Bağcılıkta kullanılan plastik örtülerin mikroklima üzerindeki etkisinin uzaktan algılama ile tespiti: Alaşehir, Sarıgöl ve Buldan örneği

Öz

Bu çalışma, Manisa ilinin Alaşehir ve Sarıgöl ilçeleri ile Denizli ilinin Buldan ilçesi sınırları içerisinde yer alan sulanan bağ alanlarının bir bölümünde gerçekleştirilmiştir. Araştırma, tarımsal arazi kullanımının yer yüzey sıcaklığı değişimleri üzerindeki etkisine odaklanmış ve albedo, normalize edilmiş fark bitki örtüsü indeksi (NDVI) ve yükseklik gibi parametrelerin yer yüzey sıcaklığı üzerindeki etkileri Uzaktan Algılama (UA) ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) araçları kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışma alanında yaygın olarak kullanılan plastik bağ örtüleri ve diğer arazi kullanımları haritalandırılarak, her sınıfın mikroklimatik etkileri araştırılmıştır. Plastik örtülerin yansıtıcılığının ve yüzey sıcaklıkları üzerindeki etkilerinin analiz edilmesi, bu tarım sistemlerinin iklimsel etkilerinin anlaşılması açısından önemlidir. Landsat 8/9 OLI TIRS sensörünün 26 Haziran 2024 (örtüler kurulmadan önce) ve 28 Temmuz, 21 Ağustos ve 6 Eylül 2024 (kurulduktan sonra) tarihli verileri analiz edilmiştir. Su yüzeylerinden sonra en düşük sıcaklıklar sulanan bağ alanlarında gözlemlenirken, en yüksek albedo plastik örtülerin kullanıldığı bölgelerde kaydedilmiştir. Bununla birlikte, plastik örtülerin albedo değerini yükseltmesinin, yer yüzey sıcaklığı üzerinde önemli bir etki yapmadığı bulunmuştur. Genel olarak, plastik örtülerin bitki örtüsünü ve nemi etkileyerek mikro iklimi etkilediği ve böylece bölgesel sıcaklık dinamiklerini değiştirdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Albedo
• YYS
• Küresel İklim Değişikliği
• Arazi kullanımı
• Bağ Örtüsü

Detection of the Microclimatic Effects of Plastic Covers Used in Viticulture through Remote Sensing: The Case of Alaşehir, Sarıgöl, and Buldan

Abstract

This study was carried out in a portion of irrigated vineyard areas located within the district boundaries of Alaşehir and Sarıgöl in Manisa province, and Buldan district in Denizli province. The research focused on the impact of agricultural land use on variations in land surface temperature, evaluating the effects of parameters such as albedo, the normalized difference vegetation index (NDVI), and elevation through remote sensing (RS) and Geographic Information System (GIS) tools. Plastic vineyard covers and other land use types commonly found in the study area were mapped, and the microclimatic effects of each category were investigated. Analyzing the reflectivity and surface temperature impact of plastic covers is crucial for understanding the climatic implications of these agricultural systems. Data from Landsat 8/9 OLI TIRS sensors dated June 26, 2024 (before the covers were installed), and July 28, August 21, and September 6, 2024 (after installation), were analyzed. The lowest temperatures, following water surfaces, were observed in irrigated vineyard areas, while the highest albedo was recorded in regions where plastic covers were used. However, it was found that the increase in albedo due to plastic covers did not have a significant effect on land surface temperature. Overall, it was determined that plastic covers influence microclimate by affecting vegetation and moisture, thereby altering regional temperature dynamics.

Keywords

• Albedo
• LTS
• Global Climate Change
• Land Use
• Vineyard Cover

References

1. Ahrens, C. D., & Henson, R. (2015). Meteorology today: An introduction to weather, climate, and the environment (11th ed.). Cengage Learning.
2. Akyürek, Ö. (2020). Termal uzaktan algılama görüntüleri ile yüzey sıcaklıklarının belirlenmesi: Kocaeli örneği. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(2), 377–390. https://doi.org/10.21324/dacd.667594
3. Arıkan, D., & Yıldız, F. (2023). Correlation of albedo, EVI, NDVI, NDSI and NDBI as indicators of surface urban heat island effect in MODIS imagery. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/375773129_Correlation_of_Albedo_EVI_NDVI_NDSI_and_NDBI_as_indicators_of_surface_urban_heat_i
4. Aslan, Ö. (2017). Güneyköy (Eşme-Uşak) yöresindeki arsenopiritli altın oluşumlarının jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri. Yüksek Lisans tezi, T.C. Aksaray Universitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Aksaray.
5. Balcik, F. (2014). Determining the impact of urban components on land surface temperature of Istanbul by using remote sensing indices. Environmental Monitoring and Assessment, 186(2), 859–872. https://doi.org/10.1007/s10661-013-3427-5
6. Barsi, J., Schott, J., Hook, S., Raqueno, N., Markham, B., & Radocinski, R. (2014). Landsat-8 thermal infrared sensor (TIRS) vicarious radiometric calibration. Remote Sensing, 6(11), 11607–11626. https://doi.org/10.3390/rs61111607
7. Chander, G., & Markham, B. (2003). Revised Landsat-5 TM radiometric calibration procedures and postcalibration dynamic ranges. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 41(11), 2674–2677. https://doi.org/10.1109/TGRS.2003.818464
8. Cierniewski, J., Ceglarek, J., Karnieli, A., Ben-Dor, E., Królewicz, S., & Kaźmierowski, C. (2018). Shortwave radiation affected by agricultural practices. Remote Sensing, 10(3), 419. https://doi.org/10.3390/rs10030419

