ve iĢleme tekniklerinin geliĢimi arasında bir bağlantı olduğunu ileri sürmüĢlerdir.
AĢağıdaki bilgi sistemlerini buna örnek olarak vermektedirler.
Bilgisayar Destekli Tasarım (Computer Aided Design)
Bilgisayar Destekli Kartografya (Computer Aided Cartography) Veri Tabanı Yönetim Sistemleri (Data Base Management System) Uzaktan Algılama (Remote Sensing)
Günümüzde coğrafi bilgi sistemi yönteminde kullanılan yazılımlardan bazıları Ģunlardır: ILWIS, IDRISI, GEO MAP, ERDAS, ARCINFO, ER MAPPER, NETCAD, EGHAS, GLOBAL MAPPER, GRASS, ARCGIS, ARCVIEW, MAPINFO.
Coğrafi bilgi sistemi ile harita elemanları ve bunlara ait öznitelik veriler yardımıyla istenilen konuda araĢtırma ve analiz yapılabilir. CBS‟ ler gerek ilk baĢta ve gerekse kullanıldıkları sürece sürekli olarak konumsal veriye gereksinim duyarlar. Gereksinim duyulan veri iki Ģekilde sağlanır. Bunlardan biri verinin ilk elden toplanması, diğeri ise sayısal formda bir baĢka kaynaktan sağlanmasıdır (Güvel, 2007). Coğrafi bilgi sistemlerindeki yöntemlerin elde edilmesi ġekil 3.1 de gösterilmiĢtir.
3.1. Coğrafi Bilgi Sistemi
Coğrafi Bilgi sistemi (CBS) dünyada konumsal bilgi ile ilgilenen kiĢi, kurum ve kuruluĢlar arasında geniĢ bir merak uyandırması, geliĢmelerdeki hızlı değiĢiklikler, özellikle ticari beklentiler, farklı uygulama ve fikirler, coğrafi bilgi sistemi‟ nin standart bir tanımının yapılmasına henüz izin vermemiĢtir. Coğrafi bilgi sistemi, bazı araĢtırmacılara göre konumsal bilgi sistemlerin tümünü içeren ve coğrafi bilgiyi irdeleyen bir bilimsel kavram, bazılarına göre; konumsal bilgileri dijital yapıya kavuĢturan bilgisayar tabanlı bir araç, bazılarına göre de; organizasyona yardımcı olan bir veri tabanı yönetim sistemi olarak nitelendirilmektedir (Yomralıoğlu, 2005). Bütün bu konular doğrultusunda coğrafi bilgi sisteminin birçok tanımı değiĢik Ģekillerde yapılmıĢtır.
Farklı coğrafi bilgi sistemleri tanımları Ģu Ģekildedir (Turoğlu, 2000):
Dueker (1979): “ Veri tabanı; uzayda noktalar, çizgiler ve alanlar olarak tanımlanabilen mekansal dağıtılmıĢ nitelikler, aktiviteleri veya olayları içeren özel bir bilgi sistemidir. Bir CBS, sorgulamalar ve analizler için bu noktalar, çizgiler ve alanlar ile ilgili verileri iĢler.‟‟
Ozemoy ve ark (1981): “ Profesyoneller için coğrafi verilerin depolanması, elde edilmesi, iĢlenmesi ve görüntülenmesi için üstün kapasiteli, otomatikleĢtirilmiĢ iĢlevler kümesidir.‟‟
Burrough (1986): “ Gerçek dünyada mekansal veriyi toplamak, depolamak, istendiğinde elde etmek, değiĢtirmek ve görüntülemek için güçlü araç kümesidir.‟‟
Devine ve Field (1986): “ Genel bilgileri, harita görüntülenmesine izin veren bir çeĢit idari bilgi sistemi.‟‟
DoE (1987): “ Dünyaya bağlı mekansal verileri elde etmek, depolamak, kontrol etmek, iĢlemek, analiz etmek ve görüntülemek için bir sistem.‟‟
Smith et al (1987): “ Pek çok verisi mekansal endeksli olan ve veritabanı içindeki mekansal niteliklerle ilgili sorgulamaları cevaplamak için bir iĢlem kümesi iĢletilen bir veritabanı sistemidir.‟‟
Cowen (1988): “ Problem-çözüm ortamında mekansal veriyi bütünleĢtirmeyi içeren kara verme sistemidir.‟‟
Parker (1988): “ Mekansal ve mekansal olmayan veriyi depolayan, analiz eden ve görüntüleyen bilgi sistemi.‟‟
Aronof (1989): “ Coğrafyaya bağlı verileri depolamak ve iĢlemek için manuel veya bilgisayar bazlı iĢlemler kümesi.‟‟
