Landslides Susceptibility Analysis of Delibekirli (Kırıkhan/Hatay) Basin By Analytical Hierarchy Process (AHP)

Abstract

The economic and human losses, caused by landslides, are related with processes of different origins and scales is quite high. Detecting the potential of landslides that may occur in any area and considering these determinations in land use plans will prevent possible losses due to landslides. In this study, Delibekirli basin, which covers an area of approximately 52 km2, located in the middle of the Amanos Mountains, was examined in terms of its natural and human characteristics that may be related to landslides. The lowest point is 170 m and the highest point is 1795 m. In addition to these high relief values, the area covered by lithologically different rocks is tectonically fragmented by many faults. The geomorphological development of the Delibekirli basin, which has a rich vegetation diversity with an annual precipitation of 579 mm and an average temperature of 21.1°C (according to Kırıkhan meteorology station data) continues under the influence of tectonism, karstification, stream erosion, climate, vegetation and hydrographic processes and anthropogenic processes. In this study, it was aimed to perform landslide susceptibility analysis for the basin and the Analytical Hierarchy Process (AHP) method was used. Stream network, tectonism, slope, aspect, elevation, slope shape, NDVI, soil, climatic features, distance to the roads, land use and lithological features were selected as input data. According to the Analytical Hierarchy Process, the landslide susceptibility of the Delibekirli Basin is 32,1% for the fall type in medium, high and very high grade landslides; for the slip type it is 30,2%. The overlap of field observation findings with the results of the AHP method supports the reliability and applicability of the method.

Keywords

• Analytical Hierarchy Process (AHP)
• Hatay
• Landslides Susceptibility Analysis
• Geographic Information Systems (GIS)

Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) İle Delibekirli (Kırıkhan/Hatay) Havzası’nın Kütle Hareketleri Duyarlılık Analizi

Abstract

Birbirinden farklı köken ve ölçekteki faktörlerin oluşturduğu süreçlerle gerçekleşen heyelanların yol açtığı can kayıplarının sayısı ile ekonomik kayıpların miktarı oldukça fazladır. Herhangi bir sahada yaşanabilecek heyelan potansiyelinin önceden tespit edilmesi ve bu tespitlerin arazi kullanım planlamalarında göz önünde bulundurulması heyelanlarla olması muhtemel kayıpların önüne geçilmesini sağlayacaktır. Bu çalışmada, Amanos Dağları’nın orta kesiminde yer alan yaklaşık 52 km2 alan kaplayan Delibekirli Havzası heyelanları ile ilişkili olabilecek doğal ve beşerî özellikleri bakımından irdelenmiştir. Kısa mesafeler içerisinde yükselti farkının çok fazla değiştiği havzada en alçak yer 170 m en yüksek yer 1795 m’dir. Bu yüksek relief değerlerinin yanı sıra litolojik olarak farklı kayaçların kapladığı saha tektonik olarak çok sayıda fay ile parçalanmıştır. Kırıkhan meteoroloji istasyonu verilerine göre yıllık 579 mm yağış ve ortalama 21,1 °C sıcaklık değerleri ile zengin bir bitki örtüsü çeşitliliği arz eden Delibekirli havzasının jeomorfolojik gelişimi, tektonizma, karstlaşma, akarsu aşındırması, iklim, bitki, hidrografik süreçler ve antropojenik süreçlerin etkisi altında sürmektedir. Bu çalışmada, havzaya yönelik heyelan duyarlılık analizinin yapılması amaçlanmış ve Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) yöntemi kullanılmıştır. Akarsu ağı, tektonizma, eğim, bakı, yükselti, eğim şekli, NDVI, toprak, klimatik özellikler, ulaşım yolları, arazi kullanımı ve litolojik özellikler girdi veri olarak seçilmiştir. Analitik Hiyerarşi Sürecine göre Delibekirli Havzası’nın heyelan duyarlılığı orta, yüksek ve çok yüksek dereceli heyelanlarda düşme tipi için %32,1; kayma tipi için %30,2'dir. Arazi gözlem bulgularının AHS yöntemindeki sonuçlarla örtüşmesi yöntemin güvenirliliğini ve uygulanabilirliğini desteklemektedir.

