İçme Suyu Altyapısının Mekânsal Yönetimi için Örnek Bir Coğrafi Bilgi Sistemi Tasarımı ve Uygulaması: Trabzon Büyükşehir Belediyesi Özel Durum Çalışması

Year 2024, Volume: 14 Issue: 2, 816 - 849, 18.06.2024

Yakup Emre Çoruhlu , Sait Semih Altaş

https://doi.org/10.31466/kfbd.1437217

Abstract

Kentin tamamına hizmet sunan ve bir bütün halinde ele alınması gereken altyapı tesisleri, tıpkı kentler gibi, düzenli ve planlı bir şekilde inşa edilmelidir. İnşa edilen altyapı tesisleri zamanla eskimekte ve hizmet veremez duruma da gelebilir. Altyapı tesislerinin yenilenmesi veya değiştirilmesi sırasında, gerekli bakım-onarım ve yenileme çalışmaları mümkün olan en kısa zamanda tamamlanmalıdır. Bu altyapı tesisleri dijital ortamda haritalara aktarılamamış, çoğu zaman kurumsal değil kişi odaklı bilgilerle yönetile gelmiştir. Altyapı tesislerinin imalat, bakım, onarım ve yönetişim süreçlerinin bir sistem dâhilinde, zamanında ve etkili bir şekilde yapılamaması bir problem durumudur. Böylesi bir hizmeti sağlamanın tek yolu, geçmişteki klasik yöntemlerden farklı olarak, günümüz bilişim, CBS ve GNSS teknolojilerinin birlikte kullanımından geçmektedir. Çalışmanın amacı, güncel haritacılık teknolojileri ve bilişim imkânlarını kullanan bir yöntemle altyapı tesislerinin önemli bir bileşeni olan içme suyu tesislerinin etkili bir şekilde yönetilmesidir. Özellikle LADM’nin ISO standardına dönüşmesinden sonra ülkemizde yürütülen TUCBS çalışmaları ve birçok akademik çalışma LADM’ye uygun şekilde UML diyagramları ile modellenmiştir. Çalışma kapsamında bu modelleme dili ile UML diyagramları hazırlanmış ve ardından CBS veri tabanı kurulmuştur. Çalışmadan elde edilen en önemli sonuç; Trabzon kenti ilçe merkezlerinin tüm içme suyu altyapısı konumsal sorgulamalara imkân veren bir yapıda sisteme aktarılarak arıza tespit, bakım ve onarım süreçlerinin en kısa zamanda ve en az maliyetle yürütülmesinin sağlanmış olmasıdır. Bu konu ile ilgili araştırma yapanlara, içme suyu altyapı tesis bileşenlerinin dijital ortama aktarılması yanında sistemleriyle abonelerin de ilişkilendirilmesi tavsiye edilebilir. Ayrıca olası bakım, onarım ve arıza durumlarında, sadece bu işlemlerden etkilenecek abonelerin bilgilendirmesine imkân veren bir yapıda bilgi sistemlerini tasarlamaları da önerilebilir.

Keywords

sürdürülebilir arazi yönetimi, arazi nesnesi, altyapı tesisi, içme suyu, LADM, UML, veri modeli

Ethical Statement

Bu makalenin hazırlanması bilimsel etik kurallara uyulmuştur.

Supporting Institution

Trabzon Büyükşehir Belediyesi Trabzon İçmesuyu ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü

Thanks

Üniversite/Kamu/Sanayii İşbirliğinde tamamlanan “Altyapı Tesisleri İçin Coğrafi Veri Modeli Geliştirilmesi ve Uygulanması: Trabzon İçme Suyu Coğrafi Bilgi Sistemi Örneği” başlıklı yüksek lisans tezine, desteklerinden ötürü Trabzon Büyükşehir Belediyesi TİSKİ Genel Müdürlüğü yönetici ve çalışanlarına teşekkür ederiz. Bu makale, anılan tezden üretilmiştir.