Carter (1989): “ Teknolojiyi veri tabanı ile bütünleĢtiren, uzmanlığı ve zaman içinde süregelen mali desteği veren organizasyonel yapıyı yansıtan kurumsal bir varlıktır.‟‟ Kashhariov ve ark (1989): “ Ġleri düzeyde coğrafi modelde yetenekli bir sistem.‟‟
Star ve Estes (1990): “ Konumsal veya coğrafi koordinatları referans alan ve bu verilerle çalıĢmayı dizayn eden bir bilgi sistemi.” (Tecim, 2008)
Grimshaw (1994) : “ Konumsal olan ve olmayan verilerin giriĢini, depolanmasını, sorgulanmasına, haritalanmasını ve coğrafi analiz edilmesini sağlayan bir grup iĢlemler olarak tanımlanmaktadır.” (Tecim, 2008)
Tatar (2000): “ Coğrafi bilgi sistemleri, konumsal verilerin değerlendirilmesini sağlayan bilgisayar tabanlı bir ´bilgi sistem‟dir. Sorgulama ve istatistiksel analiz gibi bilinen veri tabanı iĢlemlerine ek olarak, haritaların sağladığı görsellik ve coğrafi analiz olanaklarını da kullanır. Bu yeteneği ile değiĢik düzeylerdeki karar destek süreçlerinin hızlanmasına ve daha doğru kararların üretilmesine katkı verir.‟‟
Yomralıoğlu (2002): “ Coğrafi bilgi sistemleri, konuma dayalı iĢlemlerle elde edilen grafik ve grafik olmayan verilerin toplanması, saklanması, analizi ve kullanıcıya sunulması iĢlevlerini bir bütünlük içersinde gerçekleĢtiren bir bilgi sistemidir.‟‟
3.2. Coğrafi Bilgi Sisteminin Uygulama Alanları
Coğrafi bilgi sistemleri, farklı meslek gruplarının etkin kullanımı için birçok uygulama alanına sahiptir. Sistemdeki amaç, bütün planlama çalıĢmalarında kullanılması ve isteyen her araĢtırmacıya veya karar vericiye gerekli desteğin sağlanmasıdır (Tecim, 2008).
Coğrafi bilgi sistemleri sahip olduğu özellikler nedeniyle coğrafi ve coğrafi olmayan verilerin toplanması, depolanması ve kendine özgü alt yapısı sayesinde değiĢik Ģekillerde verilerin analizini gerçekleĢtirerek her türlü uygulama içersinde yer almaktadır.
Günümüzde en yaygın olarak kent bilgi sistemi uygulamaları kullanılmaktadır. Kent bilgi sistemi, kent planlanması ve çağdaĢ kent yönetiminin organizasyonu açısından büyük önem teĢkil eder. Bir kent olması gereken kurumların hepsini bir altlık altında toplama gayreti altında hizmet edilmesi planlanır. Valiliğe ve belediyelere bağlı kurumları daha hızlı karar verme ve iĢlem hızını artırma düĢünülür.
Arazi kullanım ve planlamaya yönelik uygulamalar bölgesel sınırların düzenlenmesi, yerleĢim alanların planlanması ve haritaların güncellenmesi kapsamında düĢünülebilir.
Çevresel uygulamalar, CBS‟nin en önemli uygulama alanlarından birini oluĢturmaktadır. Ġlk zamanlarda fazla önem teĢkil etmese de günümüzde önemli bir konuma sahip olmuĢtur. Bu uygulamalar orman, jeoloji, bitki örtüsü, çevre kirliliği gibi birçok konuyu altına almaktadır.
Yukarıda anlatılan uygulamalar dıĢında askeri, turizm, hidrolojik, mühendislik, ormancılık ve tarım, pazarlamacılık, telekomünikasyon, havacılık, jeolojik, Ģehir ve bölge planlamacılığı, ulaĢtırma planlamacılığı gibi uygulamalarda günümüzde vardır. Uygulama faaliyetlerini ve alanlarının bazılarını Tablo 3.1 gösterilmektedir.
Sistemin kullanım alanları bu kadarı ile sınırlı olmayıp günün ihtiyaçlarına ve doğal olarak verilerin elde edilmesi durumuna göre değiĢim ve geliĢme devam edecektir.
Bugün uygulanan CBS uygulamaları sayesinde Ģahıs ve kurumlara çok büyük avantajı bulunmaktadır. Bilgilerin açık olması, hız ve emek kazancı, verim, ekonomik kazanç, ürün ve iĢlem niteliğinin artması gibi birçok avantajı sayılabilmektir.
