Çoruh Deltası (Gürcistan) Kıyı Aşınım ve Birikim Hızlarının DSAS Kullanılarak Analizi

Year 2023, Volume: 13 Issue: 3, 1192 - 1212, 15.09.2023

Mustafa Murat Kale , Şevval Koç

https://doi.org/10.31466/kfbd.1327232

Abstract

Sınır aşan bir akarsu olan Çoruh Nehri XIX. yüzyıldan günümüze uzanan süreçte büyük antropojenik müdahaleler ile karşı karşıya kalmıştır. Antropojen faaliyetler nedeniyle artan baskı delta kıyı çizgisinde değişime neden olmuş ve olmaya devam etmektedir. Baskı sadece morfolojiyi değiştirmemekte, ayı zamanda bölgedeki şehirleşmenin gelişim sürecinde de dikkate alınması gereken bir unsur olma özelliği taşır. Karadeniz’in güney doğusundaki önemli turizm merkezi olan Batum şehri, Çoruh Deltası üzerinde yer alır. Delta kıyısı boyunca gelişim gösteren Batum, kıyı erozyonundan doğrudan etkilenmektedir. Bu bağlamda şehre ait farklı fonksiyonlara sahip alanlar kıyı çizgisi değişiminin baskısı ile karşı karşıyadır. Bu çalışmada, Çoruh Deltası kıyı erozyonunun Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri yardımıyla belirlenerek aşınım ve birikim hızlarının (m/yıl) hesaplanması ve analiz edilmesi amaçlanmıştır. Bu sayede şehrin karşı karşıya olduğu risk net bir şekilde olarak ortaya çıkacaktır. Çalışmada 1984, 2000 ve 2020 yıllarına ait Landsat uydu görüntüleri kullanılmıştır. Uydu görüntülerinden itibaren NDWI (Normalized Difference Water Index) kullanılarak kıyı çizgileri üretilmiştir. Kıyı çizgisindeki değişim DSAS (Digital Shoreline Analysis System) kullanılarak araştırılmıştır. Çalışma sahasının I. grup olarak sınıflandırılan kesiminde aşınımın egemen olduğu ve aşınım hızının 2,37 m/yıl olduğu tespit edilmiştir. II. grup olarak sınıflandırılan kesiminde ise kıyı çizgisi ilerlemesi ve gerilemesinin bir arada gerçekleştiği belirlenmiştir. II. grupta aşınım hızının en yüksek 2,90 m/yıl, birikim hızının ise en yüksek 2,41 m/yıl olarak gerçekleştiği hesaplanmıştır. Çalışma bulguları özellikle Gonio plajının yer aldığı bölge ile Batum Uluslararası Havalimanı’nın kıyı erozyonuna bağlı olarak deniz ilerlemesi sorunuyla karşı karşıya olduğu savını desteklemektedir.

Keywords

Kıyı çizgisi, Aşınım ve birikim, NDWI, DSAS.

Analysis of Coastal Erosion and Deposition Rates in the Çoruh Delta (Georgia) using DSAS

Abstract

As a transboundary river, the Çoruh River has faced major anthropogenic interventions from the nineteenth century to the present day. Increasing pressure due to anthropogenic activities has caused and continues to cause changes in the delta shoreline. Pressure does not only change the morphology, but has also become a factor to be taken into account in the development process of urbanization in the region. Batumi, one of the important centres in the south-east of the Black Sea, is located on the Çoruh delta. Developing along the delta coast, Batumi is directly affected by coastal erosion. In this context, areas of the city with different functions are under the pressure of shoreline change. This study aims to calculate and analyze the erosion and deposition rates (m/year) by revealing the shoreline change in the Çoruh Delta with the help of Remote Sensing and Geographic Information Systems. In this way, the risk facing the city will be clearly revealed. Landsat satellite images from 1984, 2000, and 2020 were used in the study. From the satellite images, shorelines were created by NDWI (Normalized Difference Water Index) analysis. The change in the shoreline was investigated using DSAS (Digital Shoreline Analysis System). In the part of the study area classified as group I, it was determined that the erosion rate was 2.37 m/year. In the part of classified as group II, it was determined that shoreline advancement and retreat occurred together. It was calculated that the highest erosion rate was 2.90 m/year and the highest accumulation rate was 2.41 m/year in group II. The results of the study support the assertion that especially the area where Gonio beach is located and Batumi International Airport are facing the problem of sea advancement due to coastal erosion.