The Geographic Information System Design and Application for Spatial Management of Drinking Water Infrastructure: Trabzon Metropolitan Municipality Special Case Study

Abstract

Infrastructure facilities, which serve the whole city and should be considered as a whole, should be built in a regular and planned manner, just like cities. Infrastructure facilities that are built become overused/worn-out over time and may become unserviceable. During the renovation or replacement of infrastructure facilities, the necessary maintenance-repair and renovation works should be completed as soon as possible. These infrastructure facilities have not been transferred completely to maps in the digital environment, and they have mostly been managed with person-oriented information rather than institutional. The manufacturing, maintenance, repair and governance processes of infrastructure facilities cannot be carried out in a timely and effective manner within a system is a problem on which this study is focused. The only way to provide such a service is to use today's informatics, GIS and GNSS technologies together, unlike the classical methods in the past. The study aims to effectively manage drinking water facilities, which is an important component of infrastructure facilities, with a method using up-to-date cartography technologies and informatics opportunities. Especially after the conversion of LADM to ISO standards, TNGIS studies and many academic studies carried out in our country have been modeled with UML diagrams by LADM. Within the scope of the study, UML diagrams were prepared with this modeling language and then a GIS database was established. The whole of the drinking water infrastructure of the study area was transferred to geographical information system. Thanks to this information and system, spatial inquiries, fault detection, maintenance and repair processes can be carried out in minimum time and cost. It can be recommended to those who do research on this subject, besides transferring the components of the drinking water infrastructure to the digital environment, as well as linking the subscribers with their systems. In addition, it can be suggested that they design information systems in a structure that allows only those who will be affected by these processes to be informed in case of possible maintenance, repair and malfunction.

Keywords

sustainable land management, land object, infrastructure facility, drinking water, LADM, UML, data model

