Determination of Suitability Areas for Agriculture: The case of Bilecik

Abstract

The aim of this study is to identify the areas suitable for agriculture in Bilecik province. As data, 1/25000 scale digital topography sheets, digital stand map, digital soil map, precipitation, temperature and stream data were used. After the 12 main and 72 sub-parameters that will affect the agricultural suitability are scored by the experts, the weighted agricultural suitability map, which is divided into 5 classes by Analytical Hierarchy Process (AHP) and Geographic Information Systems (GIS), was prepared. These suitability classes are grouped as not at all suitable, not suitable, low suitable, suitable and highly suitable. According to the analysis, the largest area in the research area, with a share of 72.81%, belongs to the "not suitable" class, which covers an area of 2814.55 km2. Then, the “low fit” class with a share of 14.52% and covering an area of 561.19 km2; There is a "highly suitable" class with a share of 3.83%. The class with the least share is the “suitable” class with 0.56%. In the research area, where physical environmental conditions limit agriculture, approximately 90% of the arable and highly suitable areas are used as cultivated areas.

Keywords

• Analytical hierarchy method
• Geographic information systems
• Bilecik
• Suitability for agriculture
• Multi-criteria decision making

Tarıma Uygun Alanların Belirlenmesi: Bilecik İli Örneği

Abstract

Bu çalışmada amaç, Bilecik ilinde tarıma uygun alanları tespit etmektir. Veri olarak 1/25000 ölçekli sayısal topografya paftaları, sayısal meşcere haritası, sayısal toprak haritası, yağış, sıcaklık ve akarsu verileri kullanılmıştır. Tarımsal uygunluğa etki edecek 12 ana ve 72 alt parametre uzmanlar tarafından puanlandırıldıktan sonra ağırlıklandırılmış Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile 5 sınıfa ayrılan tarımsal uygunluk haritası hazırlanmıştır. Bu uygunluk sınıfları hiç uygun değil, uygun değil, düşük derecede uygun, uygun ve yüksek derecede uygun şeklinde gruplandırılmıştır. Yapılan analize göre araştırma alanında en fazla alan %72,81’lik pay ile 2814,55 km2 alan kaplayan “uygun değil” sınıfına aittir. Ardından %14,52’lik paya sahip ve 561,19 km2 alan kaplayan “düşük derecede uygun” sınıfı; %3,83’lük paya sahip “yüksek derecede uygun” sınıfı yer almaktadır. En az paya sahip olan sınıf ise %0,56 ile “uygun” sınıfıdır. Fiziki çevre koşullarının tarımı sınırlandırdığı araştırma alanında tarıma uygun ve yüksek derecede uygun alanların yaklaşık %90’ı ekili-dikili alan olarak kullanılmaktadır.

Keywords

• Analitik Hiyerarşi Yöntemi
• Coğrafi Bilgi Sistemleri
• Bilecik
• Tarıma Uygunluk
• Çok kriterli karar verme