Keywords

• Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS)
• Hatay
• Heyelan Duyarlılık Analizi
• Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)

References

1. Akıncı, H., Doğan, S., Kılıçoğlu, C., & Temiz, M. S. (2011). Production of landslide susceptibility map of Samsun (Turkey) city center by using frequency ratio method. International Journal of the Physical Sciences, 6 (5), 1015-1025.
2. Akıncı, H., Yavuz Özalp, A., & Turgut, B. (2012). AHP yöntemi ile tarıma uygun alanların belirlenmesi. IV. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu 16-19 Ekim (UZAL-CBS 2012), Zonguldak.
3. Aksoy, G. (2011). Arhavi (Artvin) ve çevresinin heyelan duyarlılık analizi. Yüksek lisans tezi, KATÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
4. Avcı, V. (2015). Bingöl Çayı Havzası'nın (Bingöl) heyelan duyarlılık analizi. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 1-26.
5. Beyazpirinç, M., & Usta, D. (2018). Türkiye jeoloji haritaları serisi. MTA, Jeoloji Etütleri Dairesi. Ankara. Bhatt, B. P., Awasthi, K. D., Heyojoo, B. P., Silwal, T., & Kafle, G. (2013). Using geographic information system and analytical hierarchy process in landslide hazard zonation. Applied Ecology and Environmental Sciences, 1 (2), 14-22.
6. Bryant, G.F. (1960). Stratigraphic report of the Amanus Mountains area, Petroleum Districts VI and VII, Southeast Turkey [American Overseas Petroleum (AMOSEAS) Report]. Petrol İşleri Genel Müdürlüğü Teknik Arşivi Kutu No: 398, Rapor No: 3, s, 67. [Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı Genel Müdürlüğü Arama Grubu Rapor No: 906, Ankara (yayımlanmamış)].
7. Canpolat, E., & Turoğlu, H. (2019). Isparta güneyi ve güneybatısındaki volkanik sahanın jeomorfolojik gelişiminin çizgisellik ve dairesellik analizleri ile yorumlanması. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, (2), 23-36.
8. Çılğın, Z. (2019). CBS kullanılarak Munzur Dağları’nın ve yakın çevresinin sıcaklık ve yağış özelliklerinin belirlenmesi. Ebru A., & Mehmet Fatih, D. (Eds) İçinde, Coğrafya Araştırmalarında Coğrafi Bilgi Sistemleri Uygulamaları (287-310). Pegem Akademi.