Keywords

Shoreline, Erosion and deposition, NDWI, DSAS

References

• Acar, E. (2017). Artvin ilinin hidroelektrik santraller bakımından değerlendirilmesi. Karadeniz Araştırmaları, 14 (56), 185-199.
• Akdeniz, H.B. (2021). Kıyı Çizgisi Zamansal Değişiminin İncelenmesi ve Kıyı Yönetim Sisteminin Geliştirilmesi. Konya Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü,Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Konya.
• Aktaş, C. ve Bahadır, M. (2022). Çam Burnu (Ordu) ile Gül Burnu (Giresun) arası kıyı çizgisinin zamansal değişimi ve kıyı kullanımı. lnternational Journal of Geography and Geography Education, (45), 320-348. doi: 10.32003/igge.1016311
• Algan, O., Gazioğlu, C., Yücel, Z., Çağatay, N. ve Gönençgil, B. (2000). Sediment at Freshwater Disharges of the Anatolian River into the Black Sea. Black Workshop Sea Fluxes Report No. 145. UNESCO: Paris.
• Ataol, M., Kale, M.M., and Tekkanat, İ.S. (2019). Assessment of the changes in shoreline using Digital Shoreline Analysis System: a case study of Kızılırmak Delta in northern Turkey from 1951 to 2017. Environmental Earth Sciences, 78, doi: 10.1007/s12665-019-8591-7
• Avcı, S. (2017). Kıyı alanların kullanımında beşeri faktörler, Yasal ve Bilimsel Boyutları ile Kıyı içinde (117-146). İstanbul: Jeomorfoloji Derneği Yayını.
• Ayalke, Z. G., Şişman, A., and Akpinar, K. (2023). Shoreline extraction and analyzing the effect of coastal structures on shoreline changing with remote sensing and geographic information system: Case of Samsun, Turkey. Regional Studies in Marine Science, 61. doi: 10.1016/j.rsma.2023.102883
• Bilashvili, K.. (2007). dynamics of the deltaic canyon area of the Rv. Chorokhi, Georgia. Vasilios Lykousis,, Dimitris Sakellariou and Jacques Locat (eds). In Submarine Mass Movements and Their Consequences. Dordrecht: Springer.
• Bougherira, A., Ghodbani, T., and Kouti, A. (2020). Contemporary geomorphic evolution of Falcon Cape sandy coastline (Oran, Algeria): geographical information system (GIS) - based approach. Arab J Geosci. 13(18):1–16.
• Brandt. S.A. (2000). Classification of geomorphological effects downstream of dams. Catena, 40. 375–401.
• Ciritçi, D. (2020). İzmit Körfezi Kıyı Değişiminin Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama Yöntemleriyle Otomatik Belirlenmesi. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Sivas.
• Çoban, H., Koç, Ş. ve Kale, M.M. (2020). Çoruh Deltası (Gürcistan/Batum) kıyı çizgisi değişimi (1984 – 2019). lnternational Journal of Geography and Geography Education, (42), 589-601. doi:10.32003/igge.741573
• Crowell, M., Douglas, B. C., and Leatherman, S. P., (1997), On forecasting future U.S. shoreline positions—A test of algorithms: Journal of Coastal Research, 13(4), 1245-1255.
• Demiroğlu, İ. ve Ernst F.B., (2022). Uzaktan algılama teknikleri kullanılarak Zernek Barajının alansal, hacimsel ve kıyı değişimlerinin zamana bağlı analizi. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi. 7(1): 15-26.
• Di Leo, M., Giardino, A., Bragantini, G., Devroeg, H., and Tonnon, P. K., (2015). Batumi coastal protection: Facing decreasing river discharges of Gravel and Canyons Traps. In Proceedings of the 36 th IAHR World Congress.