References

1. Abbaspour, M., Mahiny, A., Arjmandy, R., Naimi, B. (2011). Integrated approach for land use suitability analysis. International Agrophysics, 25 (4), 311-318.
2. Akbulak, C. (2010). Analitik hiyerarşi süreci ve coğrafi bilgi sistemleri ile Yukarı Kara Menderes Havzası’nın arazi kullanımı uygunluk analizi. Uluslararası İnsan Bilimleri Dergisi, 7 (2), 557-576.
3. Akıncı, H., Özalp, A. Y., Özalp, M. (2017). Investigating impacts of large dams on agricultural lands and determining alternative arable areas using GIS and AHP in Artvin, Turkey. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 5 (1), 83-95. doi: 10.15317/Scitech.2017.72.
4. Akıncı, H., Özalp, A. Y., Turgut, B. (2013). Agricultural land use suitability analysis using GIS and AHP technique. Computer and Electronics in Agriculture, (97), 71-82. doi:10.1016/j.compag.2013.07.006.
5. Alevkayalı, Ç., Tağıl, Ş. (2020). Edremit Körfezi’nde tarımsal arazi kullanımı uygunluk düzeylerinin değerlendirilmesi. Coğrafya Dergisi, (40). 135-147. doi:10.26650/JGEOG2019-0028.
6. Al-Shalabi, M. A., Mansor, S. B., Ahmed, N. B., Shiriff, R. (2006). GIS Based Multicriteria Approaches to Housing Site Suitability Assessment, XXIII FIG Congress, October 8-13, Germany.
7. AL-Taani, A., Al-husban, Y., Farhan, I. (2021). Land suitability evaluation for agricultural use using GIS and remote sensing techniques: The case study of Ma’an Governorate, Jordan. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences, 24 (1), 109-117. doi: 10.1016/j.ejrs.2020.01.001.
8. Antoine, J., Fischer, G., Makowski, M. (1997). Multiple criteria land use analysis. Applied Mathematics and Computation, 83 (2-3), 195–215. doi:10.1016/S0096-3003(96)00190-7.

