Araştırma Makalesi

DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI

Cilt: 2 Sayı: 1 30 Haziran 2025
PDF İndir
EN TR

DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI

Öz

Aşırı hava olaylarının görülme sıklığının artması ve iklim değişikliğinin önemli nedenlerinden birinin ulaştırma kaynaklı emisyonlar olduğu bilinmektedir. Emisyonların tahmini için ulaştırma hareketliliğinin izlenmesi gerekli olup, uzaktan algılama veri ve yöntemleri; sürekliliği geniş kapsama alanı ve ilgili diğer veriler ile bütünleştirilme kolaylığı nedeniyle öne çıkmaktadır. Bu çalışmada deniz taşımacılığı kaynaklı emisyonların tahmin edilmesi için bölgesel ölçekte gemi hareketlerinin derin öğrenme algoritmalarından YOLOX ile tespit edilmesi amaçlanmıştır. Sentinel-2 verisi ulaştırma hareketliliğinin izlenmesinde ve emisyon tahmininde yardımcı bir veri kaynağıdır. Bu sebeple, kara-deniz, çevre ve iklim izleme verileri araştırmacılara ücretsiz sunulmakta olduğu Avrupa Uzay Ajansı Copernicus programının bir parçası olan Sentinel-2 RGB görüntülerinden yeni bir veri seti oluşturulmuş olup, bu veri seti gemilerin otomatik çıkarımında kullanılmıştır. Veri çeşitliliği, model eğitiminde ve modelin genelleme yeteneğini artırmada önemli bir parametredir. Veri çeşitliliğini sağlamak ve modelin öğrenme kapasitesini artırmak için dünyanın farklı konteyner limanlarından alınan Sentinel-2 görüntüleri bir araya getirilmiş ve çeşitli ön işlem adımlarından geçirilmiştir. İlk kez 2021 yılında kullanıcılara tanıtılan YOLOX algoritması farklı büyüklükteki nesneleri tespit edebilme kapasitesine sahip bir algoritma olup, bu yönü ile önceki diğer YOLO mimarilerinden ayrılmaktadır. Bu sebeple, bu çalışma özelinde YOLOX algoritması tercih edilmiştir. Tespit doğruluğunu artırmak amacıyla, her bir standart YOLOX modeli (YOLOX-s-m-l-x) ayrı oturumlarda, hiperparametreler üzerinde değişiklik yapılmadan eğitilmiştir ve aralarından en yüksek metrik değerlere ulaşan YOLOX-l modeli ile gemiler tespit edilmiştir. Model ortalama kesinlik, ortalama duyarlılık ve F1 puanı sırasıyla %56.39, %65.45 ve %60.48 bulunmuştur. Gemi çıkarımları, Rotterdam limanında 2023 yılı deniz taşımacılığı kaynaklı karbonmonoksit (CO) emisyonlarının tahmininde kullanılmıştır ve sonuç olarak emisyon miktarı 148,504-ton olarak öngörülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Yükseköğretim Kurulu (YÖK)

Teşekkür

Bu makalede sunulan araştırma, ilk yazarın (Cemre Fazilet Aldoğan) İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ), Bilişim Enstitüsü, Bilişim Uygulamaları Anabilim Dalı, Coğrafi Bilgi Teknolojileri (GIT) programında yaptığı doktora tez çalışmasının bir parçasıdır ve bu doktora tezi Türkiye Yükseköğretim Kurulu (YÖK) tarafından sağlanan 100/2000 doktora bursu ile desteklenmiştir. Sağladıkları destek için kurula teşekkürlerimizi sunarız.