9. Carrara, A. (1983). Multivariate methods for landslide hazard evaluation. Math. Geo, 15 (3), 403-426.
10. Cihangir, M., & Görüm, T. (2016). Kelkit Vadisi’nin aşağı çığırında gelişmiş heyelanların dağılım deseni ve oluşumlarını kontrol eden faktörler. Türk Coğrafya Dergisi, (66), 19-28.
11. Copernicus, (2021). https://land.copernicus.eu/pan-european/corine-land-cover.
12. Cruden, D.M., Varnes, D.J., (1996). Landslide types and processes. Landslides investigation and mitigation, Special Report 247. In: Turner, A.K. and Schuster, R.L. (eds.), 36–75.
13. Dağ, S. (2007). Çayeli (Rize) ve çevresinin istatistiksel yöntemlerle heyelan duyarlılık analizi. Yüksek lisans tezi, KATÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
14. Dağ, S., & Bulut, F. (2012). Coğrafi Bilgi Sistemleri tabanlı heyelan duyarlılık haritalarının hazırlanmasına bir örnek: Çayeli (Rize, KD Türkiye). Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 36 (1), 35-62.
15. Dai, F. C., Lee, C. F., Li, J., & Xu, Z. W. (2001). Assessment of landslide susceptibility on the natural terrain of Lantau Island, Hong Kong. Environmental Geology, 43 (3), 381-391.
16. Das, H. O., Sönmez, H., Gökçeoğlu, C., & Nefeslioğlu, H. A. (2013). Influence of seismic acceleration on landslide susceptibility maps: A case study from NE Turkey (the Kelkit Valley). Landslides, 10, 433-454.
17. Delikanlı, M. (2010). Coğrafi Bilgi Sistemi ile Yaka (Gelendost, Isparta) Bölgesi'nin heyelan duyarlılık incelemesi. Yüksek lisans tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
18. Dinç, Y., Canpolat, E., & Ceylan, M. A. (2021). Hatay İli’nde doğal ve beşeri nedenlerle yer değiştiren yerleşmeler (1. b.). Pegem Akademi.
19. Eker, R., & Aydın, A. (2014). Ormanların heyelan oluşumu üzerindeki etkileri. SDÜ Orman Fakültesi Dergisi, 84-93.
20. Erinç, S. (2002). Jeomorfoloji I (6. b.). Der Yayınları.
21. Fernandez, C.I., Del Castillo, T.F., El Hamdouni, R., & Montero, J.C. (1999). Verification of landslide susceptibility mapping: A case study. Earth Surface Process and Landforms. 24, 537-544.
22. Fraedrich, K. (2010). A Parsimonious Stochastic Water Reservoir: Schreiber’s 1904 Equation. Journal of Hydrometeorology, 11, 575-578.
23. Geçen, R. (2016). Hatay İli’nde güneş enerjisi potansiyeli ve güneş enerjisi santrali kurulacak alanlarının belirlenmesi. Turkish Studies, 14(6): 3031-3054.
24. GIS Mapping Software, Location İntelligence & Spatial Analytics, (2021). https://www.esri.com/en-us/home.
25. Gossage, D. W. (1959). Stratigraphic observations in the Tut area of district VI, Southeast Turkey: N.V. Turkse Shell. Report no: GRT. 18-48.
26. Gökçeoğlu, C., & Aksoy, H. (1996). Landslide susceptibility mapping of the slopes in the residual soils of the Mengen Region (Turkey) by deterministic stability analyses and image processing techniques. Eng. Geo, 44, 147-161.
27. Gökçeoğlu, C., & Ercanoğlu, M. (2001). Heyelan duyarlılık haritalarının hazırlanmasında kullanılan parametrelere ilişkin belirsizlikler. Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi Bülteni, 23, 189-207.
28. Görüm, T., & Fidan, S. (2021). Spatiotemporal variations of fatal landslides in Turkey. Landslides 18, 1691–1705 https://doi.org/10.1007/s10346-020-01580-7
29. Guzzetti, F., Carrara, A., Cardinali, M., & Reichenbach, P. (1999). Landslide hazard evaluation: A review of current techniques and their application in a Multi-Scale Study, Central Italy. Geomorphology, 31, 181-216.
30. Güner, R. (1991). Heyelanların önlenmesi ve düzenlenmesi. Yağış, Sel, Heyelan Sempozyumu Bildiriler Kitabı, TMMOB, 1991, 171-204.
31. Herece, E. (2008). Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Özel Yayın Serisi 13, Ankara.
32. Holben, B. N., & Fraser, R. S. (1984). Red and near ınfrared response to off Nadir Viewing. İnternational Journal of Remote Sensing, 5, 145-160.
33. Jakob, M. (2000). The impacts of logging on landslide activity at Clayoquot Sound, British Columbia. Catena, 38, 279-300.
34. Juang, C.H., Lee, D.H., & Sheu, C. (1992). Mapping slope failure potential using fuzzy sets. Journal of Geotechnical Engineering ASCE, 118 (3), 475-494.
35. Kavas, E. (2009). Analitik hiyerarşik süreç yöntemiyle İzmir İli' nde heyelan duyarlılığının coğrafi bilgi sistemleri tabanlı incelenmesi. TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, 02-06 Kasım 2009 (CBS2009), İzmir.
36. Kayastha, P., Dhital, M. R., & De Smedt, F. (2013). Evaluation of the consistency of landslide susceptibility mapping: A case study from the Kankai Watershed in East Nepal. Landslides, 10, 785-799.
37. Klimes, J., & Escobar, V. R. (2010). A landslide susceptibility assessment in urban areas based on existing data: An example from the Iguana Valley, Medellin City, Colombia. Natural Hazards Earth Syst. Sci, 10, 2067-2079.
38. Komac, M. (2006). A landslide susceptibility model using the analytical hierarchy process method and multivariate statistics in Perialpine Slovenia. Geomorphology, 74, 17,28.
39. Kuzucuğlu, C., Çiner, A., & Kazancı, N. (2019). The geomorphological regions of Turkey. C. Kuzucuğlu, A. Çiner, & N. Kazancı içinde, Landscapes and Landforms of Turkey (s. 41-180). Springer.
40. Lee, S., & Min, K. (2001). Statistical analysis of landslide susceptibility at Yongin, Korea. Environmental Geology, 40, 1095-1133.
