Investigation of Snow Depth in Winter Recreation Areas with RADAR Images: The Case of Hakkari Merga Bütan Ski Center

Abstract

RADAR systems, which are a reliable base for many occupational disciplines and climatic parameters data obtained from meteorological stations, are among the tools for detecting snow thickness and tracking the changes in winter recreation areas. Hakkâri Merga Bûtan Ski Center, which was established as a winter sports facility, was selected as the study area. It was aimed to measure the snow depth of the center in the 2021-2022 winter season (December, January, February) with the C band supported Sentinel-1A image set, which is one of the SAR-based RADAR data, and to test its accuracy. The correlation value was obtained by comparing the image results analyzed by the interferometry method with the snow thickness data obtained from the General Directorate of Meteorology, and the accuracy of the C band supported Sentinel-1A images was tested. The result was found to be moderately strong with a correlation value of 0.72 and it was observed to be consistent. In the relevant studies, the snow depth can be tested with long-term data sets, and information other investments without the need for ground truth data.

Keywords

• InSAR
• interferometry
• Winter recreation
• RADAR
• Sentinel-1A

Kış Rekreasyon Alanlarında Kar Derinliğinin RADAR Görüntüleri ile İncelenmesi: Hakkari Merga Bütan Kayak Merkezi Örneği

Abstract

Meteoroloji istasyonlarından temin edilen iklim parametreleri verileri ve birçok meslek disiplini için güvenilir olan RADAR sistemleri, kış rekreasyon alanlarında kar kalınlığı tespiti ve değişim takibi yapmaya yarayan araçların başında gelmektedir. Yapılan çalışmada Hakkâri ili sınırları içerisinde yer alan, kış sporları tesisi olarak kurulan Hakkâri Merga Bûtan Kayak Merkezi çalışma alanı olarak seçilmiştir. Merkezin 2021-2022 kış sezonu (aralık, ocak, şubat) kar derinliği, SAR tabanlı RADAR verilerinden olan, C band destekli Sentinel-1A görüntü setiyle ölçülerek doğruluğunun test edilmesi amaçlanmıştır. İnterferometri yöntemiyle analiz edilen görüntü sonuçları ile Meteoroloji Genel Müdürlüğü’nden temin edilen kar kalınlığı verileri karşılaştırılarak korelasyon değerine ulaşılmış ve C band destekli Sentinel-1A görüntülerinin doğruluk testi yapılmıştır. 0,72 korelasyon değeri ile sonuç orta kuvvetli olarak tespit edilmiş ve tutarlı olduğu gözlenmiştir. Konu ile ilgili yapılacak çalışmalarda daha uzun periyotlarla bakılabilecek veri setleri ile karın derinliği test edilebilecek, tesisleşme ve diğer yatırımlar için yer gerçeği verilerine ihtiyaç duyulmaksızın uzaktan algılama yöntemleriyle bilgi edinilebilmesi sağlanabilecektir.

Keywords

• InSAR
• interferometri
• kış rekreasyonu
• RADAR
• Sentinel-1A

References

1. Anonim, (2017). Mergabüt Kayak Merkezi - Hakkâri, https://www.kulturportali.gov.tr/turkiye/hakkari/TurizmAktiviteleri/mergabut-kayak-merkezi Türkiye Kültür Portalı. Erişim Tarihi: 27.04.2022.
2. Anonim, (2022a). İlimizin Coğrafi Yapısı, http://www.hakkari.gov.tr/tarihce-ve-cografi-yapi. Hakkâri Valiliği. Erişim Tarihi: 27.04.2022.
3. Anonim, (2022b). Hakkâri Genel Bilgi, https://hakkari.tarimorman.gov.tr/Menu/12/Hakkari . Tarım ve Orman Bakanlığı. Erişim Tarihi: 27.04.2022.
4. Anonim, (2022c). Kar Kalınlıları, https://www.mgm.gov.tr/sondurum/kar-kalinliklari.aspx .Meteoroloji Genel Müdürlüğü. Erişim Tarihi: 08.12.2021-18.02.2022.
5. Aydın B. & Alaaddinoğlu, F., (2020). Kayak Merkezlerinde Yer Seçimi: Van ve Bitlis İli Örnekleri, Journal of Academic Tourism Studies, 1(1): 59-83.
6. Bürgmann, R., Rosen, P. A., Fielding, E. J. (2000). Synthetic Aperture Radar Interferometry to Measure Earth’s Surface Topography and Its Deformation, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, May, 28(1):169.
7. Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. (2002). Biologi. Jilid 1. Edisi Kelima. Alih Bahasa: Wasmen. Jakarta: Penerbit Erlangga.
8. Coltelli, M. G., Fornaro, G., Franceschetti, R., Lanari, M., Migliaccio, J. R., Moreira…, Riccio, M. (1996). SIR-C/X-SAR multifrequency multipass interferometry: A new tool for geological interpretation, Journal Of Geophysical Research, vol. 101, pp. 23127-23148.

