Shoreline Change Analysis in Göksu Delta by Using DSAS

Abstract

According to coastal law, the shoreline is defined as a point where water from the sea, natural and artificial lakes or rivers touches the land, not considering flood conditions. In recent years, rapid shoreline changes have occurred due to extreme conditions, which are caused by human and physical factors in coastal regions. Such rapid changes in the coastal lines negatively affect the coastal ecosystem, but also considerably reduce the sustainability of the coast. Therefore, periodic examination of temporal and geometric shoreline changes has the great importance in making effective decisions for coastal areas. The purpose of this study is to determine the shoreline changes occurring on the coast of the Göksu Delta by using Digital Shoreline Analysis tool. For this purpose, Landsat satellite images of the Göksu delta have been obtained and then shoreline maps produced from the data sets in order to calculate rates of historical shoreline changes. As a result, according to the Net Shoreline Movement statistics, during the 33 years the maximum shoreline retreat in Göksu delta is -755 m, while the maximum shoreline progression was 695 m. In addition to that, according to the End Point Rate statistic the maximum coastal erosion of Göksu delta is -38 m/yr whereas the maximum accumulation rate is 21 m/yr in 33 years

Keywords

• Göksu Delta,Shoreline Change,Digital Shoreline Analysis (DSAS)

Göksu Deltası Kıyı Çizgisi Değişiminin DSAS Aracı ile Belirlenmesi

Abstract

Kıyı çizgisi, 3621 sayılı ‘Kıyı Kanunu’ ve 3830 sayılı ‘Kıyı Kanununda Değişiklik Yapılmasına Dair Kanun’da deniz, göl ve akarsularda suyun taşkın durumları dışında kara parçasına değdiği noktaların bileşmesinden oluşan ve meteorolojik olaylara göre değişen doğal çizgi olarak tanımlanmıştır. Son yıllarda, kıyı bölgelerindeki beşeri ve fiziki faktörlerin neden olduğu ekstrem koşullardan dolayı hızlı kıyı çizgisi değişimleri yaşanmaktadır. Kıyı çizgilerinde yaşanan bu tür hızlı değişimler kıyı ekosistemini olumsuz etkilemekle birlikte kıyının sürdürülebilirliğini de önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle, kıyı çizgilerinde meydana gelen zamansal ve geometrik değişiminin belirli aralıklarla incelenmesi kıyı bölgeleri ile ilgili etkili kararlar alınmasında büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Göksu deltası kıyılarında meydana gelen kıyı çizgisi değişiminin Sayısal Kıyı Çizgisi Analizi/Digital Shoreline Analysis aracı ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, Göksu deltasının farklı tarihlere ait Landsat uydu görüntüleri temin edilmiş ve elde edilen uydu görüntülerinden çalışma sahasının kıyı çizgisi haritaları üretilerek geçmiş yıllara ait kıyı çizgisi değişim oranları hesaplanmıştır. Çalışmanın sonucunda, Net Kıyı Çizgisi Hareketi/Net Shoreline Movement istatistiğine göre 33 yıllık zaman diliminde Göksu deltasında en fazla kıyı çizgisi gerilemesi -755 m; en fazla kıyı çizgisi ilerlemesi 695 m olduğu tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, Son Nokta Oranı/End Point Rate istatistiğinde 33 yıllık zaman diliminde Göksu deltasında en fazla kıyı erozyonu oranı -38 m/yıl ve en fazla birikme oranının ise 21 m/yıl olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• Göksu Deltası,Kıyı Çizgisi Değişimi,Sayısal Kıyı Çizgisi Analizi (DSAS)

