The Mass Movement Vulnerability Evaluation of Antakya (Hatay) City through Geographic Information Systems (GIS) and Analytic Hierarchy Process (AHP)

Abstract

The commonly encountered forms of mass movements, which are classified in various ways, in the world and in Turkey are landslides and rock falls. Various methods have been developed for the vulnerability evaluation of these kinds of movements. Among these methods, the most frequently used ones are the models involving the Analytic Hierarchy Process (AHP) method based on Geographic Information Systems (GIS). This study aimed at evaluating the mass movement vulnerability of

Antakya city via GIS and AHP. The significance of the study was that it was conducted within the borders of a densely-populated urban area where 10.423 people lived per square kilometer. The study made use of many data of various kinds obtained from different institutions. The ArcGIS/ArcMap 10.3 package, GIS software, was used for creating factor maps and making image analyses in the present study. A vulnerability map for the mass movements of Antakya city was obtained, and points vulnerable to mass movements in the urban area were determined. It was concluded that there was a low potential for mass movement formation in Antakya city. It was realized that 41% of the urban area had low (35%) and very low (6%) mass movement vulnerability. Those sites with low and very low vulnerability were observed along terraces, where there was low sloping, in the western side of the Asi River in the urban area. However, it should be noted that these sites are also under the risk of flood, overflow, and earthquake. Thus, necessary plans should be made according to the multi-risk map of the city by taking into consideration all possible natural disasters. Carried out by use of GIS based AHP method, the present study provided results consistent with the previous research findings. Thus, the study may be repeated in similar areas.

Keywords: Mass movements, Geographic Information Systems (GIS), Analytic Hierarchy Process (AHP), Vulnerability map, Antakya city (Hatay).

Keywords

• Mass movements, Geographic Information Systems (GIS), Analytic Hierarchy Process

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS) VE ANALİTİK HİYERARŞİ SÜRECİ (AHS) KULLANILARAK ANTAKYA (HATAY) ŞEHRİ’NDE KÜTLE HAREKETLERİ DUYARLILIĞININ DEĞERLENDİRMESİ

Abstract

Çeşitli şekillerde sınıflandırılan kütle hareketlerinin hem Dünya’da, hem de Türkiye’de yaygın olarak görülenleri heyelanlar ve kaya düşmeleridir. Bu tür hareketlerin duyarlılık değerlendirmesi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunlar içerisinde en yaygın kullanılanı, CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri)’ye dayalı AHS (Analitik Hiyerarşi Süreci) yöntemini içeren modellerdir. Bu çalışmada CBS ve AHS kullanılarak Antakya şehri örneğinde kütle hareketleri duyarlılık değerlendirmesinin yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışma, kilometre kareye 10.423 kişinin düştüğü yoğun nüfuslu şehirsel bir alanın sınırları dâhilinde gerçekleştirildiği için önemlidir. Çalışmada materyal olarak farklı kurumlardan alınan çeşitli türdeki birçok veriden yararlanılmıştır. Çalışmadaki faktör haritalarının üretilmesinde ve görüntü analizlerinde CBS yazılımlarından ArcGIS/ArcMap 10.3 paket programı kullanılmıştır.

Çalışma sonucunda Antakya şehrinin kütle hareketleri duyarlılık haritası elde edilmiş ve şehir alanındaki kütle hareketlerine hassas noktalar belirlenmiştir. Bu çalışma, Antakya şehrinde kütle hareketleri oluşma potansiyelinin düşük olduğunu göstermiştir. Şehrin % 41’inin düşük (% 35) ve çok düşük (% 6) kütle hareketleri duyarlılığı altında olduğu tespit edilmiştir. Bu sahalar şehirsel alandaki Asi Nehrinin batı kıyısında eğim değerlerinin azaldığı taraça yüzeylerine tekabül etmektedir. Ancak bu alanlarında sel ve taşkın olmak üzere deprem riski altında olduğu da unutulmamalıdır. Bu nedenle yapılacak planlamaların, ilgili bütün doğal afetlerin etkisi göz önüne alınarak üretilen multirisk haritasına göre yapılması gerekmektedir. CBS’ye dayalı AHS yöntemleri kullanılarak yapılan bu çalışmanın daha öncesinde elde edilen bulgularla tutarlı sonuçlar gösterdiği için benzer alanlarda da uygulanabilir olması bakımından tercih edilebileceği anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Kütle hareketleri, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS), Duyarlılık haritası, Antakya şehri (HATAY).