Tablo 3.1. CBS faaliyet alanlarından bazıları (Yomralıoğlu, 2005)
Çevre Yönetimi
Çevre düzeni planları, çevre koruma alanları, ÇED raporu hazırlama, göller, göletler, sulak alanların tespiti, çevresel izleme, hava görüntü kirliliği, kıyı yönetimi, meteoroloji, hidroloji
Doğal Kaynak Yönetimi Arazi yapısı, su kaynakları, akarsular, havza analizleri, yabani hayat, yer altı ve yerüstü doğal kaynak
yönetimi, madenler, petrol kaynakları
Mülkiyet-Ġdari Yönetim
Tapu-Kadastro, vergilendirme, seçmen tespiti, nüfus, kentler, beldeler, kıyı sınırları, idari sınırlar, tapu bilgileri, mücavir alan dıĢında kalan alanlar, uygulama imar planları, nazım imar planları, halihazır haritalar, altyapı
Bayındırlık Hizmetleri
Ġmar faaliyetleri, otoyollar, devlet yolları, demir yolları ön etütleri, deprem zonları, afet yönetimi, bina hasar tespitleri, binaların cinslerine göre dağılımı, bölgesel kalkınma dağılımları
Eğitim AraĢtırma inceleme, eğitim kurumlarının kapasiteleri ve bölgesel dağılımları, okuma-yazma oranları, öğrenci
ve eğitmen sayıları, planlama
Sağlık yönetimi
Sağlık-coğrafya iliĢkisi, sağlık birimlerinin dağılımı, personel yönetimi, hastane vb birimlerin kapasiteleri, bölgesel hastalık analizleri, sağlık tarama faaliyetleri, ambulans hizmetleri,
Belediye faaliyetleri
Kentsel faaliyetler, imar, emlak vergisi toplama, imar düzenlemeleri, çevre, park bahçeler, fen iĢleri, su-kanalizasyon- doğalgaz tesis iĢleri, TV kablolama, uygulama imar planları, nazım imar planları, halihazır haritalar, altyapı, ulaĢtırma planı toplu taĢımacılık, belediye yolları ve tesisleri
UlaĢım planlanması Kara, hava, deniz ulaĢım ağları, doğalgaz boru hatları, iletiĢim istasyonları, yer seçimi, enerji nakil hatları,
ulaĢım haritaları
Turizm Turizm bölgeleri alanları ve merkezleri, turizm amaçlı uygulama imar planları, turizm tesisleri, kapasiteleri,
arkeoloji çalıĢmaları
Orman ve Tarım Eğim-Bakı hesapları, orman amenajman haritaları, orman sınırları, peyzaj planlaması, milli parklar, orman
kadastrosu, arazi örtüsü, toprak haritaları
Ticaret ve Sanayi Sanayi alanları, organize sanayi bölgeleri, serbest bölgeler, bankacılık, pazarlama, sigorta, risk yönetimi,
abone, adres yönetimi
Savunma, Güvenlik Askeri tesisler, tatbikat ve atıĢ alanları, yasak bölgeler, sivil savunma, emniyet, suç analizleri, suç haritaları,
3.3. Coğrafi Bilgi Sisteminin Fonksiyonları
Coğrafi bilgi sistemleri, yeryüzü Ģekillerini ve yeryüzünde geliĢen olayları haritaya dönüĢtürmek ve bunları analiz etmek için gerekli olan bilgisayar destekli araçlardan oluĢan bir sistem olarak algılanmaktadır. Coğrafi bilgi sistemi teknolojisi ortak veri tabanlarını birleĢtirme özelliğine sahiptir. Coğrafi bilgi sistemi hizmet alanındaki olayların tanımlanmasında ve ileriye dönük tahminlerde bulunarak stratejik planların yapılmasında kamu ve özel sektör tarafından oldukça yoğun bir Ģekilde kullanılmaktadır (Yomralıoğlu, 2005).
Günümüzde konum bilgisi kullanan kiĢilerin coğrafi bilgiye olan ilgileri ve konumsal verilerle çalıĢmaları her geçen gün daha fazla artmaktadır. Bu geliĢmelerin temellinde coğrafi bilgi sistemlerinin diğer sistemlerden farklı olarak sahip olduğu fonksiyonlar vardır (ġekil 3.2).
