Agricultural Landscape Change Analysis: A Case Study of Bornova District in Izmir Province

Year 2020, The Journal of Agricultural Faculty of Ege University Special Issue 2020, 81 - 89, 31.12.2020

Kübra Kurtşan , Engin Nurlu

https://doi.org/10.20289/zfdergi.826468

Cited By: 2

Abstract

Objective: The aim of the research is to reveal how land use/land cover changes affected agricultural landscape changes between 2012 and 2016 in Bornova District, Izmir Province.
Material and Methods: For this purpose, RapidEye (dated 16 August 2012) and Landsat 8 OLI (dated 7 August 2016) satellite images were used. Eight landscape metrics were used, such as, Class Area (CA), Percentage of Landscape (PLAND), Mean Patch Area (AREA_MN), Connectance Index (CONNECT), Number of Patches (NP), Landscape Shape Index (LSI), Area-Weighted Mean Patch Area (AREA_AM) and Mean Euclidean Nearest Neighbor Distance (ENN_MN). Satellite images were interpreted by using software ArcGIS 10.1 to determine land use/land cover changes and FRAGSTATS 4.2 was used to analyze landscape patterns of the aforementioned district.
Results: As a result of this research, it was determined that agricultural areas increased from 3113 hectares to 3121 hectares. It has been determined that in areas with dense agricultural lands, agricultural areas have expanded with the opening of new agricultural areas, however, agricultural areas in other places have a tendency to shrink due to transformations into other land uses.
Conclusion: Determining the direction of land use/land cover changes and change trends is important in terms of reducing pressures on land, obtaining optimum benefit from natural resources and creating sustainable planning strategies. The study has revealed that evaluations of land use/land cover changes in Bornova District with landscape metrics can be a useful method to monitor the changes.

Keywords

Agricultural landscape, landscape change, landscape metrics

Tarımsal Peyzaj Değişimi Analizi: İzmir İli Bornova İlçesi Örneği

Abstract

Amaç: Bu çalışma ile İzmir ili Bornova ilçesinde 2012 ve 2016 yılları arasında meydana gelen alan kullanım/arazi örtüsü değişimlerinin tarımsal peyzajın değişimini nasıl etkilediğini ortaya koymak amaçlanmıştır.
Materyal ve Metot: Çalışmada 2012 yılına ait RapidEye ve 2016 yılına ait Landsat 8 OLI uydu görüntüleri kullanılmıştır. Araştırma alanının alan kullanım/arazi örtüsü ile tarımsal peyzaj değişiminin analiz edilmesinde Sınıf Alanı (CA), Peyzajın Oranı (PLAND), Ortalama Leke Büyüklüğü (AREA_MN), Bağlantılılık İndeksi (CONNECT), Leke Sayısı (NP), Peyzaj Şekil İndeksi (LSI), Alan Ağırlıklı Ortalama Leke Büyüklüğü (AREA_AM) ve Ortalama Öklid En Yakın Komşu Mesafesi (ENN_MN) olmak üzere sekiz adet peyzaj metriğinden yararlanılmıştır. Alan kullanım/arazi örtüsü değişimlerinin belirlenmesinde ArcGIS 10.1 yazılımı, peyzaj metriklerine yönelik analizler için ise FRAGSTATS 4.2 yazılımı kullanılmıştır.
Bulgular: Çalışma sonucunda tarımsal alanların 3113 hektardan 3121 hektara artış gösterdiği tespit edilmiştir. Tarım alanlarının yoğun olduğu bölgelerde yeni tarım alanlarının açılması ile tarım alanlarının genişlediği, diğer yerlerdeki büyük lekeler halindeki tarım alanlarının ise diğer alan kullanımlarına dönüşmesi nedeniyle küçülme eğilimi gösterdiği belirlenmiştir.
Sonuç: Alan kullanım/arazi örtüsü değişimlerinin ve değişim eğilimlerinin ne yönde olduğunun tespit edilmesi, arazi üzerindeki baskıların azaltılması, doğal kaynaklardan optimum fayda sağlanması ve sürdürülebilir planlama stratejilerinin oluşturulması açısından önem arz etmektedir. Bu çalışma ile alan kullanım/arazi örtüsü değişimlerinin peyzaj metrikleri ile değerlendirilmesinin, değişimlerin izlenmesinde kullanılabilecek bir yöntem olduğu ortaya konulmuştur.