9. de Palma, L., Limosani, P., Pati, S., Vox, G., Scettini, E., & Novello, V. (2019). Vineyard protection with rain-shelter: Relationships between radiometric properties of plastic covers and table grape quality. BIO Web of Conferences, 13, 04007. https://doi.org/10.1051/bioconf/20191304007
10. El-Gendy, R. S. S., Ahmed, O. A., & Abd El-Rahman, A. S. (2021). Effect of overhead plastic covering on bud fertility and yield quality of Early Sweet, Star Light and Superior grapevines. World Journal of Agricultural Sciences, 17(4), 308–316. https://doi.org/10.5829/idosi.wjas.2021.308.316
11. Fritschen, L. J. (1967). Net and solar radiation relations over irrigated field crops. Agricultural Meteorology, 4, 55–62.
12. Geçen, R., & Aytemur, D. (2022). Termal uzaktan algılama görüntüsü ile Hatay ili yer yüzey sıcaklığının belirlenmesi, yer şekilleri ve arazi örtüsüyle ilişkilendirilmesi. Çukurova Araştırmaları Dergisi, 8(17), 514–534. https://doi.org/10.29228/cukar.66583
13. Giannini, M. B., Belfiore, O. R., Parenta, C., & Santamaria, R. (2015). Land surface temperature from Landsat 5 TM images: Comparison of different methods using airborne thermal data. Journal of Engineering Science and Technology Review, 8(3), 83–90.
14. Holcman, E., Sentelhas, P. C., Conceição, M. A. F., & Couto, H. T. Z. (2018). Vineyard microclimate and yield under different plastic covers. International Journal of Biometeorology, 62(6), 925–937. https://doi.org/10.1007/s00484-017-1494-y
15. Intergovernmental Panel on Climate Change. (2022). Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009325844
16. İydir, G., & Özdemir, M. A. (2024). Arazi kullanımı ve toprak özelliklerinin Coğrafi Bilgi Sistemleri yardımıyla incelenmesi: Türkiye-Manisa ili Sarıgöl ilçesi ölçeğinde bir analiz. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 11 (2), 250-259. https://doi.org/10.19159/tutad.1494454
17. Kavak, M. T., Karadoğan, S., & Özdemir, G. (2014). Along term NDVI investigation of Hevsel Garden using remote sensing techniques. In Workshop on the study and rehabilitation of Hevsel gardens at the foot of the walls of the Roman city of Amida (Diyarbakir, Turkey): Research strategy and protection (pp. 43–53). Paul-Valery University, Montpellier, France.
18. Kriegler, F. J., Malila, W. A., Nalepka, R. F., & Richardson, W. (1969). Preprocessing transformations and their effects on multispectral recognition. In Proceedings of the Sixth International Symposium on Remote Sensing of Environment (Vol. II, p. 97), Ann Arbor, MI, USA.
19. Liang, S. (2001). Narrowband to broadband conversions of land surface albedo I: Algorithms. Remote Sensing of Environment, 76(2), 213–238. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(00)00205-4
20. Mansourmoghaddam, M., Rousta, I., Ghafarian Malamiri, H., Sadeghnejad, M., Krzyszczak, J., & Ferreira, C. S. S. (2024). Modeling and estimating the land surface temperature (LST) using remote sensing and machine learning (Case study: Yazd, Iran). Remote Sensing, 16(3), 454. https://doi.org/10.3390/rs16030454
21. Mercan, Ç. (2020). Yer yüzey sıcaklığının termal uzaktan algılama görüntüleri ile araştırılması: Muş ili örneği. Turkish Journal of Remote Sensing (TJRS), 2(2), 42–49.
22. MGM (2024). T.C. Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü. Sarıgöl ve Alaşehir ilçelerine ait rasat kayıtları. T.C. Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü.
23. Oke, T. R. (2002). Boundary layer climates. Routledge.
24. Orhan, O., Ekercin, S., & Dadaser-Celik, F. (2014). Use of Landsat land surface temperature and vegetation indices for monitoring drought in the Salt Lake Basin Area, Turkey. The Scientific World Journal, 2014(1), 142939. https://doi.org/10.1155/2014/142939
25. Polat, N., Dereli, M. A., Uğur, M. A., & Yalçın, M. (2018). Termal uydu görüntülerinin jeotermal kaynak araştırmasında kullanılabilirliğinin araştırılması: Afyonkarahisar örneği. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 3(3), 1–7. https://izlik.org/JA49CC38WK