ġekil 3.2. Coğrafi bilgi sistemlerinin temel fonksiyonları
3.3.1. Sayısal verilerin entegrasyonu
Coğrafi bilgi sistemi farklı ortamlarda oluĢturulan sayısal ve sözel verilerle entegre bir Ģekilde çalıĢma özelliğine sahiptir. Örneğin, CAD yazılımlarıyla üretilen grafiksel veriler, fotoğraflar ve benzeri görüntü verileri, veri tabanlarında mevcut olan tablosal veya liste Ģeklindeki envanter veriler coğrafi bilgi sistemi tarafından girdi verisi olarak kabul edilerek kullanılabileceği gibi, coğrafi bilgi sistemi ile üretilmiĢ olan
veriler de diğer sistemlerce girdi verisi olarak kullanılabilir. Bu bakımdan sayısal veriler arasındaki entegrasyon yani alıĢ-veriĢi yönünden coğrafi bilgi sistemi önemli bir kolaylık sağlamaktadır (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.2. Konumsal sorgulama
Toplanacak coğrafi verilere daha sonra ihtiyaç duyulması halinde bu verilere yeniden ulaĢabilmek için çoğu kez veri tabanı yönetim sistemleri kullanılır. Fakat aynı ortamda, grafik olmayan bilgileri bir arada görmek veya sorgulamak ancak coğrafi bilgi sistemi ile mümkün olabilmektedir. Buna göre grafik bilgiden tanımsal bilgilere veya bunun tersi olarak, tanımsal bilgiden grafik bilgiye hızlı bir Ģekilde eriĢilebilir. Coğrafi bilgi sisteminin konumsal sorgulama özelliği ile bilgisayar ortamında bulunan grafik bir kent haritası üzerinde imleç ile seçilecek bir binanın maliki, adresi, kat adedi, vergi değeri gibi tanımsal bilgileri sorgulanabileceği gibi, veri tabanı kısmından seçilecek bir malik adıyla da bu Ģahsa ait bina grafik olarak yine bilgisayar ekranında görüntülenebilir (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.3. Otomasyon
Coğrafi bilgi sistemi grafik özelliği ile ölçü ve hesap gerektiren iĢlemlerde kullanıcıya otomasyon yani bilgisayar destekli kullanım kolaylığı sağlamaktadır. Böylece gerek hesap iĢlemleri gerekse grafiksel çizimler aynı ortamda hızlı ve doğru bir Ģekilde yapılabilmektedir. Coğrafi bilgi sisteminin bu özelliği günümüzde sayısal haritaların geliĢmesine önemli katkılarda bulunarak, bu haritaların akıllı haritalar olarak adlandırılmasına neden olmuĢtur. Otomasyon özelliği ile bilhassa harita üretimindeki karmaĢık hesap iĢlemleri, objelerin edit edilmesi ve kartografik gösterimlerde kalitenin artırılması sağlanmıĢtır (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.4. Görüntüleme
Coğrafi bilgi sisteminin önemli fonksiyonlarından biri de görüntü özelliğine sahip olmasıdır. Daha önceden sadece veri tabanlarının sunabildiği listeleme iĢlemleri ile ancak grafik olmayan tablosal bilgilerin sunumu yapılırken, bugün coğrafi bilgi sistemi ile bu tür sunumlara ilave olarak grafik bilgiler, video görüntüsü, ses, fotoğraf,
istatistiksel grafik ve benzeri çok çeĢitli gösterimlerin görüntülenmesi artık mümkün olmaktadır. Yine daha önceden yapılan sunumlar klasik kağıt ortamından, artık dijital ortama aktarılarak, internet, CD, ekran v.b. ortamlarda bilgi alıĢ-veriĢi de baĢlatılmıĢtır. Tabloların rapor halinde diğer görüntülerle iliĢkilendirilip birbirleriyle bağlantılı olarak sunulması baĢta ticaret, emlakcılık, turizm ve istatistik olmak üzere birçok tanıtım amaçlı uygulamada kullanılarak konumsal bilgilere görsel nitelik kazandırılmıĢtır (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.5. Manipulasyon
Konumsal veri ile uğraĢanların en fazla sorun yaĢadığı iĢlemlerden biri de mevcut verilerle gereğinde güncelleme, ayıklama, ekleme, transfer v.b. manipülasyonların yapılamamasıdır. Oysa coğrafi bilgi sistemi çok hızlı ve sağlıklı konumsal veri iĢleme yeteneğine sahiptir. Bu sayede mevcut bilgilerden yeni bilgilerden yeni bilgiler elde edilerek istenen formatta bilgi üretilip, değiĢik sistemlere bilgi transferi yapılabilmektedir. Coğrafi bilgi sisteminin bu fonksiyonu ile verilerin güncellenmesi ve mevcut verilerin gereğinde genellenmesi iĢlemleri mümkün olmaktadır (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.6. Konumsal analizler
Coğrafi bilgi sistemini diğer bilgi sistemlerinden ayıran en önemli özelliklerden biri konumsal analizlerdir. Grafik ve grafik olmayan bilgilerin amaca yönelik olarak modellenerek sonuçların irdelenip, yorumlanması gibi iĢlemlerin tümü konumsal analiz olarak bilinir. Konumsal analiz iĢleminde, mevcut veri/bilgi kümelerinden yararlanarak yeni bilgi kümeleri üretilerek, coğrafi özellik gösteren alanların, potansiyel kullanımlarının değerlendirilmesi, konumsal olayların çevreye etkilerinin tahmin edilmesi ve bu olayların yorumlanıp anlaĢılır hale dönüĢtürülmesi gibi uygulamaların tümü konumsal analiz kapsamına girer (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.7. Karar-Verme analizleri
Coğrafi verilerin konuma bağlı olarak toplanması yanında, zamana bağlı ya da aynı konuma ait değiĢik özelliklere göre bilgilerin sağlanması büyük hacimli verilerin
oluĢmasına neden olmaktadır. Bu durum envanter ve istatistiksel iĢlemlere esas oluĢturmak amacına yönelik olarak gerçekleĢir. Temel istatistik analizlerine ilave olarak, mevcut verilerden yararlanarak ileriye dönük tahminlerin yapılması, yatırım amaçlı mekanların tespit edilmesi, planlama için gerekli donatıların en uygun alanlara yerleĢtirilmesi, yığılı verilerin istatistiksel olarak irdelenmesi, yöneylem analizleri, zaman göre konum özelliklerinin değiĢimlerinin izlenmesi gibi birçok neden ve niçin sorularına cevap aranacak nitelikteki kara-verme analizleri coğrafi bilgi sistemi ile çok daha dinamik olmaktadır. Coğrafi bilgi sistemi bu tür verileri toplayarak, önceden belirlenecek vasıflara göre sınıflandırılarak grafik destekli olarak konumsal bilgilerin daha iyi anlaĢılmasında da önemli bir fonksiyonu yerine getirmektedir. Nitekim verilen kararların gerçekçi dayanakları olması, baĢta kamu kurumları bünyesindeki keyfi gerekçeli kararları ortadan kaldırılmıĢ, tüm iĢlemlerin alternatifli ve çok seçenekli sonuçlarını ortaya koymuĢtur (Yomralıoğlu, 2005).