Keywords

Tarımsal peyzaj, peyzaj değişimi, peyzaj metrikleri

References

• Anonim, 2013. İzmir İl Arazi Varlığı, İzmir İl Özel İdaresi Yayınları.
• Antrop, M. 1998. Landscape change: Plan or chaos?, Landscape and Urban Planning, 41:155-161.
• Barnoaiea, A.R. 2011. Quantifying landscape fragmentation on orthophotos in Suceava and Neamt counties using FRAGSTATS, Journal of Horticulture, Forestry and Biotechnology, 15(3): 175-181.
• Benliay, A. ve Yıldırım, E. 2013. Peyzaj planlama çalışmalarında peyzaj metriklerinin kullanımı, Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 6(1): 7-11.
• Botequilha Leitão, A., Miller, J., Ahern, J. and McGarigal, K. 2006. Measuring Landscapes: A Planner's Handbook. Washington: Island Press.
• Bürgi, M., Hersperger, A.M. and Schneeberger, N. 2004. Driving forces of landscape change-current and new directions, Landscape Ecology, 19: 857-868.
• Coşkun Hepcan, Ç., Özeren, M., Hepcan, Ş. ve Özkan, M.B. 2015. İzmir ili metropol kıyı ilçelerinin peyzaj yapı analizi, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 52(3): 353-362.
• Crews-Meyer, K.A. 2004. Agricultural landscape change and stability in Northeast Thailand: Historical patch-level analysis. Agriculture, Ecosystems and Environment, 101: 155-169.
• Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. 2017. İzmir-Manisa Planlama Bölgesi 1/100.000 Ölçekli Çevre Düzeni Planı Plan Açıklama Raporu. http://www.csb.gov.tr/db/mpgm/editordosya/ file/CDP_100000/izmir_manisa/PLAN_ACIKLAMA_RAPORU_30122014.pdf. Erişim: Eylül 2017.
• Doygun, N. ve Erdem, Ü. 2012. Bornova İlçesi’nde alan kullanım potansiyeli ile alan kullanım yapısı arasındaki etkileşimlerin belirlenmesi. İnönü Üniversitesi Sanat ve Tasarım Dergisi, 2(5): 141-150.
• Erdogan, N., Kesgin Atak, B. and Nurlu, E. 2014. Modeling of land use dynamics: Case studies on urban growth in Turkey. R. Efe, T.T. Onay, I. Sharuho, & E. Atasoy içinde, Urban and Urbanization (pp. 11-25). Sofıa: St. Kliment Ohridski University Press.
• Erdoğan, N., Nurlu, E., Güvensen, A. and Erdem, Ü. 2015. Land use/land cover change detection for environmental monitoring in Turkey: a case study in Karaburun Peninsula. Jurnal of Environmental Protection&Ecology, 16 (1): 252-263.
• Ersoy, E., Jorgensen, A. and Warren, P.H. 2015. Measuring the Spatial Structure of Urban Land Uses. The Case of Sheffield, UK. Journal of Environmental Protection and Ecology, 16 (1): 393-401.
• Ersoy, E., Kesgin Atak, B., Erdogan, N. and Nurlu, E. 2018. Interpretation of Connectivity Metrics at Different Spatial Resolutions: The Case of Candarli Bay-Izmir, Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 27 (1): 545-552.
• Ersoy Tonyaloğlu, E. 2019. Assessment of road-induced landscape fragmentation and implications for landscape planning: the case of İzmir Province. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(4): 699-709.
• Environmental Systems Research Institute (ESRI). 2012. ArcGIS Release 10.1. Redlands, CA.
• European Environment Agency. 2000. CORINE land cover technical guide Addendum 2000. https://www.eea.europa.eu/publications/tech40add Erişim: Kasım 2017
• Farina, A. 2008. Principles and Methods in Landscape Ecology: Towards a Science of the Landscape (Vol. 3). Springer Science & Business Media.
• Fu, B.J., Niu, D., Yu, G.R., Chen, L.D., Ma, K.M., Luo, Y., Lu, Y.H. and Zhao, W.W. 2007. Application of landscape ecology in long term ecological research - case study in China. S.-K. Hong, N. Nakagoshi, B. Fu, & Y. Morimoto içinde, Landscape Ecological Applications in Man-Influenced Areas: Linking Man and Nature Systems (pp. 33-56). Dordrecht: Springer.
• Herold, M., Scepan, J. and Clarke, K.C. 2002. The use of remote sensing and landscape metrics to describe structures and changes in urban land uses. Environment and Planning, 34: 1443-1458.
• İzmir İl Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü, 2017. İzmir ili 2016 yılı tarımsal yapısı. http://iz¬mir.ta¬rim.gov.tr/Lists/SolMe¬nu/Attach-ments/66/%C4%B0ZM%C4%B0R%20%C4%B0L% C4%B0%202016%20YILI%20TARIMSAL%20YAPISI.pdf Erişim: Haziran 2017.
• Jenerette, G.D. and Wu, J. 2001. Analysis and simulation of land-use change in the central Arizona-Phoenix region, USA. Landscape Ecology, 16(7): 611-626.
• Kesgin, B. and Nurlu, E. 2009. Land cover changes on the coastal zone of Candarli Bay, Turkey using remote sensed data. Environmental Monitoring and Assessment, 157 (1): 89-96.