References

1. 3621 Sayılı Kıyı Kanunu, 5. Tertip, 29. Cilt; 17.04.1990 Tarih ve 20495 Sayılı Resmi Gazete.
2. Alberti, A.P.; Pires, A., Freitas, L.; Chaminé, H. (2013) “Shoreline change mapping along the coast of Galicia, Spain”, Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Maritime Engineering , Volume 166 Issue 3, September 2013, pp. 125-144. https://doi.org/10.1680/maen.2012.23
3. Alesheikh, A. A., Ghorbanali, A. ve Nouri, N. (2007) “Coastline change detection using remote sensing”, Int. J. Environ. Sci. Tech., 4 (1): 61-66.
4. Alesheikh, A. A.; Ghorbanali, A.; Nouri, N. (2007) “Coastline change detection using remote sensing”, Int. J. Environ. Sci. Tech., 4 (1): 61-66, 2007.
5. Ali, P. Y.; Naraya, A. C. (2015) “Short-Term Morphological and Shoreline Changes at Trinkat Island, Andaman and Nicobar, India, After the 2004 Tsunami”, Marine Geodesy, 38:26-39.
6. Avcı, S. (2017) “Kıyı Alanların Kullanımında Beşeri Faktörler”, İçinde Yasal ve Bilimsel Boyutları ile Kıyı, Jeomorfoloji Derneği Yayını, Sayfa:117-146, İstanbul.
7. Bagli, S. ve Soille, P. (2003) “Morphological automatic extraction of coastline from panEuropean Landsat TM images”, InProceedings of the Fifth International Symposium on GIS and Computer Cartography for Coastal Zone Management, Genova, October 2003. (GISIG and ICCOPS), pp. 58–59.
8. Bagli, S.; Soille, P. (2003) “Morphological automatic extraction of coastline from panEuropean Landsat TM images”, In Proceedings of the Fifth International Symposium on GIS and Computer Cartography for Coastal Zone Management, Genova, October 2003. (GISIG and ICCOPS), pp. 58–59.