3.3.8. Model analizleri
Planlanan bazı projelerin veya doğal olayların gerçekleĢmesi halinde meydan gelecek durumun daha önceden gerçekleĢmiĢ gibi gözlenebilmesi iĢlemleri simulasyon olarak bilinir. Coğrafi bilgi sistemi, coğrafi varlıkların çevreleriyle olan iliĢkilerini de dikkate alarak bilgisayar ortamında oluĢturacağı gerçek modellerle simulasyon iĢlemlerini gerçekleĢtirme imkanına sahiptir. Coğrafi bilgi sistemi, grafik ve tanımsal verileri aynı veri tabanında tutma özelliğine sahip olduğundan, veri tabanındaki ani değiĢimler oluĢturulan sayısal modele yansıyarak kullanıcıya alternatif sonuçlar üzerinde karar vermede yardımcı olur (Yomralıoğlu, 2005).
3.4. CBS’nin BileĢenleri
CBS; mekandaki konumu belirlenmiĢ verilerin kapsanması, yönetimi, iĢlenmesi, analiz edilmesi, modellenmesi ve görüntülenebilmesi iĢlemlerini kapsayan insan, yazılım, veriler, yönetim çemberinden oluĢan bir sistemdir. Coğrafi bilgi sistemlerinin temel fonksiyonlarının yerine getirilebilmesi için ġekil 3.3 gibi en az beĢ unsurun bir arada olması gerekir (ESRI Inc., 2004).
ġekil 3.3. CBS‟nin temel bileĢenleri
3.4.1. Donanım (hardware)
CBS‟nin iĢlenmesini mümkün kılan bilgisayar ve buna bağlı yan ürünlerin bütünü donanım olarak adlandırılır. Günümüzde bu UNIX veya Windows NT iĢletim sistemleriyle çalıĢan bir bilgisayar sunucusu, bir masaüstü PC veya bir Apple Macintosh olabilir (Morova,2006). Bütün sistem içersinde en önemli araç olarak gözüken bilgisayar yanında yan donanımlara da ihtiyaç vardır. Örneğin, yazıcı, çizici, tarayıcı, sayısallaĢtırıcı, veri kayıt üniteleri gibi cihazlar bilgi teknolojisi araçları olarak CBS için önemli sayılabilecek donanımlardır. Bugün birçok CBS yazılımı farklı donanımlar üzerinde çalıĢmaktadır. MerkezleĢtirilmiĢ bilgisayar sistemlerinden masaüstü bilgisayarlara, kiĢisel bilgisayarlardan ağ donanımlı bilgisayar sistemlerine kadar çok değiĢik donanımlar mevcuttur (Yomralıoğlu, 2005).
3.4.2. Yazılım (software)
Kullanıcının mekansal bilgiyi depolamak, analiz etmek ve görselleĢtirebilmek için kullanacağı iĢlevleri ve araçları içerir. Yazılımların pek çoğu ticari amaçlı firmalarca geliĢtirilip üretilmesi yanında üniversite ve benzeri araĢtırma kurumlarınca da eğitim ve araĢtırmaya yönelik geliĢtirilmiĢ yazılımlar da mevcuttur. Dünyadaki CBS pazarının önemli bir kısmı yazılım geliĢtiren firmaların elindedir. Coğrafi bilgi sistemine yönelik bir yazılımda olması gereken temel unsurlardan bazıları Ģunlardır (Yomralıoğlu, 2005);
coğrafi veri/bilgi giriĢi ve iĢlemi için gerekli araçların bulundurması, bir veri tabanı yönetim sistemine sahip olmak,
konumsal sorgulama, analiz ve görüntülemeyi desteklemeli, ek donanımlar ile olan bağlantılar için ara-yüz desteği olmalıdır.