• Kesgin Atak, B. 2020. Kentsel peyzaj yapısındaki değişimlerin peyzaj metrikleri ile analizi, İzmir örneği. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 57(1): 119-128.
• Koffi, K.J., Deblauwe, V., Sibomana, S., Neuba, D.F.R., Champluvier, D., De Canniere, C., Barbier, N., Traore, D., Habonimana, B., Robbrecht, E., Lejoly, J. and Bogaert, J. 2007. Spatial pattern analysis as a focus of landscape ecology to support evaluation of human impact on landscapes and diversity. S.-K. Hong, N. Nakagoshi, B. Fu, & Y. Morimoto içinde, Landscape Ecological Applications in Man-Influenced Areas: Linking Man and Nature Systems (pp. 7-32). Dordrecht: Springer.
• Kurtşan, K. 2018. Tarımsal Peyzaj Değişimi Analizi: İzmir ili Bornova İlçesi Örneği. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı, Basılmamış Yüksek Lisans Tezi, İzmir.
• Laux, P., Nguyen, P.N.B., Cullman, J. and Kunstmann, H. 2017. Impacts of land-use/land-cover change and climate change on the regional climate in the Central Vietnam. A. Nauditt, & L. Ribbe içinde, Land Use and Climate Change Interactions in Central Vietnam (pp. 143-151). Singapore: Springer.
• Liu, J., Kuang, W., Zhang, Z., Xu, X., Qin, Y., Ning, J., Zhou, W., Zhang, S., Li, R., Yan, C., Wu, S., Shi, X., Jiang, N., Yu, D., Pan, X. and Chi, W. 2014. Spatiotemporal characteristics, patterns, and causes of land-use changes in China since the late 1980s. Journal of Geographical Sciences, 24(2): 195-210.
• Lu, D., Mausel, P., Brondizio, E. and Moran, E. 2004. Change detection techniques. International Journal of Remote Sensing, 25 (12): 2365-2401.
• McGarigal, K. and Marks, B.J., 1994. FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Quantifying Landscape Structure, Version 2.0. https://www.umass.edu/landeco/pubs/mcgarigal.marks.1995.pdf Erişim: Temmuz 2016.
• McGarigal, K., 2001. Landscape metrics for categorical map patterns, http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter9_metrics.pdf Erişim: Ocak 2017.
• McGarigal, K., 2015. FRAGSTATS Help, https://www.umass.edu/lande-co/research/fragstats/documents/fragstats.help.4.2.pdf Erişim: Haziran 2016.
• McGarigal, K., Cushman, S.A. and Ene, E. 2012. FRAGSTATS v4: Spatial Pattern Analysis Program for Categorical and Continuous Maps. http://www.umass.edu/landeco/ research/fragstats/fragstats.html Erişim: Temmuz 2020.
• Mert, H. 2002. Sosyal, Siyasal ve İktisadi Yönleriyle Bornova: 1923-1981. Ege Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Basılmamış Doktora Tezi, İzmir.
• Nurlu, E., Erdem, Ü., Güvensen, A. And Erdoğan, N. 2009. CORINE Standartlarına Göre Karaburun Yarımadası Örneğinde Alan Kullanım/Arazi Örtüsü Değişiminin Saptanması Üzerine Araştırma. Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi, No: 2005-ÇSUM-002, İzmir.
• Nurlu, E., Turner, S., Erdoğan, N., Ersoy Tonyaloğlu, E., Şerifoğlu, T.E., Varinlioğlu, G., Jackson, M. and Carrer, F. 2019. Peyzajda Kültürel Miras: Türkiye’de Planlama Gelişimi. Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu Projesi, No: 116K829, İzmir.
• Singh, A. 1989. Digital change detection techniques using remotely-sensed data. International Journal of Remote Sensing, 10: 989-1003.
• Steiner, F. 2008. The Living Landscape: An Ecological Approach to Landscape Planning. Washington: Island Press.
• Stow, D.A. and Chen, D.M. 2002. Sensitivity of multitemporal NOAA AVHRR data of an urbanizing region to land-use/land-cover changes and misregistration. Remote Sensing of Environment, 80(2): 297-307.
• Su, S., Jiang, Z., Zhang, Q. and Zhang, Y. 2011. Transformation of agricultural landscapes under rapid urbanization: A threat to sustainability in Hang-Jia-Hu region, China. Applied Geography, 31: 439-449.
• Tağıl, Ş. ve Menteşe, S. 2013. İznik Gölü Yakın Çevresinde Arazi Kullanımı-Arazi Örtüsü Değişimi (1987-2001). Coğrafyacılar Derneği Yıllık Kongresi Bildiriler Kitabı, 19-21.
• Topaloğlu, R.H. ve Ekercin, S. 2013. Coğrafi Bilgi Sistemi ve Uzaktan Algılama entegrasyonu ile Konya Kapalı Havzası'nda arazi örtüsü/kullanımı zamansal değişimlerinin belirlenmesi. Ankara: TMMOB Coğrafi Bilgi Sitemleri Kongresi, 11-13.
• Türkiye İstatistik Kurumu. 2017. https://biruni.tuik.gov.tr/ Erişim: Mart 2017.
• Wu, J., Jenerette, G.D., Buyantuyev, A. and Redman, C.L. 2011. Quantifying spatiotemporal patterns of urbanization: The case of the two fastest growing metropolitan regions in the United States. Ecological Complexity, 8(1): 1-8.