Flash and fluvial flood multiple risk exposure assessment with GIS and Multi-Criteria Decision-Making analyses: The case of Kastamonu province

Abstract

In this study, areas susceptible to flash and fluvial flood disasters in Kastamonu Province were identified using multi-criteria decision-making analyses and Geographic Information Systems (GIS) methods. Five different parameters were used to obtain susceptibility values: Slope, precipitation, distance to rivers, aspect, and land use. The Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to determine the relative importance of the parameters, and a raster calculation tool was used for the overlay process. As a result, three different hazard susceptibility value maps were obtained for flash and fluvial floods, and combined flash and fluvial floods. The findings show that Kastamonu province is highly exposed to both flash and fluvial flood disasters. Flash and fluvial flood disaster susceptibility increases in the north due to slope and precipitation values, while susceptibility values decrease significantly towards the interior. According to the results regarding the disaster risk exposure of settlements, the percentage of settlements highly susceptible to flood disasters was determined to be 35%, while the percentage of settlements susceptible to flood disasters was 41%. This shows that fluvial flood disaster pose a greater risk to settlements in the province than flash flood disaster. Forty-two percent of settlements in the province are highly exposed to both types of disasters. Flash and fluvial flood disaster risk exposure is high in settlements in the north near the Black Sea, while flash and fluvial flood risk exposure decreases towards the interior. Both flash and fluvial flood risk exposure increases in all areas close to rivers. Disaster risk reduction strategies and procedures must be strengthened in regions with a high risk of natural disasters.

Keywords

• Flash flood
• Fluvial flood
• GIS
• Multi-Criteria Decision-Making Analyses
• Kastamonu

CBS ve Çok Kriterli Karar Verme analizleriyle sel ve taşkın çoklu risk maruziyet değerlendirmesi: Kastamonu ili örneği

Abstract

Bu çalışmada Kastamonu ilinde sel ve taşkın afetlerine karşı duyarlı olan alanlar ve yerleşim merkezleri çok kriterli karar verme analizleri ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yöntemleriyle tespit edilmiştir. Duyarlılık değerlerinin elde edilmesinde eğim, yağış, akarsuya uzaklık, bakı ve arazi kullanımı gibi 5 farklı parametre kullanılmıştır. Analitik hiyerarşi yöntemiyle (AHY) parametrelerin birbirine göre önem derecelerinin belirlenmesi işlemi yapılırken, çakıştırma işlemi için raster hesaplama aracı kullanılmıştır. Sonuçta sel, taşkın ve bütünleşik sel ve taşkın olmak üzere üç farklı duyarlılık değeri haritası elde edilmiştir. Elde edilen bulgular Kastamonu ilinin hem sel hem de taşkın afetlerine karşı yüksek düzeyde maruziyete sahip olduğunu göstermektedir. Sel ve taşkın afeti duyarlılığı kuzey kesimde eğim ve yağış değerlerinin artmasına bağlı olarak fazlalaşırken, iç kesimlere gidildikçe duyarlılık değerlerinde belirgin azalmalar ortaya çıkmaktadır. Yerleşim yerlerinin afet risk maruziyetiyle ilgili elde edilen sonuçlara göre, sel afetine yüksek derecede duyarlı yerleşim yeri oranı yüzde 35, taşkın afetine duyarlı yerleşim yeri oranı ise yüzde 41 olarak tespit edilmiştir. Bu durum ilde yerleşmeler için taşkın afetinin sel afetine kıyasla daha fazla risk oluşturduğunu göstermektedir. İlde bulunan yerleşmelerin yüzde 42’si her iki afet türüne yüksek oranda maruz durumdadır. Karadeniz’e yakın olan kuzeydeki yerleşmelerde sel ve taşkın afet risk maruziyeti fazlayken, iç kesimlere gidildikçe sel ve taşkın risk maruziyeti azalmaktadır. Hem sel hem de taşkın afeti risk maruziyeti ise akarsuya yakın olan bütün kesimlerde çoğalmaktadır. Afet risk maruziyetinin fazla olduğu kesimlerde afet risk azaltım stratejilerinin geliştirilmesine ve önlemlerin alınmasına ihtiyaç duyulmaktadır.