3.4.3. Veri (data)
Coğrafi bilgi sisteminin en önemli öğelerinden biri de veridir. Grafik yapıdaki coğrafi veriler ile tanımlayıcı nitelikteki öznitelik veya tablo verileri gerekli kaynaklardan toplanabileceği gibi, piyasada bulunan hazır haldeki verilerde satın alınabilir. CBS konumsal veriyi diğer veri kaynaklarıyla birleĢtirebilir. Böylece birçok kurum ve kuruluĢa ait veriler organize edilerek konumsal veriler bütünleĢtirilmektedir. Veri, uzmanlarca CBS için temel öğe olarak kabul edilirken, elde edilmesi en zor bileĢen olarak ta görülmektedir. Veri kaynaklarının dağınıklığı, çokluğu ve farklı yapılarda olmaları, bu verilerin toplanması için büyük zaman ve maliyet gerektirmektedir (Yomralıoğlu, 2005).
3.4.4. Ġnsanlar (people)
CBS teknolojisi insanlar olmadan sınırlı bir yapıda olurdu. Çünkü insanlar gerçek dünyadaki problemleri uygulamak üzere gerekli sistemleri yönetir ve geliĢme planlarını hazırlar. CBS kullanıcıları, sistemleri tasarlayan ve koruyan uzman teknisyenlerden günlük iĢlerindeki performanslarını artırmak için bu sistemleri kullanan kiĢilerden oluĢan geniĢ bir kitledir. Dolaysıyla coğrafi bilgi sistemlerinde insanların bu istekleri karĢılamaları gibi bir süreç yaĢanır. CBS‟nin geliĢmesi mutlak suretle insanların yani kullanıcıların ona sahip çıkmalarına ve konuma bağlı her türlü analiz için CBS‟yi kullanabilme yeteneklerini artırmaya ve değiĢik disiplinlere yine CBS‟nin avantajlarını tanıtmakla mümkün olabilecektir (Yomralıoğlu, 2005).
3.4.5. Yöntemler (methods)
BaĢarılı bir CBS, çok iyi tasarlanmıĢ plan ve iĢ kurallarına göre iĢler. Bu tür iĢlevler her kuruma özgü model ve uygulamalar Ģeklindedir. CBS‟nin kurumlar içersindeki birimler veya kurumlar arasındaki konumsal bilgi akıĢının verimli bir Ģekilde sağlanabilmesi için gerekli kuralların yani yöntemlerin geliĢtirilerek uygulanıyor olması gerekir. Konuma dayalı verilerin elde edilerek kullanıcı talebine göre üretilmesi ve sunulması mutlaka belli standartlar yani kurallar çerçevesinde gerçekleĢir. Genellikle standartların tespiti Ģeklinde olan bu uygulamalar bir bakıma kurumun yapısal organizasyonu ile doğrudan ilgilidir. Bu amaçla yasal düzenlemelere gidilerek gerekli yönetmelikler hazırlanarak ilkeler tespit edilir (Yomralıoğlu, 2005).
3.5. CBS’ de Veri Toplama Yöntemleri
Veri toplama iĢlemi coğrafi bilgi sistemlerinin gerçekleĢtirilmesinde en fazla zaman alan ve en çok maliyeti gerektiren önemli safhalardan biridir. Bu aĢamada, oluĢturulacak sistemin uygun Ģekilde çalıĢabilmesi için mutlak suretle sisteme düzenli veri akıĢının sağlanması gerekir. Veri toplama iĢlemleri değiĢik veri kaynaklarından, günümüzdeki teknolojik geliĢmelere bağlı olarak farklı disiplinler tarafından gerçekleĢtirilir (Yomralıoğlu, 2005).
Bazı konum verileri elde edilemediğinden yeniden ölçü ve harita alımı gerekirken, bunun yanında daha önceden ölçüsü yapılmıĢ veya bir Ģekilde toplanmıĢ verilerde toplanmıĢ olabilir. Dolayısıyla konumsal içerikli verileri iki gruba ayırmak mümkündür. Bunlardan ilki mevcut olmayan veriler, ikincisi ise mevcut verilerdir.
Mevcut olmayan veriler, daha çok yeni kurulması planlanan sistemlere veri sağlama yanında daha duyarlı ve sağlıklı verilerin elde edilmesi açısında da önemlidir. SayısallaĢtırma ile mevcut haritalar üzerinde veri toplanırken, gerek bu türden verilerin kontrolü gerekse güncelleme amaçlı yeni verilerin sisteme entegrasyonu için çoğu kez araziden doğrudan ölçü yapmak gerekir.
Mevcut veriler, kağıt üzerinde olan ya da dijital ortamda buluna verilerdir. Bu veriler kurumlar yada Ģahıslar tarafından yapılan çizimler, altlıklar, istatistiksel tablo verileri olabilir.