References

• Agardi, A., 2022. Relontouml: Development of a Model Based on Relational Model, Ontology and UML Műszaki Tudományos Közlemények , 16 (1), 1-4.
• Ahopelto, S., & Vahala, R., 2020. Cost–benefit analysis of leakage reduction methods in water supply networks. Water, 12(1), 195.
• Alıcı, O. V. ve Özaslan, K., 2016. Yerel Yönetimlerde Altyapı Sistemlerinin Sayısallaştırılması Ve Su Kayıplarının Önlenmesi. Uluslararası Bilimsel Araştırmalar Dergisi (Ibad), 3(1), 204-218.
• Altaş A., 2022. Altyapı Tesisleri İçin Coğrafi Veri Modeli Geliştirilmesi Ve Uygulanması: Trabzon İçme Suyu Coğrafi Bilgi Sistemi Örneği, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Aquino Ficarelli, T. R., & Ribeiro, H., 2021. The contribution of geographical information systems—GIS in water and sewage companies for water sustainability. In Sustainability in natural resources management and land planning (pp. 17-29). Cham: Springer International Publishing
• Ayadi, A., Ghorbel, O., BenSalah, M. S. ve Abid, M., 2019. A framework of monitoring water pipeline techniques based on sensors technologies. Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences.
• Bayraktar, Z., 2019. Altyapı koordinasyon merkezleri için konumsal veri standartlarına uygun bilgi sistemi tasarımı: Trabzon örneği (Master's thesis, Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Bozkurt, Y. ve Arslan, R., 2017. Kamusal Hizmet Sunumunda Suyun Yeri: Kütahya Belediyesi Örneği. Kastamonu Üniversitesi İktisadi Ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 201-213
• Çağdaş, V., 2013. An Application Domain Extension to CityGML for immovable property taxation: A Turkish case study. International journal of applied earth observation and geoinformation, 21, 545-555.
• Cardoso, M. A., Silva, M. S., Coelho, S. T., Almeida, M. C., & Covas, D. I. C., 2012. Urban water infrastructure asset management–a structured approach in four water utilities. Water Science and Technology, 66(12), 2702-2711.
• Clarke, K. C., McLafferty, S. L., & Tempalski, B. J., 1996. On epidemiology and geographic information systems: a review and discussion of future directions. Emerging infectious diseases, 2(2), 85.
• Çoruhlu, Y. E., Baser, V., & Yildiz, O., 2021. Object-based geographical data model for determination of the cemetery sites using SWOT and AHP integration. Survey Review, 53(377), 108-121.
• Çoruhlu, Y. E., & Çelik, M. Ö., 2022. Protected area geographical management model from design to implementation for specially protected environment area. Land Use Policy, 122, 106357.
• Çoruhlu, Y. E., Inan, H. I., Yilmaz, H. ve Demir, O., 2015. Geographic Data Model Of Foundation İmmovable. Sigma Journal Of Engineering And Natural Sciences, 33(4), 539-559.
• Çoruhlu, Y. E., & Toludan, T., 2020. Data model development for ‘buying and selling’transactions as a real estate acquisition method. Survey review, 52(374), 403-414.
• Delgado, J. A., Groffman, P. M., Nearing, M. A., Goddard, T., Reicosky, D., Lal, R., ... & Salon, P., 2011. Conservation practices to mitigate and adapt to climate change. Journal of soil and water conservation, 66(4), 118A-129A.
• Egenhofer, M. J., & Frank, A., 1992. Object-oriented modeling for GIS. Journal of the Urban and Regional Information Systems Association, 4(2), 3-19.
• Ertunç, E., Muchová, Z., Tomić, H., & Janus, J., 2022. Legal, procedural and social aspects of land valuation in land consolidation: A comparative study for selected Central and Eastern Europe countries and Turkey. Land, 11(5), 636.
• Eynard, B., Gallet, T., Nowak, P. ve Roucoules, L., 2004. UML based specifications of PDM product structure and workflow. Computers in industry, 55(3), 301-316.
• Gleick, P. H., 1998. Water in crisis: paths to sustainable water use. Ecological applications, 8(3), 571-579.
• Güneş, A. M., 2010. European Union Water Framework Directive and Turkish Water Law. EU, Turkish and German Environmental Law Symposium, 18-20.
• Günhan, Ö., 2014, Yeraltı Sularının Kalitesinin Değerlendirilmesi Açısından Uygun Bir Metodoloji Araştırması, Uzmanlık Tezi, T. C. Orman Ve Su İşleri Bakanlığı, Ankara.
• FIG, 1998. Cadastre 2014: A Vision for The Future Cadastral System.〈https://fig.net/resources/publications/figpub/cadastre2014/index.asp〉
• Haberl, H., 2015. Competition for land: A sociometabolic perspective. Ecological Economics, 119, 424-431.
• İnan, H. İ. ve Yomralıoğlu, T., 2011. Land Administration Domain Model. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, (104), 21-29.
• İşitmezoğlu, S. Ve Ataman, S., 2007. Altyapı Bilgi Sisteminin Ülkemiz İçin Önemi, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, 30 Ekim –02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon
• Kalogianni, E., Janečka, K., Kalantari, M., Dimopoulou, E., Bydłosz, J., Radulović, A., ... & Van Oosterom, P., 2021. Methodology for the development of LADM country profiles. Land Use Policy, 105, 105380.