Keywords

• Sel
• Taşkın
• CBS
• Çok kriterli karar verme analizleri
• Kastamonu

References

1. AFAD. İçişleri Bakanlığı, Afet Ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (2008). İl ve ilçelere göre afet olaylarının ve zararlarının dağılımı. 24 Eylül 2025 tarihinde, https://www.afad.gov.tr/afet-haritalari adresinden erişildi.
2. AFAD (2021). T.C. Kastamonu Valiliği İl Afet ve Acil Durum Müdürlüğü. IRAP İl Afet Risk Azaltma Planı. 24 Eylül 2025 tarihinde, https://kastamonu.afad.gov.tr/irap adresinden erişildi.
3. AFAD. İçişleri Bakanlığı, Afet Ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (2026). Afet istatistikleri. 30 Ocak 2026 tarihinde, https://www.afad.gov.tr/afet-istatistikleri adresinden erişildi.
4. Alcántara-Ayala, I. (2002). Geomorphology, natural hazards, vulnerability and prevention of natural disasters in developing countries. Geomorphology, 47(2–4), 107–124. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(02)00083-1.
5. Arrighi, C., Tanganelli, M., Cristofaro, M. T., Cardinali, V., Marra, A., Castelli, F., ve De Stefano, M. (2023). Multi-risk assessment in a historical city. Natural Hazards, 119(2), 1041-1072.
6. Bilgen, G., Balcı, E., ve Kalça, M. Y. (2022). Kastamonu Bozkurt ilçesinde 11.08. 2021 tarihinde meydana gelen sel felaketinin yerinde incelenmesi. Tasarım Mimarlık ve Mühendislik Dergisi, 2(1), 20-35.
7. Coşkun, S. (2021). Küre Dağları'nın Kastamonu iklimi üzerindeki etkileri. Türk Coğrafya Dergisi, (77), 37-52. https://doi.org / 10.17211 / tcd.833701.
8. Cui, P., Peng, J., Shi, P., Tang, H., Ouyang, C., Zou, Q., ... ve Lei, Y. (2021). Scientific challenges of research on natural hazards and disaster risk. Geography and Sustainability, 2(3), 216-223.

