GIS Based Flood Susceptibility Analysis and Evaluations for Spatial Planning: Rize City Example

Bu makale için 4 Ekim 2026 tarihinde bir düzeltme yayımlandı. https://dergipark.org.tr/tr/pub/artvinofd/article/2054679

Öz

The Eastern Black Sea Region has a high vulnerability to floods and flash floods due to its mountainous topography, high rainfall regime, and narrow coastal distribution pattern. In recent years, urbanization pressures, unplanned development, the expansion of coastal beds, and permanent construction in these beds have increased the risk of flooding. The floods experienced in 1981, 2021, and 2024 clearly demonstrate this vulnerability. This study aims to determine the flood development of Rize city center and to evaluate the displacement planning perspective between development programs and flood risk areas. In this study, flood formation, both natural and human characteristics, are evaluated within the framework of a Geographic Information Systems (GIS)-based Multi-Criteria Decision Making approach. The criteria have been re-sized, weighting coefficients have been determined, and integrated using the Weighted Overlay method to include existing flood maps. The temporal changes in urban development were analysed by digitizing high-energy satellite fragments from 2003, 2009, 2014, 2023, and 2025 via Google Earth Pro. The obtained data were overlaid with flood patterns to evaluate the relationships between intermittent growth and risk areas. According to the findings, approximately 31.8% of the study areas have high and very high flood characteristics. These areas are particularly concentrated in river corridors, coastal reclamation areas, and low-lying areas. Furthermore, the dispersal characteristic increased by approximately 42% during the 2003–2025 period, with significant portions of new constructions oriented towards higher elevations and impermeable surfaces becoming distinctly defined around river corridors. The results show that current development processes are not compatible with natural similarities and disaster risks; highlighting the need for climate-sensitive, resilient, and sustainable spatial planning strategies for Rize and similar settlements.

Anahtar Kelimeler

• Disaster risk
• GIS
• Rize
• Flood and inundation
• Sustainable spatial planning

CBS Tabanlı Taşkın Duyarlılık Analizi ve Mekânsal Planlamaya Yönelik Değerlendirmeler: Rize Kenti Örneği

Bu makale için 4 Ekim 2026 tarihinde bir düzeltme yayımlandı. https://dergipark.org.tr/tr/pub/artvinofd/article/2054679

Öz

Doğu Karadeniz Bölgesi, dağlık topoğrafyası, yüksek yağış rejimi ve dar kıyı yerleşim deseni nedeniyle taşkın ve sel afetlerine karşı yüksek kırılganlığa sahiptir. Son yıllarda artan kentleşme baskısı, plansız gelişim, kıyı dolgu alanlarının yaygınlaşması ve dere yatakları çevresindeki yapılaşma, taşkın riskini artırmaktadır. Özellikle 1981, 2021 ve 2024 yıllarında yaşanan taşkınlar bu kırılganlığı açıkça ortaya koymuştur. Bu çalışma, Rize kent merkezinde taşkın duyarlılığını belirlemeyi ve kentsel gelişim eğilimleri ile taşkın risk alanları arasındaki mekânsal ilişkiyi planlama açısından değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Çalışmada taşkın oluşumunu etkileyen doğal ve beşerî faktörler, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı çok kriterli karar verme yaklaşımı kapsamında değerlendirilmiştir. Kriterler yeniden ölçeklendirilmiş, ağırlık katsayıları belirlenmiş ve Ağırlıklı Çakıştırma yöntemiyle bütünleştirilerek taşkın duyarlılık haritası oluşturulmuştur. Kentsel gelişimin zamansal değişimi ise Google Earth Pro üzerinden 2003, 2009, 2014, 2023 ve 2025 yıllarına ait yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinin sayısallaştırılmasıyla analiz edilmiştir. Elde edilen veriler taşkın duyarlılık haritasıyla çakıştırılarak kentsel büyümenin risk alanlarıyla ilişkisi değerlendirilmiştir. Bulgulara göre çalışma alanının yaklaşık %31.8'i yüksek ve çok yüksek taşkın duyarlılığına sahiptir. Bu alanlar özellikle akarsu koridorları, kıyı dolgu alanları ve düşük eğimli kesimlerde yoğunlaşmaktadır. Ayrıca 2003–2025 döneminde kentsel yerleşim alanlarının yaklaşık %42 oranında arttığı, yeni yapılaşmaların önemli bölümünün yüksek riskli alanlara yöneldiği ve dere koridorları çevresinde geçirimsiz yüzeylerin belirgin biçimde arttığı belirlenmiştir. Sonuçlar, mevcut kentsel gelişim eğilimlerinin doğal eşikler ve afet riskleriyle uyumlu olmadığını göstermekte; Rize ve benzer yerleşimler için iklime duyarlı, dirençli ve sürdürülebilir mekânsal planlama yaklaşımlarının gerekliliğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Afet riski
• CBS
• Rize
• Sel ve taşkın
• Sürdürülebilir mekansal planlama