26. Polat, N. (2020). Mardin ilinde uzun yıllar yer yüzey sıcaklığı değişiminin incelenmesi. Türkiye Uzaktan Algılama Dergisi, 2(1), 10–15. https://izlik.org/JA74JS74YE
27. Reginato, R. J., Vedder, J. F., Idso, S. B., Jackson, R. D., Blanchard, M. B., & Goettelman, R. (1977). An evaluation of total solar reflectance and spectral band rationing techniques for estimating soil water content. Journal of Geophysical Research, 82(15), 2101–2104.
28. Rouse, J.W., Haas, R.H., Schell, J.A., & Deering, D.W. (1974). Monitoring Vegetation Systems in the Great Plains with ERTS. In: Third ERTS-1 Symposium, NASA SP-351, Washington, DC, pp. 309–317.
29. Roy, S., Pandit, S., Eva, E. E., Bagmar, M. S. H., Papia, M., Banik, L., Dube, T., Rahman, F., & Razi, M. A. (2020). Examining the nexus between land surface temperature and urban growth in Chattogram Metropolitan Area of Bangladesh using long term Landsat series data. Urban Climate, 32(2), 1–22. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2020.100593
30. Sabziparvar, A. A., Ghahfarokhi, S. M. M., & Khorasani, H. T. (2020). Long-term changes of surface albedo and vegetation indices in north of Iran. Arabian Journal of Geosciences, 13, 1–11. https://doi.org/10.1007/s12517-020-5058-9
31. Sobrino, J. A., Caselles, V., & Becker, F. (1990). Significance of the remotely sensed thermal infrared measurements obtained over a citrus orchard. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 44, 343–354. https://doi.org/10.1016/0924-2716(90)90077-O
32. Sobrino, J. A., & Raissouni, N. (2000). Toward remote sensing methods for land cover dynamic monitoring: Application to Morocco. International Journal of Remote Sensing, 21, 353–366. https://doi.org/10.1080/014311600210876
33. Sobrino, J. A., Jimenez-Munoz, J. C., Paolini, L. (2004) Land surface temperature retrieval from LANDSAT TM 5. Remote Sensing of Environment, 90(4), 434-440. https://doi.org/10.1016/j.rse.2004.02.003
34. Smith, R. B. (2010). The heat budget of the earth’s surface deduced from space. Yale University Center for Earth Observation.
35. Şekertekin, A., & Marangoz, A. M. (2019). Zonguldak Metropolitan alanındaki arazi kullanımı arazi örtüsünün yer yüzey sıcaklığına etkisi. Geomatik, 4(2), 101–111. https://doi.org/10.29128/geomatik.497051
36. Şener, E. (2016). Burdur Gölü yüzey sıcaklığı mevsimsel değişiminin Landsat 8 uydu görüntüleri kullanılarak belirlenmesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 4(2), 67–73. https://doi.org/10.21923/jesd.31386
37. Topuz, M., & Geçen, R. (2024). Silifke ve Erdemli ilçe merkezlerinin yer yüzey sıcaklığına etkisi. Çukurova Araştırmaları Dergisi, 7(14), 439–453. https://doi.org/10.29228/cukar.66583
38. TKGM (2025). Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü Parsel Sorgu Sistemi. https://parselsorgu.tkgm.gov.tr/
39. TSGM (1974). T.C. Köy İşleri Bakanlığı, Toprak Su Genel Müdürlüğü Gediz Havzası toprakları (Raporlar Serisi No: 86). T.C. Köy İşleri Bakanlığı, Toprak Su Genel Müdürlüğü Yayınları.
40. USGS (2025). United States Geological Survey EarthExplorer data portal. https://earthexplorer.usgs.gov/
41. Yılmaz, E. (2015). Landsat görüntüleri ile Adana yüzey ısı adası. Coğrafi Bilimler Dergisi, 13(2), 115–138. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000167
42. Zhang, J. Q., Wang, Y. P., & Li, Y. (2006). A C++ program for retrieving land surface temperature from the data of Landsat TM/ETM+ band6. Computers & Geosciences, 32(10), 1796–1805. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2006.05.001
43. Zhang, F., Kung, H., Johnson, V. C., LaGrone, B. I., & Wang, J. (2018). Change detection of land surface temperature (LST) and some related parameters using Landsat image: A case study of the Ebinur Lake Watershed, Xinjiang, China. Wetlands, 38, 65–80. https://doi.org/10.1007/s13157-017-0957-6