Kaynakça

  1. Alamoush, A. S., Ölçer, A. I. & Ballini, F. (2022). Ports’ role in shipping decarbonisation: A common port incentive scheme for shipping greenhouse gas emissions reduction. In Cleaner Logistics and Supply Chain (Vol. 3). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.clscn.2021.100021
  2. Balasundram, A., Shaik, A., Banga, J. K. & Singh, A. K. (2024). U-Net inspired deep neural network-based smoke plume detection in satellite images. In Computers, Materials & Continua, 79(1), 779-799. https://doi.org/10.32604/cmc.2024.048362
  3. Christodoulou, A. & Cullinane, K. (2024). The prospects for, and implications of, emissions trading in shipping. Maritime Economics and Logistics, 26(1), 168–184. https://doi.org/10.1057/s41278-023-00261-1
  4. Couture, H. D., Alvara, M., Freeman, J., Davitt, A., Koenig, H., Rouzbeh Kargar, A., O’Connor, J., Söldner-Rembold, I., Ferreira, A., Jeyaratnam, J., Lewis, J., McCormick, C., Nakano, T., Dalisay, C., Lewis, C., Volpato, G., Gray, M. & McCormick, G. (2024). Estimating Carbon Dioxide Emissions from Power Plant Water Vapor Plumes Using Satellite Imagery and Machine Learning. Remote Sensing, 16(7). https://doi.org/10.3390/rs16071290
  5. Deniz, C. & Durmuşoǧlu, Y. (2008). Estimating shipping emissions in the region of the Sea of Marmara, Turkey. Science of the Total Environment, 390(1), 255–261. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.09.033
  6. Drusch, M., del Bello, U., Carlier, S., Colin, O., Fernandez, V., Gascon, F., Hoersch, B., Isola, C., Laberinti, P., Martimort, P., Meygret, A., Spoto, F., Sy, O., Marchese, F. & Bargellini, P. (2012). Sentinel-2: ESA’s Optical High-Resolution Mission for GMES Operational Services. Remote Sensing of Environment, 120, 25–36. https://doi.org/10.1016/j.rse.2011.11.026
  7. Er, M. J., Zhang, Y., Chen, J. & Gao, W. (2023). Ship detection with deep learning: a survey. Artificial Intelligence Review, 56(10), 11825–11865. https://doi.org/10.1007/s10462-023-10455-x
  8. Everingham, M., van Gool, L., Williams, C. K. I., Winn, J. & Zisserman, A. (2010). The pascal visual object classes (VOC) challenge. International Journal of Computer Vision, 88(2), 303–338. https://doi.org/10.1007/s11263-009-0275-4

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Hava Kirliliği Süreçleri ve Hava Kalitesi Ölçümü

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Haziran 2025

Gönderilme Tarihi

15 Nisan 2025

Kabul Tarihi

24 Haziran 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 2 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Aldoğan, C. F., & Demirel, H. (2025). DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI. Atmosfer ve İklim Dergisi, 2(1), 28-36. https://izlik.org/JA56YH76NZ
AMA
1.Aldoğan CF, Demirel H. DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI. ATİK. 2025;2(1):28-36. https://izlik.org/JA56YH76NZ
Chicago
Aldoğan, Cemre Fazilet, ve Hande Demirel. 2025. “DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI”. Atmosfer ve İklim Dergisi 2 (1): 28-36. https://izlik.org/JA56YH76NZ.
EndNote
Aldoğan CF, Demirel H (01 Haziran 2025) DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI. Atmosfer ve İklim Dergisi 2 1 28–36.
IEEE
[1]C. F. Aldoğan ve H. Demirel, “DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI”, ATİK, c. 2, sy 1, ss. 28–36, Haz. 2025, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA56YH76NZ
ISNAD
Aldoğan, Cemre Fazilet - Demirel, Hande. “DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI”. Atmosfer ve İklim Dergisi 2/1 (01 Haziran 2025): 28-36. https://izlik.org/JA56YH76NZ.
JAMA
1.Aldoğan CF, Demirel H. DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI. ATİK. 2025;2:28–36.
MLA
Aldoğan, Cemre Fazilet, ve Hande Demirel. “DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI”. Atmosfer ve İklim Dergisi, c. 2, sy 1, Haziran 2025, ss. 28-36, https://izlik.org/JA56YH76NZ.
Vancouver
1.Cemre Fazilet Aldoğan, Hande Demirel. DENİZ TAŞIMACILIĞI KAYNAKLI EMİSYONLARIN BELİRLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA YAKLAŞIMI. ATİK [Internet]. 01 Haziran 2025;2(1):28-36. Erişim adresi: https://izlik.org/JA56YH76NZ

Atmosfer ve İklim Dergisi (ATİK)

This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International