• Eraslan, S. (2019). Kızılırmak Deltası Ekolojik Risk Değerlendirmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yayımlanmamış Doktora Tezi, Samsun.
• Erdağ, R. (2015). Türkiye’nin sınıraşan sular sorunu. Yalova Sosyal Bilimler Dergisi, 5 (9), 27-52. doi: 10.17828/yasbed.52053
• Erdem, F., Derinpınar, M.A., Nasırzadehdızajı, R., Oya, S., Şeker, D.Z., ve Bayram, B. (2018). rastgele orman yöntemi kullanılarak kıyı çizgisi çıkarımı İstanbul örneği. Geomatik, 3 (2), 100-107. doi: 10.29128/geomatik.362179
• Erinç, S. (2001). Jeomorfoloji II. İstanbul: Der Yayınevi.
• Giardino, A., Di Leo, M., Bragantini, G., De Vroeg, H., Tonnon, P. K., Huisman, B., and De Bel, M. (2015). An integrated sediment management scheme for the coastal area of Batumi (Georgia). In Proceedings of the medcoast conference, (pp. 703-714). Varna: Mediterranean Coastal Foundation.
• Gibeaut, J.C., Hepner, T., Waldinger, R., Andrews, J., Gutierrez, R., Tremblay, T.A., Smyth, R., and 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.
• Hay, B.J. (1994). Sediment and water discharge rates of Turkish Black Sea rivers before and after hydropower dam construction. Environmental Geology, 23 (4), 276-283.
• Hoşgören, Y. (2013). Jeomorfolojinin Ana Çizgileri I. İstanbul: Çantay Kitapevi.
• Himmelstoss, E.A., Henderson, R.E., Kratzmann, M.G., Farris, A.S., (2018). Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 5.0 user guide: U.S. Geological Survey Open-File Report 2018–1179, https:// doi.org/10.3133/ofr20181179.
• İnandık, H. (1971). Deniz ve Kıyı Coğrafyası. İstanbul: İstanbul Üniversitesi Yayınları.
• İncedayı, N. (2015). Kocasu Çayı Deltası ve Yakın Çevresinin Ekolojik Açıdan Değerlendirilmesi. İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi, İstanbul.
• Jaoshvili, S. (2002). The Rivers of the Black Sea. Khomerski, I., Gigineishvili, G. Kordzadze, A. (eds) Technical Report No. 71. Copenhagen: European Enviromental Ajency.
• Jipa, D.C., Panin, N., Olariu, C., and Pop, C. (2020). Black Sea submarıne valleys–patterns, systems, networks. GeoEcoMarina, 26.
• Kale, M.M., Ataol, M., and Tekkanat, I.S. (2019). Assessment of shoreline alterations using a Digital Shoreline Analysis System: a case study of changes in the Yeşilırmak Delta in northern Turkey from 1953 to 2017. Environmental Monitoring and Assessment, 191, doi:10.1007/s10661-019-7535-8
• Kalkan, K., Maktav, D., and Bayram, B. (2019). Shoreline extraction from cloud removed Landsat 8 Image. Aslan, Z., Dökmen, F., Feoli, F., Siddiqi, A., E, (eds.) Case Study Lake Ercek, Turkey. In Mathematical Modeling of Real World Problems, (37-54). New York:: Nova Science.
• Kaplan, G., Avdan, U., Yigit Avdan, Z., and Jovanovska, T. (2020). Monitoring shared international waters with remote sensing data. Resilience Jurnal, 4(1), 77-88
• Karasu, S. (2016). Dünyada ve Türkiye’de yapay kıyı beslemesi. SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. doi:20. 10.16984/saufenbilder.02100.