Tablo 3.2. Veri toplama teknikleri (Yomralıoğlu, 2005)
Mevcut Olmayan Veriler
Yersel ölçme yöntemleri Fotogrametrik yöntem Uzaktan algılama tekniği GPS tekniği Mevcut Veriler Analog veriler Harita sayısallaĢtırma Klasik Otomatik Tarama Tablosal dokümanlar Dijital Veriler
DağıtılmıĢ veri tabanları
Veri saklama formatları
3.5.1. Arazide doğrudan yapılan yersel ölçmeler
Yersel ölçmeler bağlama, dik koordinat ve kutupsal koordinat yöntemi kullanılır. Bağlama yönteminde temel prensip, ölçülecek noktanın bilinen diğer noktalara göre olan uzaklıklarının ölçülmesine dayanır (ġekil 3.4). Bilinen en az iki nokta ya ihtiyaç vardır. Daha fazla bilinen nokta var ise bunlar kontrol amaçlı kullanılır. Bu yöntem, kadastro çalıĢmaları ile, daha çok prizma veya elektronik uzaklık ölçerler ile ölçülmeyen bina ya da parsellerin köĢe noktalarının tespitinde kullanılır. Bağlam yönteminde noktaların yeniden üretilmesinin çok zor olması ve teknolojik geliĢmelere paralel olarak yeni ölçü aletler bulunması bu yöntemin yerini „„ dik koordinat ‟‟ yöntemine bırakmıĢtır (Yomralıoğlu, 2005).
Dik koordinat yöntemi, ölçülecek noktaların verilen bir doğrultuya olan dik boyu ile dik ayak uzaklıklarının, bu doğrultu üzerinde alınan bir baĢlangıca göre ölçülmesinden ibarettir.
ġekil 3.4. Bağlama yöntemi (URL 1)
Kutupsal koordinat yöntemi, biline bir A noktası ile biline bir doğrultuya ihtiyaç duyulmaktadır. Doğrultuyu belirlemek için de bir nokta gerekli olduğuna göre çözüm için iki noktaya ihtiyaç duyulur. Elektronik uzaklık ölçerlerin gündemde olmadığı zamanlarda, kutupsal koordinat yöntemi uzunluk ölçüsündeki zorluk nedeniyle pek tercih edilmezdi. Optik uzunluk ölçme teknolojisinin geliĢmesiyle, özellikle elektronik uzaklıkölçer sistemlerinin hızlı geliĢmeleri, önce kısa uzunlukların duyarlılıkla ölçülmesi, daha sonra kilometrelere varan uzunlukların cm duyarlılıkta ölçülmesini sağlamıĢtır. Bu yöntem ölçülen her detay noktası için yapılan tek bir ölçü ile xy yatay koordinatların yanında z yükseklik bilgisini de elde etmeye yarar.
3.5.2. GPS ile uydu gözlemlerinden yararlanma
Uzayda konumları belli olan GPS uydularından gönderilen radyo sinyalleri yardımıyla karada, denizde, havada ve uzaydaki, konumları belli olmayan noktalara ait hassas üç boyutlu konum, yön ve zaman belirlemek amacıyla 1973 yılında USA askeri birimleri tarafından ortaya atılmıĢ bir sistemdir (ġekil 3.5). Daha sonraları GPS sivil amaçlı kullanımlara açılmıĢ ve çok değiĢik alanlarda konum belirleme aracı olarak yoğun bir Ģekilde kullanılmaya baĢlanmıĢtır (Hofmann ve Wellenhof, 1997).
ġekil 3.5. GPS ölçümü (URL 2)
GPS ile klasik yersel ölçme sistemlerinden farklı olarak, her türlü hava Ģartlarında 24 saat boyunca çalıĢmak mümkündür. Ayrıca noktaların birbirlerini görme zorunluluğu da yoktur. GPS uydu yörünge planı 21+3 Ģeklindedir. Bunlardan üç uydu yedek uydu niteliğinde olup, zamanla eskiyen veya bozulan uyduların yerine geçmek üzere yörüngeye yerleĢtirilmiĢtir. GPS yörünge düzeni 6 uydu yörünge düzleminden oluĢturulmuĢtur. Bu düzlemlerin gök ekvatoru ile yaptığı eğim açısı 550‟dir. GPS
uydularının yerden yükseklikleri yaklaĢık 20200 km olup, yörüngeleri yaklaĢık dairesel ve periyotları 12 yıldız saatidir (Hofmann ve Wellenhof, 1997). GPS ile noktaların konumları WGS 84 koordinat sisteminde; Kartezyen koordinatlar (X;Y;Z) veya elipsoidal koordinatlar (,,h) olarak belirlenebilmektedir.