9. Curebal, I., Efe, R., Ozdemir, H., Soykan, A., ve Sönmez, S. (2015). GIS-based approach for flood analysis: Case study of Keçidere flash flood event (Turkey). Geocarto International, 31(4), 355–366.
10. Çelebi, E. (2021). Büyük hareket: 26 Kasım 1943 tarihli Tosya-Lâdik Depremi’nin Kastamonu merkez ve Tosya ilçesindeki etkileri üzerine bir değerlendirme. Çankırı Karatekin Üniversitesi Karatekin Edebiyat Fakültesi Dergisi, 9(1), 42-64.
11. Demir, A., Kemeç, S. ve İlke, F. D. (2022). Afet riski değerlendirmelerinde çoklu tehlike analizi ‘Erciş, Van Örneği’. Resilience, 6(1), 15-38.
12. Deniz, A., Şahin, A.D., Tezer, A. ve Dabanlı, İ. (2021). Bozkurt sel afeti sebepler ve tespitler. İstanbul Teknik Üniversitesi raporu. 15.02.2025 tarihinde, https://haberler.itu.edu.tr/haberdetay/2021/08/20/bozkurt-sel-afeti-sebepler-ve-tespitler, adresinden erişildi.
13. Dickson, E., Baker, J. L., Hoornweg, D., ve Tiwari, A. (2012). Urban risk assessments. Washington: The World Bank. Duman, N., ve İrcan, M. R. (2022). Coğrafi Bilgi Sistemleri tabanlı Çankırı merkez ilçesinin taşkın duyarlılık analizi. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, (9), 50-66.
14. Dunant, A., Bebbington, M., ve Davies, T. (2021). Probabilistic cascading multi-hazard risk assessment methodology using graph theory, a New Zealand trial. International Journal of Disaster Risk Reduction, 54, 102018.
15. Duran, C. (2017). Kastamonu İli ve yakın çevresinde sıcaklığın ve yağışın yöresel dağılımı. Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 10 (52), 509-517.http://dx.doi.org/10.17719/jisr.2017.1911
16. Ergünay, O. (2008). Türkiye’nin afet profili. TMMOB afet sempozyumu bildiriler kitabı, 5(7), 1-14. Ertan, A., Özelkan, E., ve Karaman, M. (2021). Analitik Hiyerarşi Süreci Kullanılarak Coğrafi Bilgi Sistemleri Ortamında Sel ve Taşkın Alanlarının Belirlenmesi: Çanakkale Karamenderes Havzası Örneği. Journal of Research in Atmospheric Science, 3(2).
17. Halofsky, J. E., Peterson, D. L., ve Harvey, B. J. (2020). Changing wildfire, changing forests: the effects of climate change on fire regimes and vegetation in the Pacific Northwest, USA. Fire Ecology, 16(1), 1–26.
18. Heck, N., Beck, M. W., Reguero, B., Pfliegner, K., Ricker, M., ve Prütz, R. (2023). Global climate change risk to fisheries–A multi-risk assessment. Marine Policy, 148, 105404.
19. Hewitt, K., ve Burton, I. (1971). The hazardousness of a place: a regional ecology of damaging events. Toronto Press.
20. Hochrainer-Stigler, S., Trogrlić, R. Š., Reiter, K., Ward, P. J., de Ruiter, M. C., Duncan, M. J., ... ve Gottardo, S. (2023). Toward a framework for systemic multi-hazard and multi-risk assessment and management. IScience, 26(5).
21. IPCC (2022). IPCC sixth assessment report impacts, adaptation and vulnerability. 30.01.2025 tarihinde http://www.ipcc.ch adresinden erişilmiştir.
22. Kandilioti, G. ve Makropoulos, C. (2012). Preliminary flood risk assessment: the case of Athens. Nat Hazards. 61:441–468. DOI 10.1007/s11069-011-9930-5.
23. Kappes, M. S., Keiler, M., von Elverfeldt, K., ve Glade, T. (2012). Challenges of analyzing multi-hazard risk: A review. In Natural Hazards (Vol. 64, Issue 2, pp. 1925–1958). https://doi.org/10.1007/s11069-012-0294-2
24. Karacan Tekin, G., ve Gökce, D. (2025). Analysis of Flood Risk Areas and Investigation of Urban Flood Resilience in Denizli City. Kent Akademisi, 18(5), 3028-3053. https: // doi.org / 10.35674/kent.1579358.
25. Karakoca, E., ve Ünver, A. (2024). Analitik hiyerarşi süreci ve coğrafi bilgi sistemleri kullanarak Eşen Çayı Havzası’nda taşkın riski değerlendirmesi ve haritalandırılması. Geomatik, 10(1), 127-143.
26. Koç, C. (2026). Belirsizlik ve iklim değişiminin yeni normalinde doğal afetlerin etkisi. Doğal Afetler ve çevre Dergisi, 12(1), 169-182. https://doi.org/10.21324/dacd.1767553.
27. Komendantova, N., Mrzyglocki, R., Mignan, A., Khazai, B., Wenzel, F., Patt, A., ve Fleming, K. (2013). New multi-hazard and multi-risk assessment methods for Europe. MATRIX results II and Reference Report. MATRIX Consortium.