• Kılar, Ç. ve Çiçek, İ. (2018). Göksu Deltası kıyı çizgisi değişiminin DSAS aracı ile belirlenmesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 16(1), 89-104. doi: 10.1501/Cogbil_0000000192
• Koç, Ş. (2023). Çoruh Deltası (Batum) Kıyı Çizgisi Değişikliğinin DSAS Kullanılarak Analizi, Çankırı Karatekin Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Çankırı.
• Köle, M. M. (2017). 1965-2016 dönemi Türkiye sınıraşan sular politikası. Marmara Coğrafya Dergisi, (35), 122-133.
• Kshetri, T. (2018). NDVI, NDBI & NDWI calculation using landsat 7, 8. GeoWorld, 2, 32-34.
• Kuleli, T., Güneroğlu, A., Karslı, F., and Dihkan, M. (2011). Automatic detection of shoreline change on coastal Ramsar wetlands of Turkey. Ocean Eng. 38(10):1141-1149.
• Louati, M., Saïdi, H., and Zargouni, F. (2015). Shoreline change assessment using remote sensing and GIS techniques: a case study of the Medjerda delta coast, Tunisia. Arab J Geosci 8:4239-4255.
• 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, 25(5), 937–958.
• McFeeters, S.K. (1996). The use of the normalized difference water index (NDWI) in the delineation of open water features. International Journal of Remote Sensing, 17(7), 1425-1432.
• Miliman, J.D. (1980). Transfer of river-borne particulate material to the oceans. In: River Inputs to Ocean Systems. In J. M.Martin, J. D. Burton, & D. Eisma (Eds.). SCORLJNEP UNESCO. Review and workshop (pp. 5-12). Rome: FAO.
• Muskananfola, M. R, and Febrianto, S. (2020). Spatio-temporal analysis of shoreline change along the coast of Sayung Demak, Indonesia using Digital Shoreline Analysis System. Reg Stud Mar Sci 34:101060.
• Oyedotun, T.D.T. (2014). Shoreline geometry: DSAS as a tool for Historical Trend Analysis. Geomorphological Techniques, 2,1-12.
• Pepping, C. (2012). Feasibility study of an artificial sandy beach at Batumi, Georgia. Delft University of Technology. Master thesis, https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3A5caae9c0-3175-4d24-9793-d9aaaa86ca7a.
• Rio, L.D., Gracia, J.F., and 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.
• Sucu, S., Dinç, T. (2008). Çoruh havzası projeleri. TMMOB II. Ulusal Su Politikaları Kongresi, 20–22 Mart. Ankara
• Süme, V. ve Türüt, R. (2018). Artvin sınırları içinde, çoruh nehri ana kolu üzerinde bulunan barajların hidroelektrik potansiyeli ve çevresel etkileri. Türk Hidrolik Dergisi, 2(1), 13-18.
• Tağıl, Ş., ve Cürebal, İ. (2005). Altınova (Balıkesir) Sahilinde Kıyı Çizgisi Değişimini Belirlemede Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi,15(2), 51–68.
• Tanıl, G. (2015). Batum’da turizmin gelişimi ve bölge gelişimine katkısı. Doğuş Üniversitesi Dergisi, 16(1), 91-107.
• Thieler, E.R., Himmelstoss, E.A, Zichichi, J.L., and Ergul, A. (2017). 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/
• Turoğlu, H. (2019). Yapay kıyıların jeomorfolojik tanımlaması: Diliskelesi kıyıları örneği (Kocaeli, Türkiye). Coğrafya Dergisi, 39, 11–27. doi:10.26650/JGEOG2019-0015
• Zenkovich, V. P., and Schwartz, M. (1987). Protecting the Black Sea-Georgian S.S.R. gravel coast. Journal of Coastal Research. 3: 201–9.