9. Benumof, B. T.; Storlazzi, C. D.; Seymour, R. J.; Griggs, G. B. (2000) “The relationship between incident wave energy and sea cliff erosion rates: San Diego County, California”, Journal of Coastal Research, 17, 1162-1178.
10. Collins, B. D.; Sitar, N. (2008) “Processes of coastal bluff erosion in weakly lithified sands, Pacifica, California, USA”, Geomorphology, 97, 483-501. DOI: 10.1016/j.geomorph.2007.09.004.
11. De Jong, S. M.; Freek, D.; Van Der, M. (2004) Remote Sensing Image Analysis: Including the Spatial Domain. Kluwer Academic Publishers. MA, USA. 359.
12. El Banna, M. M. ve Hereher, M. E. (2009) “Detecting temporal shoreline changes and erosion/accretion rates, using remote sensing, and their associated sediment characteristics along the coast of North Sinai, Egypt” Environ Geol, 58:1419– 1427
13. El-Asmar, H. M. ve Hereher, M. E. (2011) “Change detection of the coastal zone east of the Nile Delta using remote sensing”, Environ Earth Sci, 62:769–777. DOI 10.1007/s12665-010-0564-9.
14. Erkal, T. (2015) “Kıyı yönetimi açısından Türkiye'de yapılan kıyı jeomorfolojisi çalışmalarının değerlendirilmesi”, Türk Coğrafya Dergisi 65 (2015) 23-34.
15. Esteves, L.S.; William, J. J.; Nock, A.; Lymbery, G. (2009) “Quantifying shoreline changes along the Sefton coast (UK) and the implications for research-informed coastal management”, Journal of Coastal Research, S156, 602-606.
16. Gedik, A.; Birgili, S.; Yılmaz, H.; Yoldaş, R. (1979) “Mut-Ermenek-Silifke yöresinin Jeolojisi ve petrol olanakları”, Türkiye Jeol. Kur. Bült. 22, 7-26.
17. Gibeaut, J.C.; Hepner, T.; Waldinger, R.; Andrews, J.; Gutierrez, R.; Tremblay, T. A.; Smyth, R.; Xu, L. (2001) Changes in Gulf Shoreline Position, Mustang, and North Padre Islands, Texas. A Report of the Texas Coastal Coordination Council Pursuant to National Oceanic and Atmospheric Administration Award No. A97OZ0179, GLO Contract Number 00- 002R, The University of Texas at Austin Austin, Texas.
18. Gökten, E. (1976) “Silifke yöresinin temel kaya birimleri ve Miyosen stratigrafisi”, Türkiye Jeol. Kur. Bült.19, 117-126. Guneroglu, A. (2015) “Coastal changes and land use alteration on Northeastern part of Turkey”, Ocean & Coastal Management, 118, 225-233.
19. Gürbüz, O. (1994) “Göksu Deltası’nın Doğu Kıyısında Kıyı Çizgisi Gerilemesi ve Sonuçları”, Türk Coğrafya Dergisi, Sayı: 29, S. 409-417, İstanbul.
20. Ingham, A. E. (1992) Hydrography for Surveyors and Engineers, p. 132. London: Blackwell Scientific Publications.
21. Karakoç, A.; Karabulut, M. (2010) Göksu Deltası Kıyı Çizgisinde Meydana Gelen Değişimlerin CBS ve Uzaktan Algılama Teknikleri ile İncelenmesi, Ulusal Jeomorfoloji Sempozyumu, Afyon.
22. Katz, O.; Mushkin, A. (2013) “Characteristics of sea-cliff erosion induced by a strong winter storm in the eastern Mediterranean”. Quaternary Research, 80, 20-32. DOI: 10.1016/j.yqres.2013.04.004.
23. Keçer, M. (2001) Göksu Deltası’nın (Mersin) Jeomorfolojik evrimi ve güncel akarsu-deniz-rüzgar süreçlerinin kıyı çizgisinde yaptığı değişiklikler. MTA Raporu No: 10468 (yayımlanmamış).
24. Keçer, M.; Duman, Y. T. (2007) “Yapay Etkilerin Göksu Deltası Gelişimine Etkisi, Mersin-Türkiye”, MTA Dergisi, 134, 17- 26.
25. Kuleli, T. (2010) “Quantitative analysis of shoreline changes at the Mediterranean Coast in Turkey”. Environ Monit Assess, 167, 387–397. DOI 10.1007/s10661-009-1057-8.
26. Kuleli, T.; Güneroğlu, A.; Karslı, F.; Dihkan, M. (2011) “Automatic Detection of Shoreline Change on Coastal Ramsar Wetlands of Turkey”. Coastal Engineering, 38, pp. 1141-1149.
27. Kumar, A., Narayana, A. C. ve Jayappa, K. S. (2010) “Shoreline Changes and morphology of spits Along Southern Karnataka, West Coast Of India: A Remote Sensing and Statistics-Based Approach”, Geomorphology, 120: 133–152.
28. Liu, H. (2004) “Automated extraction of coastline from satellite imagery by integrating Canny edge detection and locally adaptive thresholding methods”, International Journal of Remote Sensing, Vol. 25, No. 5, 937–958.
29. Lockwood, M. (1997) NSDI Shoreline briefing to the FGDC coordination group, NOAA/NOS. Washington, DC.
30. Moore, L. J.; Griggs, G. B. (2002) “Long-term cliff retreat and erosion hotspots along the central shores of the Monterey Bay National Marine Sanctuary”. Marine Geology, 181, 265–283. DOI:10.1016/S0025-3227(01)00271-7.
31. MTA. (2002) “1/500.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları, Adana Paftası”. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü yayınları. Ankara, Türkiye.
32. Olgun, A. (2012) Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Yöntemiyle Göksu Deltası Kıyı Çizgisi Değişiminin İzlenmesi, Geomatik Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi.
33. Rio, L. D.; Gracia, J. F.; Benavente, J. (2013) “Shoreline change patterns in sandy coasts. A case study in SW Spain”. Geomorphology, 196, 252-266. DOI: 10.1016/j.geomorph.2012.07.027.
34. Tahıl, Ş.; Cürebal, I. (2005) “Altınova Sahilinde Kıyı Çizgisi Değişimini Belirlemede Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri”, Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, Cilt: 15, Sayı: 2, Sayfa: 51-68.
35. Thang, N.T.X.; Thu, T.V.; Woodroffe, C. D. (2017) “Coastal erosion vulnerability of Kien Giang - the Western Mekong River Delta Coast in Vietnam”, International Conference on Globalisation, Climate Change and Sustainable Development, 26-28 April 2017, Hatinh University.
36. Thieler, E. R; Himmelstoss, E. A.; Zichichi, J. L.; Ergul, A. (2009) The Digital Shoreline Analysis System (DSAS) Version 4.0 - An ArcGIS Extension for Calculating Shoreline Change, Open-File Report. US Geological Survey Report No. 2008- 1278: http://woodshole.er.usgs.gov/projectpages/dsas/version4/
37. Turoğlu, H. (2009) “3621 Sayılı Kıyı Kanunu ve Onun Uygulama Problemleri”, Türk Coğrafya Dergisi, Sayı:53 Sayfa: 31-40. URL-1 https://woodshole.er.usgs.gov/project-pages/DSAS/
38. Winarso, G.; Budhiman, S.; (2001). “The potential application of remote sensing data for coastal study”, Proc. 22 nd. Asian Conference on Remote Sensing, Singapore.