28. Komendantova, N., Scolobig, A., Garcia-Aristizabal, A., Monfort, D., ve Fleming, K. (2016). Multi-risk approach and urban resilience. International Journal of Disaster Resilience in the Built Environment, 7(2), 114-132.
29. Kömüşcü, A. Ü., Aksoy, M., Turgu, E., ve Ünal, E. (2024). 10-11 Ağustos 2021 Batı Karadeniz Taşkınlarının Ani Taşkın Erken Uyarı Rehberi Sistemi (FFGS) İle Analizi. Afet ve Risk Dergisi, 7(3), 587-608. https://doi.org/10.35341/afet.1324527
30. Kurter, A. (1971). Kastamonu ve çevresinin iklimi. İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fak. Matbaası. İstanbul.
31. Kurter, A. (1982). Kastamonu ve çevresinin doğal görünümü. İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları No. 2930, İstanbul.
32. MGM. Meteoroloji Genel Müdürlüğü (2022). Türkiye Meteorolojik Afetler Değerlendirmesi (2010–2021). T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Ankara.
33. MGM. Meteoroloji Genel Müdürlüğü (2025). 2024 yılı meteorolojik afetler değerlendirmesi. T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Ankara.
34. Oğuz, K., Oğuz, E., ve Coşkun, M. (2016). Coğrafi bilgi sistemleri ile taşkın risk alanlarının belirlenmesi: Artvin ili örneği. 4. Ulusal Taşkın Sempozyumu, 21-24 Kasım 2016, Rize.
35. Oğuz, E., Oğuz, K., ve Öztürk, K. (2022). Düzce bölgesi taşkın duyarlılık alanlarının belirlenmesi. Geomatik, 7(3), 220-234.
36. Özcan, E. (2006). Sel olayı ve Türkiye. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt 26, Sayı 1, 36-50.
37. Özdemir, Z., ve Yolcu, M. Ö. (2024). İklim değişikliğinin ve kentleşmenin etkilerini akarsu kıyısı yerleşim alanlarında sel felaketi üzerinden tartışmak. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 10(2), 314-333.
38. Özelkan, E. ve Eren, E. (2024). Analitik hiyerarşi süreci yöntemi kullanarak Çanakkale-Kepez beldesi sel ve taşkın risk analizi. Bilim-teknoloji-yenilik ekosistemi dergisi, 5(2), 123-137.
39. Özşahin, E. (2013). Türkiye’de (1970-2012) doğal afetler üzerine bir değerlendirme. 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 25-27.
40. Öztürk, D. (2009). CBS tabanlı çok ölçütlü karar analizi yöntemleri ile sel ve taşkın duyarlılığının belirlenmesi: Güney Marmara havzası örneği. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Yıldız Teknik Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul.
41. Pourghasemi, H. R., Kariminejad, N., Amiri, M., Edalat, M., Zarafshar, M., Blaschke, T. ve Cerda, A. (2020). Assessing and mapping multi-hazard risk susceptibility using a machine learning technique. Scientific reports, 10(1), 3203.
42. Rowe, E. ve Greer, D. (2022). Multi-hazard risk assessment for Tongatapu–a coastal inundation lens. Coastal Engineering Proceedings, (37), 103-103.
43. Roy, B. (1996). Multicriteria methodology for decision aiding, Kluwer Academic Publishers. Kluwer, Dordrecht, The Netherlands.
44. Saaty T. L. (1980). The Analytic Hierarchy Process. New York: McGraw-Hill.
45. Sammonds, P., Alam, A., Day, S., Stavrianaki, K. ve Kelman, I. (2023). Hurricane risk assessment in a multi-hazard context for Dominica in the Caribbean. Scientific reports, 13(1), 20565.
46. Schmidt, J., Matcham, I., Reese, S., King, A., Bell, R., Henderson, R., Smart, G., Cousins, J., Smith, W. ve Heron, D. (2011). Quantitative multi-risk analysis for natural hazards: A framework for multi-risk modelling. Natural Hazards. 58. 1169-1192. 10.1007/s11069-011-9721-z.
47. Soyhan, M. C. (2020). Çoklu afet risk yönetimi ile oluşan tehlike ve zararın belirlenmesine yönelik gereksinim analizi ve Akyazı özelinde modelleme. Yüksek lisans tezi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Sakarya.
48. Stalhandske, Z., Steinmann, C. B., Meiler, S., Sauer, I. J., Vogt, T., Bresch, D. N. ve Kropf, C. M. (2024). Global multi-hazard risk assessment in a changing climate. Scientific Reports, 14(1), 5875.