Farklı disiplinlerin ihtiyaç duyduğu değiĢik hassasiyetteki veriler farklı alıcı türleri ve GPS ölçme tekniklerinin ortaya çıkmasına sebep olmuĢtur. Bunda nokta konumlarını daha kısa sürede, istenilen hassasiyette ve en ekonomik biçimde bulma amacı etkin olmuĢtur. GPS ile milimetre ile 100 metre duyarlılık arasında konum belirleyen ölçü yöntemleri kullanılabilir. Bunlar mutlak ve rölatif olarak iki ana baĢlıkta toplanabilir. Bir noktanın mutlak konumu denince; seçilmiĢ bir referans sistemine göre noktanın yeryüzü üzerindeki yeri anlaĢılır. Mutlak olarak bir noktanın konumu seçilen ölçü yöntemine göre 1~100m‟lik hassasiyetle elde edilebilir. Bir noktanın konumu diğer bir noktaya göre belirleniyor ise; buna rölatif konum belirleme denir. Rölatif konum
belirleme sayesinde uyduya ve GPS ölçülerine bağlı hatalar minimuma iner veya ortadan kalkar. Bu nedenle hassas konum belirleme çalıĢmalarında genellikle bu yöntem kullanılır (Gökalp ve Güngör, Ö.,1999). Rölatif olarak bir noktanın konumu yine seçilen ölçü yöntemine göre 0.5 mm~1-2 cm arasında konum bilgisi elde edilebilir.
3.5.3. Fotogrametrik yöntemle veri toplama
Fotogrametri, resimler üzerinden objelerin konumu, büyüklük ve biçimini belirleyen bir bilim dalıdır. Fotogrametrik ölçme ve değerlendirmenin sonucunda üç tip ürün elde edilmesi mümkündür. Bunlar;
Objelerin koordinatlarının x, y, z ile 3 boyutta belirlenmesi, Topoğrafik harita ve planlarının yapılması,
DüĢeylenmiĢ fotoğrafların elde edilmesi veya bu fotoğraflardan harita üretilmesi,
Ģeklinde sıralanabilir (ġekil 3.6).
ġekil 3.6. Fotogrametrik Ölçüm (URL 3)
Fotogrametrinin esas kullanımı, topoğrafik harita üretiminde olmaktadır. Bu haritalar çizgisel (grafik) veya raster (ortofoto) formda olabilmektedir. Söz konusu harita veya ürünler, modern aletlerle üç boyutta üretildiği zaman Sayısal Yükseklik Modeli olarak isimlendirilirler. Arazi yüzeyinin kullanımı ve Ģekli ile ilgili bilgiler ise çeĢitli Ģekillerde modellenerek coğrafi bilgi sisteminde değiĢik biçimlerde iĢlenirler. Ayrıca, fotogrametri mülkiyet amaçlı kadastro çalıĢmaları için, sınır noktalarının belirlenmesinde de kullanılmaktadır. Bu tür uygulamalarda önemli olan gerekli doğruluğu sağlayacak ölçekte fotoğrafların çekilebilmesidir. Bir baĢka kullanım alanı, yakın saha fotogrametrisidir. Fotogrametrinin bu uygulama alanında, obje uzaklığı ile resim platformu arasındaki mesafe 1 m ile 100 m arasında değiĢmektedir. Mimarlık,
arkeoloji, binaların veya mühendislik yapılarının hassas ölçümü, deformasyon ölçmeleri, kinematik ölçmeler ve birçok uygulama yakın saha fotogrametrisinin uygulama kapsamındadır (Yomralıoğlu, 2005).
3.5.4. Uzaktan algılama
Uzaktan algılama, bir mekan veya obje hakkında, belirli bir uzaklıktan, temas olmadan, çeĢitli algılama ve görüntüleme araçları kullanılarak veri elde edilmesi iĢlemidir (ġekil 3.7). Uzaktan algılama çalıĢmalarında, yeryüzü ve atmosfer özellikleri ile algılayıcılar temel unsurlardır. Atmosferik Ģartların etkisi alınacak görüntüye doğrudan, yeryüzünün özellikleri dolaylı olarak ve algılayıcıların ve platformların teknik özellikleri ve yeterlilikleri doğrudan etki eder (Turoğlu, 2000).
ġekil 3.7. Uzaktan Algılama (URL 4)
Dünya‟yı belirli uzaklıklardan gözlemleyebilmek için gerekli algılama aletlerini taĢıyacak araçlara ihtiyaç vardır. Algılama aletlerini taĢıyan bu araçlara platform denir. Platformlar, atmosfer içinde algılama yapmak için kullanılıyorsa bunlara Hava Platformları; eğer uzaydan algılama yapmak için kullanılıyorsa, bunlara da Uzay Platformları adı verilir. Ayrıca yerde kullanılan hareketli, hareketsiz platformlar da bulunur. Daha çok araĢtırma amaçlı olan bu platformlara Yer Platformları denir. Hava platformlarına örnek olarak uçaklar, helikopterler, balonlar gösterilebilir. Uzay platformları ise, uydular ve uzay istasyonları olarak incelenebilir (Sesören, 1999).
Uzaktan algılamada, yeryüzü objelerinden yansıyan enerji kaydedilerek bir görüntü iĢleme sistemi tarafından görünür hale dönüĢtürülmektedir. Bu çalıĢmalarda, bir