 

Keywords

• Kütle hareketleri, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS), Duyarlılık haritası, Antakya şehri (HATAY)

References

1. Antoniou, A. A., Lekkas, E. 2010. “Rockfall susceptibility map for Athinios port, Santorini Island, Greece”. Geomorphology 118, 152-166.
2. Arslan, E. T. 2010. “Analitik Hiyerarşi Süreci Yöntemiyle Strateji Seçimi: Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesinde Bir Uygulama”. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi 15 (2), 455-477.
3. Atalay, İ., 2011. Toprak Oluşumu, Sınıflandırması ve Coğrafyası. Meta Yayıncılık, İzmir.
4. Ateş, Ş., Keçer, M., Osmançelebioğlu, R., Kahraman, S. 2004. Antakya (Hatay) İl Merkezi ve Çevresinin Yerbilim Verileri, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Jeoloji Etütleri Dairesi Derleme Raporu No: 10717, Ankara.
5. 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. Bijukchhen, S. M., Kayastha, P., Dhital, M. R. 2013. “A comparative evaluation of heuristic and bivariate statistical modelling for landslide susceptibility mappings in Ghurmi-Dhad Khola, east Nepal”. Arabian Journal of Geosciences 6, 2727-2743.
7. Cascini, L., Bonnard, Ch., Corominas, J., Jibson, R., Montero-Olarte, J. 2005. Landslide hazard and risk zoning for urban planning and development. In: Hungr, O., Fell, R., Couture, R., Eberthardt, E. (Eds.), Landslide Risk Management. Taylor and Francis, London.
8. Cevik, E., Topal, T. 2003. “GIS-based landslide susceptibility mapping for a problematic segment of the natural gas pipeline, Hendek (Turkey)”. Environmental Geology 44, 949-962.