9. Atalay, İ. (2006). Toprak Oluşumu, Sınıflandırılması ve Coğrafyası, İzmir: Meta Basım Matbaacılık.
10. Aygün, K. (1998). Bilecik Şehir Coğrafyası. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Anabilim Dalı, İstanbul. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezDetay.jsp?id=Fzbwv_hZrLnAXTwG-696yQ&no=Fzbwv_hZrLnAXTwG-696yQ adresinden edinilmiştir.
11. Barati, A. A., Azadi, H., Dehghani Pour, M., Lebailly, P., Qafori, M. (2019). Determining key agricultural strategic factors using AHP-MICMAC. Sustainability, 11 (14), 3947. doi: 10.3390/su11143947.
12. Beek, K. J. (1978). Land Evaluation For Agricultural Development. International Institute for Land Reclamation and Improvement/IRLI, 23, Wageningen. https://edepot.wur.nl/304728 adresinden edinilmiştir.
13. Bilecik Valiliği, 2022. Bilecik Coğrafi Yapı, 16.02.2022 tarihinde http://www.bilecik.gov.tr/cografi-yapi adresinden edinilmiştir.
14. Bozdağ, A., Yavuz, F., Günay, A. S. (2016). AHP and GIS Based Land Suitability Analysis for Cihanbeyli (Turkey) County. Environment Earth Science, 75 (9), 1-15. doi: 10.1007/s12665-016-5558-9.
15. Çavuş, C. Z., Koç, T. (2015). Çanakkale Boğazı doğusunda arazi kullanım uygunluğunun yerleşme açısından analizi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 13 (1), 41–60. doi: 10.1501/Cogbil_0000000162.
16. Çelikyay, S. (2005). Arazi Kullanımlarının Ekolojik Eşik Analizi ile Belirlenmesi Bartın Örneğinde Bir Deneme, Doktora Tezi. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Şehir ve Bölge Planlama Anabilim Dalı, İstanbul. http://dspace.yildiz.edu.tr/xmlui/handle/1/2271 adresinden edinilmiştir.
17. Çelı̇kyay, S., Cengı̇z, S., Görmüş, S. (2015). Coğrafi bilgi sistemleri ile Bartın ili’nin arazi kullanım uygunluk analizi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 17 (25), 73-81. https://dergipark.org.tr/tr/pub/barofd/issue/15842/178827 adresinden edinilmiştir.
18. Copernicus Land Monitoring Service (2021a). Corine Land Cover. 28.12.2021 tarihinde https://land.copernicus.eu/pan-european/corine-land-cover adresinden edinilmiştir.
19. Copernicus Land Monitoring Service (2021b). EU-Hydro-River Network Database. 20.11.2021 tarihinde https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-hydro/eu-hydro-river-network-database. adresinden edinilmiştir.
20. Dağlı, D., Çağlayan, A. (2016). Analitik hiyerarşi süreci ile optimal arazi kullanımının belirlenmesi: Melendiz Çayı havzası örneği. Türk Coğrafya Dergisi, 66, 83-92. doi: 10.17211/tcd.28071.
21. Danacıoğlu, Ş. (2017). Bakırçay Havzası’nda Ekolojik Risk Karakterizasyonuna Dayalı Havza Yönetimi. Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Anabilim Dalı, Balıkesir. https://dspace.balikesir.edu.tr/xmlui/handle/20.500.12462/3104 adresinden edinilmiştir.
22. Dent, D., Young, A. (1981). Soil Survey and Land Evaluation. Boston: George Allen and Unwin.
23. Erbesler Ayaşlıgil, T. (2020). Optimal peyzaj uygunluk analizi yöntemi: Anamur ilçesi örneği. Megaron, 15 (2), 332-342 doi: 10.14744/MEGARON.2020.52296
24. Erol, O. (1993). Ayrıntılı Jeomorfoloji Haritaları Çizim Yöntemi. İstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Coğrafya Enstitüsü Bülteni, 10, 19-38. https://cdn.istanbul.edu.tr/FileHandler2.ashx?f=1993.pdf adresinden edinilmiştir.
25. FAO, (1976). A framework for land evaluation. FAO Soils Bulletin No:32, Rome.
26. Feizizadeh, B., Blaschke, T. (2013). Land suitability analysis for Tebriz country, Iran: A multi-criteria evaluation approach using GIS. Journal of Environmental Planning and Management, 56 (1), 1-23. doi:10.1080/09640568.2011.646964.
27. Fu, Z., Li, Z., Zai, C., Shi, Z., Xu, Q., Wang, X. (2011). Soil thickness effect on hydrological and erosion characteristics under sloping lands: A hydropedological perspective, Geoderma, 167-168, 41-53. ISSN : 0016-7061.
28. Jankowski, P. (1995). Integrating geographical information systems and multiple criteria decision-making methods. International Journal of Geographical Information Systems, 9 (3), 251-273. doi:10.1080/02693799508902036.
29. Karabacak, K. (2021). Tarımsal arazi kullanım uygunluğu analizi: Lefkoşa (KKTC) örneği. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Sosyal Bilimler Dergisi, (52), 312-331. https://dergipark.org.tr/tr/pub/sufesosbil/issue/62198/882448 adresinden edinilmiştir.
30. Karagiannidis A., Papageorgiou A., Perkoulidis G., Sanida G., Samaras P. (2010), A multi-criteria assessment of scenarios on thermal processing of ınfectious hospital wastes: A case study for Central Macedonia, Waste Management, 30 (2), 251-262. doi: 10.1016/j.wasman.2009.08.015.