9. Demiroğlu, O. C. (2014). Kış Turizmi. Ankara: Detay Yayıncılık.
10. Elsasser, H. & Burki, R. (2002). Climate change as a threat to tourism in the Alps. Climate Research, Volume: 20, 253-257.
11. Farr, T.G. & Kobrick, M. (2000). Shuttle Radar Topography Mission produces a wealth of data, Amer. Geophys. Union Eos, v. 81, p. 583-585.
12. Joughin, I., Smith, B., Howat, I., Scambos, T., Moon, T. (2010). Greenland Flow Variability from Ice Sheet-Wide Velocity Mapping. Journal of Glaciology. 56. 415-430. 10.3189/002214310792447734.
13. Kumartaşlı, M., Başyiğit Gönendi, F.E., Gönendi, B., Sevinç, N., (2021). Hakkari İlinde Yapılan Mergabütan Kayak Merkezinin Halkın Kayak Sporuna Yönelik Olumlu veya Olumsuz Etkileri. Gaziantep Üniversitesi Spor Bilimleri Dergisi, 6(2), 123-135.
14. Lan, J., Hamling, T., Wright, S. H., Laura, M., Wallace, A. (2022). Snapshot of New Zealand's Dynamic Deformation Field From Envisat InSAR and GNSS Observations Between 2003 and 2011, Geophysical Research Letters, 10.1029/2021GL096465, 49, 2.
15. Larson, K. M. & Nievinski, F. G. (2013). GPS snow sensing: results from the EarthScope Plate Boundary Observatory. GPS Solutions, 17(1), 41-52.
16. Lievens, H., Demuzere, M., Marshall, H., Rolf, H., Ludovic, B., Isis…, Gabrielle, J.M., (2019). Snow depth variability in the Northern Hemisphere mountains observed from space, Nature Communıcatıons, 10:4629.
17. Massonnet, D., Rossi, M., Adragna, F. (1991). Paper presented at PRISME, CEOS workshop on SAR calibration, Oberpfaffenhofen, Germany, 1: 9-11.
18. Massonnet, D. & Rabaute, T. (1993). IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, 31, 451-464.
19. Moreira, J., M. Schwabisch, G. Fornaro, R. Lanari, R. Bamler, D. Just…, H. Rinkel, (1995), X-SAR interferometry: First results, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 33, no. 4, pp. 950-956.
20. MTA, Maden Teknik ve Arama Genel Müdürlüğü. (2022). RADAR (Radio Detection and Ranging) Sistemleri Kullanımı, https://www.mta.gov.tr/ucretli-isler/liste/test-ve-analizler/test/ Erişim Tarihi: 20.04.2022.
21. Painter, T.H. & Dozier, J. (2004). Measurements of the hemispherical-directional reflectance of snow at fine spectral and angular resolution. Journal of Geophysical Research 109: DOI: 10.1029/2003JD004458. ISSN: 0148-0227.
22. Rignot, E., Bamber, L. van den Broeke, M. R., Davis, C., Li, Y., van de Berg, W. J. van Meijgaard, E. (2008). Mass balances of different sectors in Antarctica in 1996, 2000 and 2006. PANGAEA, https://doi.org/10.1594/PANGAEA.819271
23. Tunay, M. & Ateşoğlu, A. (2008). Çok Zamanlı Uydu Görüntüleri ile Amasra ve Yakın Çevresine Ait Bitki Örtüsü Değişim Analizi . Bartın Orman Fakültesi Dergisi , 10 (13), 71-80.
24. Rabus, B., Eineder M., Roth A., Bamler R. (2003). The shuttle radar topography mission- a new class of digital elevation models acquired by spaceborne radar, Photogramm. Rem. Sens., v. 57, p. 241-262.
25. Rosen, B., Buckner, R., Dale, A. (1998). Event-Related Functional MRI: Past, Present, and Future. Proceedings of the National Academy of Sciences. 95. 10.1073/pnas.95.3.773.
26. Wynne, D. & O’Connor, J. (1998). Consumption and the Postmodern City. Urban Studies. 35. 841-864. 10.1080/0042098984583.
27. Van, L. (2019). 2019 International Report on Snow & Mountain Tourism. https://vanat.ch/RMworld-report-2019.pdf
28. Yeler, O. (2021). Seyhan Havzası Örneğinde Kış Rekreasyon Alanı Belirlemede Uzaktan Algılama ve CBS Tabanlı Model Geliştirme, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Adana.