41. Malczewski, J. (1999). GIS and Multicriteria Decision Analysis. John Wiley and Sons.
42. Melesse, A. M., & Jordan, J. M. (2003). Spatially distributed watershed mapping and modelling: Thermal maps and vegetation ındices to enhance land cover and surface microclimate mapping: Part 1. Journal of Spatial Hydrology, 3 (2).
43. Montis, A., Toro, P., Franke, B. D., Omann, I., & Stagl, S. (2005). Assessing the quality of different MCDA methods. M. Getzner, C. L. Spash, & S. Stagl in: Alternatives for Environmental Valuation (s. 99-184). Routledge.
44. Neuland, H. (1976). A prediction model of landslips. Catena, 3, 215-230.
45. Open Street Map, (2021). https://www.openstreetmap.org/#map=9/50.0634/14.4660.
46. Öner, E., & Çiçek, İ. (1987). Heyelan olayları ve Karadeniz kıyı şeridinden örnekler. Jeomorfoloji Dergisi, 15, 53-64.
47. Özdemir, H. (2007). Havran Çayı Havzası’ nın (Balıkesir) CBS ve Uzaktan Algılama yöntemleriyle taşkın ve heyelan risk analizi. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi sosyal Bilimler Üniversitesi, İstanbul.
48. Özdemir, H. (2011). Havza morfometrisi ve taşkınlar. D. Ekinci (Ed.) içinde, Fiziki Coğrafya Araştırmaları: Sistematik ve Bölgesel (s. 457-474). Türk Coğrafya Kurumu Yayınları.
49. Özşahin, E. (2014). Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve analitik hiyerarşi süreci (AHS) kullanılarak Antakya (Hatay) Şehri’nde kütle hareketleri duyarlılığının değerlendirmesi. Ege Coğrafya Dergisi, 23/2, 19-35.
50. Özşahin, E. (2015). Coğrafi Bilgi Sistemleri yardımıyla heyelan duyarlılık analizi: Ganos Dağı örneği (Tekirdağ). Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7 (1), 47-63.
51. Öztürk, D., & Batuk, F. (2010). Konumsal karar problemlerinde analitik hiyerarşi yönteminin kullanılması. Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 28, 124-137.
52. Pachauri, A. K., & Pant, M. (1992). Landslide hazard mapping based on geological attributes. Engineering Geology, 32, 81-100.
53. Patton, P. (1988). Drainage Basin Morphometry and Floods. In: Baker, V., Kochel, R. & Patton, P., Eds., Flood Geomorphology (s. 51-65). Wiley.
54. Perinçek, D. (1978). V-Vı-Ix. Bölge (Güneydoğu Anadolu Otokton-Allokton Birimler) Jeoloji Sembolleri. Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı Genel Müdürlüğü Arama Grubu, Arşiv No: 6657, Ankara (yayımlanmamış).
55. Saaty, T. L. (1980). The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation. McGraw-Hill International Book Company.
56. Saaty, T. L. (1990). Multicriteria Decision Making: The Analytic Hierarchy Process. 2nd Ed. RWS Publications.
57. Sellers, P. J. (1985). Canopy reflectance, photosynthesis and transpiration. Int. J. Remote Sensing, 6, 1335-1372.
58. Smith, K., & Petley, D. N. (2008). Enviromental hazards (Assessment Risk and Disaster) (5. Edt). Routlegde.
59. Sotomayor, A. I. (2002). A spatial analysis of different forest cover types using GIS and remote sensing techniques; A Case study in Shivapuri area, Nepal. Master of Science Thesis, ITC, Nepal.
60. Tombuş, F. E. (2005). Uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak erozyon risk belirlemesine yeni bir yaklaşım, Çorum İli örneği. Eskişehir: Yüksek lisans tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Anabilim Dalı.
61. Turoğlu, H. (2008). Coğrafi bilgi sistemlerinin temel esasları (Genişletilmiş 2. Baskı). Çantay Kitabevi.
62. Van Westen, C.J., & Bonilla, J.B.A. (1990). Mountain hazard analysis using a PC-based GIS. Proceedings of the 6th International Congress of Engineering Geology. 6-10 August 1990, Amsterdam, Netherlands, D.G. Price (ed.), Balkema, 265-271.
63. Varnes, D.J. (1984). Landslide hazard zonation: a review of principles and practice, Commission of landslides of the IAEG, UNESCO”, Natural Hazards, 3, 61.
64. Wang, Q., & Tenhunen, J. D. (2004). Vegetation mapping with multitemporal NDVI in North Eastern China Transect (NECT). İnternational Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 6, 17-31.
65. Wieczorek, G. F., Gori, P. L., Jager, S., Kappel, W. M., & Negussey, D. (1996). Assessment and management of landslide hazards near Tully Valley landslide, Syracuse, New York, USA. Proc. VII Int. Symp. Landslides, (s. 411-416). Trondheim.
66. WP/WLI (Working Party on World Landslide Inventory), (1993). A suggested method for describing the activity of a landslide, IAEG Bull. 47, 53-57.
67. Yalçın, A. (2007). Heyelan duyarlılık haritalarının üretilmesinde analitik hiyerarşi yönteminin ve CBS'nin kullanımı. Selçuk Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22 (3), 1-14.
68. Yalçın, A. (2008). GIS-Based landslide susceptibility mapping using analytical hierarchy process and bivariate statistics in Ardesen (Turkey): Comparisons of results and confirmations. Catena, 72, 1-12.
69. Yüksel, N. (2007). Coğrafi bilgi sistemleri tabanlı heyelan duyarlılık haritalarının oluşturulmasında istatistiksel yöntemlerin ve yapay sinir ağlarının kullanılması: Kumluca-Ulus (Bartın) Bölgesi. Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara.
70. Zolotraev, W. H. (1976). Present day problems in the engineering geological investigation of landslides, falls and mudflows in Mountainous Folded Regions. H. JN in: Geological factors and mechanism involved in the development of landslides, falls and mudflows (s. 5-34.). Paris: UNESCO.