49. Sunkar, M., ve Tonbul, S. (2010). İluh Deresi Havzası’na (Batman) yönelik sel ve taşkın riski analizleri. Nature Sciences, 5(4), 255-273.
50. Tanriverdi, M. (2019). Coğrafi bilgi sistemleri (CBS) tabanlı çok ölçütlü karar analizi ile şanlıurfa il merkezi'nin taşkın alanlarının belirlenmesi. [Yüksek lisans tezi]. Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Şanlıurfa.
51. Taş, M. A., ve Yanık, M. E. (2022). Analitik hiyerarşi süreci (ahs) metodu ile Behzat deresi (tokat) havzası taşkın risk analizi. Erzincan Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 15(2), 185-199.
52. Taştan, B. (2021). Bütünleşik afet risk maruziyetine yönelik coğrafi veri modelinin belirlenmesi. [Yayımlanmamış doktora tezi]. İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İstanbul.
53. Taştan, B. ve Aydınoğlu, A. Ç. (2015). Çoklu afet risk yönetiminde tehlike ve zarar görebilirlik belirlenmesi için gereksinim analizi. Marmara Coğrafya Dergisi, (31), 366-397.
54. Taştan, B. ve Aydınoğlu, A. Ç. (2021). Bütünleşik afet risk maruziyeti modeli ve analiz araçlarının tasarımı: Heyelan ve sel örneği. 10. Uluslararası Sosyal Beşerî Ve Eğitim Bilimleri Kongresi (sf. 96).
55. Taştan, B. ve Aydınoğlu, A. Ç. (2022). Afetlerde tetikleyen tehlikeler ve zarar görebilirlik. International Journal of Geography and Geography Education, (47), 280-299.
56. Tokgözlü, A. ve Özkan, E. (2018). Taşkın risk haritalarında AHP yönteminin uygulanması: Aksu Çayı Havzası Örneği. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Sosyal Bilimler Dergisi(44), 151-176.
57. Tombuş, F. E. (2005). Uzaktan algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri kullanılarak erozyon risk belirlemesine yeni bir yaklaşım, Çorum ili örneği [Yüksek lisans tezi], Anadolu Üniversitesi. Eskişehir.
58. UNDRR, (2024). Hazard. Sendai Framework terminology on disaster risk reduction. 22 Eylül 2025 tarihinde, https://www.undrr.org/terminology/hazard adresinden erişildi.
59. Url-1: Natural Disasters. 30.01.2026 tarihinde, https://ourworldindata.org/natural-disasters, adresinden erişildi.
60. Url-2: Yaşanan sel ve su baskınlarına müdahale çalışmaları 2.218 personel ile devam ediyor. 08 Nisan 2025 tarihinde, https://www.icisleri.gov.tr/yasanan-sel-ve-su-baskinlarina-mudahale-calismalari-2218-personel-ile-devam-ediyor, adresinden erişildi.
61. Utlu, M. (2023). Frekans Oranı ve Shannon Entropisi yöntemi kullanarak ezine çayı havzası taşkın duyarlılık analizi (Kastamonu-Bozkurt). Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, (11), 160-178.
62. Ünal, A., Çamcı, K. G. ve Ersoy Tonyaloğlu, E. (2022). Çok kriterli karar analizi ile doğal afetlerde haritalama: Aydın ili sel-taşkın riski örneği. Ulisa: Uluslararası Çalışmalar Dergisi, 6(2), 136-150.
63. Vaidya, O. S. ve Kumar, S. (2006). Analytic hierarchy process: An overview of applications. European Journal of Operational Research, 169(1), 1-29.
64. van Westen, C. J., Montoya, L., Boerboom, L. ve Coto, E. B. (2002). Multi-hazard risk assessment using GIS in urban areas: a case study for the city of Turrialba, Costa Rica. In Regional Workshop on Best Practices in Disaster Mitigation.
65. van Westen, C. J. ve Greiving. S. (2017). Multi-hazard risk assessment and decision making. In Nicolas R. Dalezios (Ed.), Environmental hazards: Methodologies for risk assessment and management. IWA Publishing. London UK.
66. Wang, J., He, Z. ve Weng, W. (2020). A review of the research into the relations between hazards in multi-hazard risk analysis. Natural Hazards, 104(3), 2003-2026.
67. Yurteri, C. (2024). Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ortamında analitik hiyerarşi yöntemi (AHY) yöntemi kullanılarak taşkın risk analizi: Karabük İli örneği. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 12(2), 298-318.
68. Zscheischler, J., Westra, S., Van Den Hurk, B. J. J. M., Seneviratne, S. I., Ward, P. J., Pitman, A., AghaKouchak, A., Bresch, D. N., Leonard, M. ve Wahl, T. (2018). Future climate risk from compound events. Nature Climate Change, 8(6), 469–477.