9. Dağ, S. 2007. Çayeli (Rize) ve Çevresinin İstatistiksel Yöntemlerle Heyelan Duyarlılık Analizi. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
10. 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.
11. Das, H. O., Sonmez, H., Gokceoglu, C., Nefeslioglu, H. A. 2013. “Influence of seismic acceleration on landslide susceptibility maps: a case study from NE Turkey (the Kelkit Valley)”. Landslides 10, 433-454.
12. Değerliyurt, M. 2013. Antakya’da Doğal Afet Risk Analizi ve Yönetimi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Coğrafya Anabilim Dalı, İstanbul.
13. Duman, T. Y., Çan, T., Olgun, Ş., Nefeslioğlu, H. A., Durmaz S., Hamzaçebi, S., Elmacı, H., Çörekçioğlu, Ş. 2009. 1/500 000 ölçekli Türkiye Heyelan Envanteri Haritası Hatay Paftası. MTA Özel Yayınlar Serisi -24, Ankara.
14. Ebrahimi, L., Servati, M. R., Kardavani, P., Moshiri, R. 2013. “Mass movements Hazard Zonation with Analyzing Hierarchy Process (AHP) Method (Karaj-Chalus Road- of Kandovan – Chalus)”. International Journal of Agriculture and Crop Sciences 5 (6), 579-584.
15. Efe, R. 2010. Biyocoğrafya. MKM Yayıncılık, Bursa.
16. Ekinci, D. 2011. Zonguldak-Hisarönü Arasındaki Karadeniz Akaçlama Havzasının Kütle Hareketleri Duyarlılık Analizi. Titiz Yayınları, İstanbul.
17. Ekinci, D., Özşahin, E., Özer, A. 2010. “Kütle Hareketleri Duyarlılık Haritalarının Oluşturulmasında Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama Teknolojilerinin Kullanımı”. III. Ulusal Jeolojik Uzaktan Algılama (JEOUZAL 2010) Sempozyumu (4-5 Kasım 2010) Bildiri Özleri Kitabı, 20-22, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, Ankara.
18. Esmail, Y., Ahmadi, H. 2003. “Using GIS & RS in Mass Movements Hazard Zonation –A Case Study in Germichay Watershed, Ardebil, Iran”. Disaster Management Map India Conference 2003, GISdevelopment.net, 1-5.
19. Gokceoglu, 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”. Engineering Geology 44, 147-161.
20. Grayson, R. B., Moore, I. D., McMahon, T. A. 1992. “Physically based hydrologic modeling: 1. A terrain-based model for investigative purposes”. Water Resources Research 28 (10), 2639-2658.
21. 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.
22. Hatamifar, R., Mousavi, S., Alimoradi, M. 2012. “Landslide hazard zonation using AHP model and GIS technique in Khoram Abad City”. Geography and Environmental Planning Journal 23 (3), 43-60.
23. Herece, E. 2008. Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
24. Ilanloo, M. 2012. “Mass movements Hazard Zonation with Analyzing Hierarchy Process (AHP) Method (Case Study: Varenge Roud basin)”. International Journal of Agriculture and Crop Sciences 4 (016), 1159-1165.
25. Ildır, B. 1995. “Türkiye’de Heyelanların Dağılımı ve Afetler Yasası İle İlgili Uygulamalar”. İkinci Ulusal Heyelan Sempozyumu, s.: 1-9.,Adapazarı.
26. Intarawichian, N., Dasananda, S. 2010. “Analytical Hierarchy Process for Landslide Susceptibility Mapping in Lower Mae Chaem Watershed, Northern Thailand”. Suranaree Journal of Science and Technology 17 (3), 277-292.
27. Kayastha, P., Dhital, M. R., De Smedt, F. 2012. “Landslide susceptibility mapping using the weight of evidence method in the Tinau watershed, Nepal”. Natural Hazards 63, 479-498.
28. 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.
29. Kitutu, M. G., Muwanga, A., Poesen, J., Deckers, J. A. 2009. “Influence of soil properties on landslide occurrences in Bududa district, Eastern Uganda”. African Journal of Agricultural Research 4 (7), 611-620.
30. 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 and Earth System Sciences 10, 2067-2079.
31. Komac, M. 2006. “A landslide susceptibility model using the analytical hierarchy process method and multivariate statistics in perialpine Slovenia”. Geomorphology 74 (1-4), 17-28.
32. Korkmaz, H. 2006. “Antakya’da Zemin Özellikleri ve Deprem Etkisi Arasındaki İlişki”. Ankara Üniversitesi Türkiye Coğrafya Araştırma ve Uygulama Merkezi Coğrafi Bilimler Dergisi 4 (2), 47- 63.
33. Maryam, I., Ebrahim, M., Servati, M. R. 2009. “Mass Movements Hazard Zonation With Analyzing Hierarchy Process (AHP) Method (Case Study:Karaj Dam Basin)”. Journal of Physical Geography 2 (5), 85-95.
34. Mater, B. 1998. Toprak Coğrafyası. Çantay Kitabevi, İstanbul.
35. Mitasova, H., Hofieka, J., Zlocha, M., Iverson, L. R. 1996. “Modeling topographic potential for erosion and deposition using GIS”. International Journal of Geographic Information Systems 10, 629-641.
36. Moore, I. D., Grayson, R. B., Landson, A. R. 1991. “Digital terrain modeling: A review of hydrological, geomorphological and biological applications”. Hydrological Processes 5, 3-30.
37. Nagarajan, R., Roy, A., Vinod Kumar, R., Mukherjee, A., Khire, M. V. 2000. “Landslide hazard susceptibility mapping based on terrain and climatic factors for tropical monsoon regions”. Bulletin of Engineering Geology and the Environment 58, 275-287.
38. Nefeslioglu, H. A., Duman, T. Y. , Durmaz, S. 2008. “Landslide susceptibility mapping for a part of tectonic Kelkit Valley (Eastern Black Sea region of Turkey)”. Geomorphology 94 (3-4), 401-418.
39. Özşahin E. 2014. “Kuseyr Platosu’nun (Hatay) Jeomorfolojik Özellikleri”. Akademik Sosyal Araştırmalar Dergisi 1, 121-147.