31. Koca, S., Menteşe, S. (2021). Coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ve analitik hiyerarşi süreci (AHS) ile tarıma uygun alanların belirlenmesi: Eskişehir örneği. Ege Coğrafya Dergisi, 30 (2), 321-335. doi: /10.51800/ecd.1001333.
32. Lobo, D., Lozano, Z., Delgado, F. (2005). Water erosion risk assessment and impact on productivity of a Venezuelan soil, Catena, 64 (2-3), 297–306. doi: 10.1016/j.catena.2005.08.011.
33. Malczewski, J. (1999). GIS and Multicriteria Decision Analysis, New York: John Wiley and Sons.
34. Malczewski, J. (2004). GIS based land use suitability analysis: A critical overview. Progress in Planning, 62, 3–65. doi: 10.1016/j.progress.2003.09.002.
35. Malczewski, J. (2006). Integrating multi-criteria analysis and geographic information systems: The ordered weighted averaging (OWA) approach. International Journal of Environmental Technology and Management, 6 (2), 7–19. doi: 10.1504/IJETM.2006.008251.
36. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, (2022). Bilecik İl ve İlçeler İstatistiği. 16.02.2022 tarihinde https://mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=A&m=BILECIK adresinden edinilmiştir.
37. Myers, J. M., Alpert, M. I. (1968). Determinant buying attitudes: Meaning and measurement. Journal of Marketing, 32 (4), 13-20. doi: 10.1177/002224296803200404.
38. Özcan, H. (1991). Çukurova Bölgesi Narenciye Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Anabilim Dalı, Adana.
39. Özgür, E. M. (1990). Bilecik Coğrafyası. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Anabilim Dalı, Ankara.
40. Öztürk, D., Batuk, F. (2010). Konumsal karar problemlerinde analitik hiyerarşi yönteminin kullanılması. Yıldız Teknik Üniversitesi Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, (28), 124-137. https://eds.yildiz.edu.tr/ArticleContent/Journal/sigma/Volumes/2010/Issues/2/YTUJENS-2010-28-2.33.pdf adresinden edinilmiştir.
41. Quoc, N. K., Prakash, I., Pham, B. T. (2019). Agricultural land suitability analysis for Yen Khe Hills (NgheAn, Vietnam) using analytic hierarchy process (AHP) combined with geographic information systems (GIS). Indian Journal of Ecology, 46 (3), 445-454.
42. Saaty, T. L. (1977). The Analytic Hierarchy Process, New York: McGraw-HillInc.
43. Saaty, T.L. (1980). The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation, New York: McGraw-Hill International.
44. Saaty, T.L. (1990). An exposition of the AHP in reply to the Paper 'remarks on the analytic hierarchy process. Management Science, (36), 259-268. https://www.jstor.org/stable/2631947 adresinden edinilmiştir.
45. Saaty, T. L. (2008). Decision making with the analytic hierarchy process. Int. J. Services Sciences 1 (1), 83-98. doi:10.1504/IJSSCI.2008.017590.
46. Saya, Ö., Güney, E. (2014). Türkiye Bitki Coğrafyası. Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık.
47. Saykılı, İ., Bı̇rdal, A., Türk, T. (2017). En uygun arazi kullanım planlarının CBS ile incelenmesi: Sivas ili Dikmencik köyü örneği. Geomatik, 2 (3), 126-134. doi: 10.29128/geomatik.322899.
48. Soba, M., Şimşek, A., Erdin, E., Can, A. (2016). AHP temelli Vikor yöntemi ile doktora öğrenci seçimi. Sosyal Bilimler Dergisi, (50), 109-132. https://dergipark.org.tr/tr/pub/dpusbe/issue/26797/282643 adresinden edinilmiştir.
49. Şahin, M. Toroğlu, E. (2020). Analitik hiyerarşi prosesi (AHP) kullanılarak Pınarbaşı ilçesi (Kayseri) arazilerinin tarımsal uygunluk derecelerinin belirlenmesi. Türk Coğrafya Dergisi, (75), 119-130. doi:10.17211/tcd.798755.
50. Wang, F. (1994). The use of artificial neural networks in a geographical information system for agricultural land-suitability assessment. Environment and Planning A, (26), 265-284. doi:10.1068/a260265.
51. Wang H.S., Che Z.H., Wu, C. (2010). Using analytic hierarchy process and particle swarm optimization algorithm for evaluating product plan, Expert Systems with Applications, 37 (2), 1023–1034. doi:10.1016/j.eswa.2009.05.073.
52. Yiğit, A. (2015). Bilecik Tarihine Coğrafyanın Etkisi. Uluslararası Tarihte ve Günümüzde Bilecik ve Çevresi Sempozyumu. Bilecik.https://docplayer.biz.tr/62204509-Uluslararasi-targhte-ve-gunumuzde-sempozyumu-international-symposium-bilecik-and-its-surrounding-in-the-past-and-today.html adresinden edinilmiştir.
53. Zengin, M, Yılmaz, S. (2011). Ardahan Kura Nehri ve yakın çevresi alan kullanımlarının belirlenmesi ve optimal alan kullanım önerileri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 39 (1), 43-54. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ataunizfd/issue/2931/40548 adresinden edinilmiştir.