Kaynakça

1. AFAD. (2022). 2022 Rize İl Afet Risk Azaltma Planı (İRAP). T.C. İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, https://rize.afad.gov.tr/kurumlar/rize.afad/E-Kutuphane/Il-Planlari/Irap.pdf, Erişim Tarihi: 18.08.2025.
2. Ahern, J. (2011). From fail-safe to safe-to-fail: sustainability and resilience in the new urban world. Landscape and Urban Planning, 341-343. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2011.02.021
3. Akter, T., Quevauviller, P., Eisenreich, S.J., & Vaes, G. (2018). Impacts of climate and land use changes on flood risk management for the Schijn River, Belgium. Environmental Science & Policy, 89, 163-175. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2018.07.002
4. Antolini, F. (2021). Location matters: a framework to investigate the spatial characteristics of distributed flood attenuation. Water, 13(19), 1-20. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2018.07.002
5. Apaydın, P.D. (2024). Doğu Karadeniz havzasındaki kentsel yerleşimlerin sel ve taşkın tehlikesi yönüyle sınıflaması ve bazı önemli örneklerin incelenmesi. In 1. International Ayasofya Scientific Researches and Innovation Congress (s. 764-786). İstanbul: WOSCON.
6. Armenakis, C., Du, E., Natesan, S., Persad, R., & Zhang, Y. (2017). Flood risk assessment in urban areas based on spatial analytics and social factors. Geosciences, 7 (4). https://doi.org/10.3390/geosciences7040123
7. Aslami, A.K. (2024). Şehirlerde taşkın yataklarının yapılaşması etkisi altında taşkın risk haritalarının incelenmesi, çalışma alanı: İstanbul Göksu Deresi (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Gelişim Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul.
8. Aydemir, Ş. (1999). Planlama ve Planlama Türleri. Aydemir, Ş., Aydemir, S., Beyazlı, D.Ş., Ökten, N., Öksüz, A.M., Sancar, C., Özyaba, M., Türk, Y.A., Kentsel Alanların Planlanması ve Tasarımı, Akademi Kitapevi, Trabzon, 2004, 33-40.