• Kang, D. ve Lansey, K., 2013. Scenario-Based Robust Optimization of Regional Water and Wastewater Infrastructure, Journal of Water Resources Planning and Management, 139 (3), 325-338.
• Kara, A., Çağdaş, V., Isikdag, U., van Oosterom, P., Lemmen, C., & Stubkjaer, E., 2021. The LADM Valuation Information Model and its application to the Turkey case. Land use policy, 104, 105307.
• Karley, N. K., 2009. Flooding and physical planning in urban areas in West Africa: Situational analysis of Accra, Ghana. Theoretical and Empirical Researches in Urban Management, 4(4 (13), 25-41.
• Lal, R., 2012. Climate change and soil degradation mitigation by sustainable management of soils and other natural resources. Agricultural Research, 1, 199-212.
• Lemanski, C., & Massey, R., 2022. Is the grid people or product? Relational infrastructure networks in Cape Town's energy-housing nexus. Urban Geography, 1-25.
• Lemmen, C. H. J., Van Oosterom, P. J. M., Uitermark, H. T., & De Zeeuw, K., 2013. Land administration domain model is an ISO standard now. In Proceedings of the Annual World Bank Conference on Land and Poverty, Washington (USA), 8-11 April, 2013. World Bank.
• Lemmen, C., Van Oosterom, P., & Bennett, R., 2015. The land administration domain model. Land use policy, 49, 535-545.
• Omole, D. O., & Ndambuki, J. M., 2014. Sustainable living in Africa: Case of water, sanitation, air pollution and energy. Sustainability, 6(8), 5187-5202.
• Pedro-Monzonís, M., Solera, A., Ferrer, J., Estrela, T., & Paredes-Arquiola, J., 2015. A review of water scarcity and drought indexes in water resources planning and management. Journal of Hydrology, 527, 482-493.
• Polat, Z. A., Alkan, M. ve Sürmeneli, H. G., 2017. Determining strategies for the cadastre 2034 vision using an AHP-Based SWOT analysis: A case study for the turkish cadastral and land administration system. Land use policy, 67, 151-166.
• Polat, Z. A., & Alkan, M., 2018. Design and implementation of a LADM-based external archive data model for land registry and cadastre transactions in Turkey: A case study of municipality. Land use policy, 77, 249-266.
• Polat, Z. A., Alkan, M., Paulsson, J., Paasch, J. M., & Kalogianni, E., 2022. Global scientific production on LADM-based research: A bibliometric analysis from 2012 to 2020. Land use policy, 112, 105847.
• Reggio, G., Leotta, M., Ricca, F., & Clerissi, D., 2015. What are the used UML diagram constructs? A document and tool analysis study covering activity and use case diagrams. In Model-Driven Engineering and Software Development: Second International Conference, MODELSWARD 2014, Lisbon, Portugal, January 7-9, 2014, Revised Selected Papers 2 (pp. 66-83). Springer International Publishing.
• Resmi Gazete, Sular Kanunu. (831), 28.4.1926
• Resmi Gazete, Yerleşim Yerlerine İçme, Kullanma ve Sanayi Suyunun Belediye Teşkilatları İle Temini Hakkında Kanun. (1053), 3.7.1968
• Resmi Gazete, İSKİ Genel Müdürlüğünün Kuruluş ve Görevleri Hakkında Kanun. (2560), 20.11.1981
• Resmi Gazete, Büyükşehir Belediyesi Kanunu. (5216), 10.7.2004
• Resmi Gazete, Belediye Kanunu. (5393), 13.7.2005
• Sadeghioon, A. M., Metje, N., Chapman, D. ve Anthony, C., 2018. Water pipeline failure detection using distributed relative pressure and temperature measurements and anomaly detection algorithms. Urban Water Journal, 15(4), 287-295.
• Steudler, D., 2014. Cadastre 2014 and Beyond. FIG Publication No:61. International Federation of Surveyors, Copenhagen, Denmark.
• Tezcan, A., Büyüktaş, K., & Aslan, Ş. T. A., 2020. A multi-criteria model for land valuation in the land consolidation. Land use policy, 95, 104572.
• Trabzon İçme Suyu ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü, 2015. 2015-2019 Stratejik Planı, URL: https://www.tiski.gov.tr/icerik/detay.aspx?Id=272
• Trabzon İçme Suyu ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü, 2020. 2020-2024 Stratejik Planı, URL: https://www.tiski.gov.tr/icerik/detay.aspx?Id=3526
• Weeks, J. R., 2010. Defining urban areas. Remote sensing of Urban and Suburban areas, 33-45.
• Zhao, X., Yu, J., Lin, Y., & Ning, S., 2020. The application of WebGIS technology in coal mine. In Computer Applications in the Mineral Industries (pp. 837-840). CRC Press.
• URL-1, 2024. https://inspire.ec.europa.eu/about-inspire/563
• URL-2, 2024. https://cbs.csb.gov.tr/cografi-veri-temalari-hakkinda-i-86103
• URL-3, 2024. https://www.tkgm.gov.tr/projeler/turkiye-ulusal-cografi-bilgi-sistemi-tucb
• URL-4, 2024.https://tucbs-public-api.csb.gov.tr/tucbs/tucbs_uml_model/index.htm
• URL-5, 2024. www.skdturkiye.org/files/yayin/turkiyede-suyun-durumu-ve-su-yonetiminde-yeni-yaklasimlar-raporu.pdf
• URL-6, 2024. https://www.suen.gov.tr/Suen/catdty.aspx?val=197
• URL-7, 2024. https://www.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/692
• URL-8, 2024. https://www.tarimorman.gov.tr/sygm/menu/27/gorev-ve-yetkiler
• URL-9, 2024. https://www.iso.org/standard/51206.html