40. Özşahin E., Kaymaz, Ç. K. 2013a. Antakya ve Erzurum Kentlerinin Jeomorfolojik Özelliklerinin Kentsel Ekoloji Penceresinden Analizi. Kuramdan Uygulamaya Yerel Yönetimler ve Kentsel Politikalar, Editörler: Yakup Bulut, Veysel Eren, Sedat Karakaya, Abdullah Aydın, s.: 779-788, Pegem Akademi, ISBN: 978-605-364-618-1, Ankara.
41. Özşahin E., Kaymaz, Ç. K. 2013b. “Afet Kültürünün Değerlendirilmesine Bir Örnek: Antakya Şehri”. 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, s.: 1-8, 25-27 Eylül 2013, MKÜ–HATAY.
42. Özşahin E., Kaymaz, Ç. K. 2015. “CBS ve AHS Kullanılarak Doğal Çevre Bileşenleri Açısından Kentsel Mekânın Yerleşime Uygunluk Analizine Bir Örnek: Antakya (Hatay)”. Doğu Coğrafya Dergisi 20 (33), 111-134.
43. Özşahin, E. 2010. “Antakya’da (Hatay) Yer Seçiminin Jeomorfolojik Özellikler ve Doğal Risk Açısından Değerlendirilmesi”. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi 13/23, 1-16.
44. Özşahin, E. 2013a. Kütle Hareketleri ve Türkiye. Prof. Dr. Asaf Koçman’a Armağan, (Editör: Prof. Dr. Ertuğ ÖNER), Ege Üniversitesi Yayınları Edebiyat Fakültesi Yayın No: 180, s.: 225-249, İzmir.
45. Özşahin, E. 2013b. “Türkiye’de Yaşanmış (1970-2012) Doğal Afetler Üzerine Bir Değerlendirme”. 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, s.: 1-8, 25-27 Eylül 2013, MKÜ–HATAY.
46. Özşahin, E. 2013c. “CBS Kullanılarak Hatay İli Heyelan Duyarlılık Analizi”. Anadolu Doğa Bilimleri Dergisi 4 (1), 47-59.
47. Parker, A. J. 1982. “The topographic relative moisture index: an approach to soil moisture assessment in mountain terrain”. Physical Geography 3(2), 160-168.
48. Saaty, T. L. 1980. The Analytic Hiearchy Process. New York, McGrawHill.
49. Saaty, T. L. 1994. “How to make a decision: the analytic hierarchy process”. Interfaces 24, 19-43.
50. Saaty, T. L. 2008. Decision making with the analytic hierarchy process. The International Journal of Quality and Service Sciences 1, 83-98.
51. Saaty, T. L., Vargas, L. G., Dellman, K. 2003. “The Allocation of Instangible Resources: The Analytic Hierarchy Process and Linear Programming”. Socio-Economic Planning Sciences 37, 169-189.
52. Saha, A. K., Gupta, R. P., Arora, M. K. 2002. “GIS-based landslide hazard zonation in the Bhagirathi (Ganga) valley, Himalayas”. International Journal of Remote Sensing 23 (2), 357-369.
53. Santi, P. M., Russell, C. P., Higgins, J. D., Spriet, J. I. 2009. “Modification and statistical analysis of the Colorado Rockfall Hazard Rating System”. Engineering Geology 104, 55–65.
54. Scholl, A., Manthey, L., Helm, R., Steiner, M. 2005. “Solving Multiattribute Design Problems with Analytic Hierarchy Process and Conjoint Analysis: An Empirical Comparison”. European Journal of Operational Research 164, 760-777.
55. Schreiber, P. 1904. “Über die Beziehungen zwischen dem Niederschlag und der Wasserführung der Flüsse in Mitteleuropa”. Meteorologische 21, 441-452.
56. Shrestha, R. K., Alavalapatı, J. R. R., Kalmbacher, R. S. 2004. “Exploring the Potential for Silvopasture Adoption in South-central Florida: an Application of SWOT-AHP Method”. Agricultural Systems 81, 185-199.
57. Suzen, M. L., Doyuran, V. 2004. “Data driven bivariate landslide susceptibility assessment using geographical information systems: a method and application to Asarsuyu catchment, Turkey”. Engineering Geology 71, 303-321.
58. Tağıl, Ş. 2006. “Kazdağı Milli Parkında Arazi Örtüsü Organizasyonunu Kontrol Eden Jeomorfometrik Faktörler: Bir CBS Yaklaşımı”. Coğrafi Bilimler Dergisi 4 (2), 1-11.
59. TUİK ADNKS (Türkiye İstatistik Kurumu Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi) 2014. Hatay ili Mahalle nüfusları. Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara.
60. Vahidnia, M. H., Alesheikh, A. A., Alimohammadi, A., Hosseinali, F. 2009. “Landslide Hazard Zonation Using Quantitative Methods in GIS”. International Journal of Civil Engineerng 7, 176-189.
61. van Westen, C. J., Rengers, N., Soeters, R. 2003. “Use of geomorphological information in indirect landslide susceptibility assessment”. Natural Hazards 30 (3), 399-419.
62. Varnes, J. D. 1984. Landslide hazard zonation: a review of principles and practice. United Nations Educational, France.
63. Wind, Y., Saaty, T. L. 1980. “Marketing Applications of the Analytic Hierarchy Process”. Management Science 26 (7), 641- 658.
64. Yalçın, A. 2005. An investigation on Ardesen (Rize) region on the basis of landslide susceptibility. PhD Thesis, Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey (in Turkish).
65. 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.
66. Yalçın, A. 2007. “Heyelan Duyarlılık Haritalarının Üretilmesinde Analitik Hiyerarşi Yönteminin ve CBS’nin Kullanımı”. Selçuk Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 22 (3), 1-14.
67. Ying, X., Zeng, G-M., Chen, G-Q., Tang, L., Wang, K-L., Huang, D-Y. 2007. “Combining AHP with GIS in synthetic evaluation of eco-environment quality-A case study of Hunan Province, China”. Ecological Modelling 209 (2-4), 97-109.
68. Yüksel, N. 2007. Coğrafi bilgi sistemleri tabanlı heyelan duyarlılık haritalarının oluşturulmasında istatistiksel yöntemlerin ve yapay sinir ağlarının kullanılması: Kumluca-Ulus (Bartın) Bölgesi. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
69. Zeverbergen, L. W., Thorne, C. R. 1987. “Quantitative analysis of land surface topography”. Earth Surface Processes and Landforms 12, 47–56.