9. Babacan, H.T. (2024). Investigation of climate change impacts on daily streamflow extremes in Eastern Black Sea Basin, Turkey. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C(134), 1-11. https://doi.org/10.1016/j.pce.2024.103599
10. Band, S.S. (2020). Flash flood susceptibility modeling using new approaches of hybrid and ensemble tree-based machine learning algorithms. Remote Sensing, 12(21), 1-23. https://doi.org/10.3390/rs12213568
11. Brundtland, G.H. (1987). Our common future. Oxford: GB: Oxford University Press.
12. Cihangir, M.E. (2018). Heyelan tetikleyici faktörlerine bağlı mekânsal hassasiyet değerlendirmesi. Türk Coğrafya Dergisi, 70, 133-142. https://doi.org/10.17211/tcd.410998
13. Dingman, S.L. (2015). Physical hydrology. Waveland Press. America.
14. ESA WorldCover. (2021). ESA WorldCover 10 m 2021 v200 (Arazi Örtüsü Veri Seti). European Space Agency., https://esa-worldcover.org/en, Erişim Tarihi: 18.10.2025.
15. Farr, T.G., Rosen, P.A., Caro, E., Crippen, R., Duren, R., Hensley, S., & Alsdorf, D. (2007). The shuttle radar topography mission. Reviews of Geophysics, 45(2). https://doi.org/10.1029/2005RG000183
16. IPCC. (2022). Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009325844
17. Kazakis, N.K. (2015). Assessment of flood hazard areas at a regional scale using an index-based approach and Analytical Hierarchy Process: application in Rhodope–Evros Region, Greece. Science of the Total Environment, 538, 555-563. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.08.055
18. Khosravi, K., Pham, B.T., Chapi, K., Shirzadi, A., Shahabi, H., Revhaug, I., & Bui, D.T. (2018). A comparative assessment of decision trees algorithms for flash flood susceptibility modeling at Haraz Watershed, Northern Iran. Science of the Total Environment, 627, 744-755. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.266
19. Kirmencioğlu, B. (2015). Türkiye’de dere yataklarına müdahalelerin taşkınlar üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi (Uzmanlık Tezi). Ankara: T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı.
20. Kourgialas, N.N., & Karatzas, G.P. (2011). Flood management and a GIS modelling method to assess flood-hazard areas—a case study. Hydrological Sciences Journal–Journal des Sciences Hydrologiques, 56(2), 212-225. https://doi.org/10.1080/02626667.2011.555836
21. Kundzewicz, Z.W., Kanae, S., Seneviratne, S.I., Handmer, J., Nicholls, N., Peduzzi, P., & Sherstyukov, B. (2014). Flood risk and climate change: global and regional perspectives. Hydrological Sciences Journal, 59(1), 1-28. https://doi.org/10.1080/02626667.2013.857411
22. Kundzewicz, Z.W., Su, B., Wang, Y., Wang, G., Wang, G., Huang, J., & Jiang, T. (2019). Flood risk in a range of spatial perspectives–from global to local scales. Natural Hazards and Earth System Sciences, 19(7), 1319-1328. https://doi.org/10.5194/nhess-19-1319-2019
23. Kuşcu, İ., & Özdemir, H. (2023). Taşkın duyarlılık analizinde kullanılan parametreler üzerine bir değerlendirme. Türk Coğrafya Dergisi, (84), 67-83. https://doi.org/10.17211/tcd.1345962
24. Malczewski, J. (1999). GIS and multicriteria decision analysis. John Wiley & Sons.
25. Malczewski, J. (2006). GIS‐based multicriteria decision analysis: a survey of the literature. International Journal of Geographical Information Science, 20(7), 703-726. https://doi.org/10.1080/13658810600661508
26. Meliho, M., Khattabi, A., & Asinyo, J. (2021). Spatial modeling of flood susceptibility using machine learning algorithms. Arabian Journal of Geosciences, 14(21), 2243.
27. MGM. (2025). Meteoroloji Genel Müdürlüğü. https://www.mgm.gov.tr, Erişim Tarihi: 28.04.2025.
28. Oğuz, E., Oğuz, K., & Öztürk, K. (2022). Düzce bölgesi taşkın duyarlılık alanlarının belirlenmesi. Geomatik, 7 (3), 220-234. https://doi.org/10.29128/geomatik.972343
29. OpenStreetMap. (2025). Overpassturbo. https://www.openstreetmap.org/#map=8/36.530/33.959&layers=Y, Erişim Tarihi: 28.04.2026.
30. Oswald-Spring, D.Ú. (2014). Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
31. Ouma, Y.O., & Tateishi, R. (2014). Urban flood vulnerability and risk mapping using integrated multi-parametric AHP and GIS: methodological overview and case study assessment. Water, 6(6), 1515-1545. https://doi.org/10.3390/w6061515
32. Pregnolato, M., Ford, A., Wilkinson, S.M., & Dawson, R.J. (2017). The impact of flooding on road transport: a depth-disruption function. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 55, 67-81. https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.06.020
33. Rincón, D., Khan, U.T., & Armenakis, C. (2018). Flood risk mapping using GIS and multi-criteria analysis: a greater Toronto area case study. Geosciences, 8(8), 275. https://doi.org/10.3390/geosciences8080275
34. Saaty, T.L. (1978). Exploring the interface between hierarchies, multiple objectives and fuzzy sets. Fuzzy Sets and Systems, 1(1), 57-68. https://doi.org/10.1016/01650114(78)90032-5
35. Seydi, S.T., Kanani-Sadat, Y., Hasanlou, M., Sahraei, R., Chanussot, J., & Amani, M. (2022). Comparison of machine learning algorithms for flood susceptibility mapping. Remote Sensing, 15(1), 192. https://doi.org/10.3390/rs15010192
36. Şen, O., & Kahya, E. (2017). Determination of flood risk: a case study in the rainiest city of Turkey. Environmental Modelling & Software, 93, 296-309. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2017.03.030
37. Tehrany, M.S., Pradhan, B., & Jebur, M.N. (2014). Flood susceptibility mapping using a novel ensemble weights-of-evidence and support vector machine models in GIS. Journal of Hydrology, 512, 332-343. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.03.008
38. Tucker, C.J. (1979). Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation. Remote Sensing of Environment, 8(2), 127-150. https://doi.org/10.1016/0034-4257(79)90013-0
39. UNDRR. (2015). United Nations Office for Disaster Risk Reduction Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015–2030. https://www.undrr.org/publication/sendai-framework-disaster-risk-reduction-2015-2030, Erişim Tarihi: 13.09.2025.
40. URL-1 Rizeliyiz.biz. https://rizeliyiz.biz/rize-akarsu-ve-golleri/, Erişim Tarihi: 02.07.2025.
41. URL-2 14.07.2021 tarihinde ilimizde meydana gelen sel felaketi ve sonrasında yapılan çalışmalarla ilgili basın açıklaması. http://rize.gov.tr/14072021-tarihinde-ilimizde-meydana-gelen-sel-felaketi-ve-sonrasinda-yapilan-calismalarla-ilgili-basin-aciklamasi, Erişim Tarihi: 30.08.2025.
42. URL-3 T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Rize İl Tarım ve Orman Müdürlüğü (t.y.). Coğrafi Yapı. https://rize.tarimorman.gov.tr/Menu/12/Cografi-Yapi , Erişim Tarihi: 02.07.2025.
43. URL-4 Rize Hakkında. https://pmyo.erdogan.edu.tr/tr/page/rize-hakkinda/1843, Erişim Tarihi:02.07.2025.
44. Wang, Z.C. (2023). Flood sensitivity assessment of super cities. Scientific Reports, 13(1), 1-18.
45. Wilson, J.P. (2000). Terrain analysis: principles and applications. New York: John Wiley & Sons.
46. 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), 1-12. https://doi.org/10.1016/j.catena.2007.01.003