Determining the bathymetry of shallow waters is important for managing coastal areas, river basins, and water resources. However, economic and practical difficulties in collecting bathymetric data cause disruptions in bathymetric studies. To overcome these challenges, a recent focus has involved the use of remote sensing technology as an alternative approach to the bathymetric mapping of shallow waters. This study uses Landsat-5 TM satellite imagery, which is free and open data, to determine the digital bathymetric model (DBM) of Atikhisar Reservoir. The study also uses the Normalized Difference Water Index (NDWI) and Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) to determine the reservoir’s surface area and the Stumpf algorithm to perform the bathymetric mapping. Satellite image-based DBMs were obtained using the linear regression equations created from the blue/green log-ratio values from the Landsat-5 TM satellite image and the values obtained from a 1/5000 scale digital bathymetric map for five different training reference point sets. The root mean square error (RMSE) values were calculated by comparing the DBMs with the test data. The model with the best results showed the regression determination coefficient (R2 ) to be 0.701 and the RMSE to be 2.1 m. These results reveal the potential of low-cost bathymetric map production for preliminary investigation and general evaluation in reservoirs with easy data processing from Landsat images.
Sığ sular için batimetrinin belirlenmesi; kıyı bölgeleri, akarsu havzaları ve su kaynaklarının yönetimi açısından önemlidir. Ancak batimetrik verilerin toplanmasındaki ekonomik ve uygulama zorlukları batimetriye dayalı çalışmaları da zorlaştırmaktadır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için son yıllarda sığ sular için batimetrik haritalamada alternatif bir yaklaşım olarak uzaktan algılama teknolojisinin kullanımı üzerinde çalışmalar yoğunlaşmaktadır. Bu çalışmada Atikhisar Baraj Gölünün Sayısal Batimetrik Modelinin (SBM) belirlenmesinde ücretsiz ve açık bir veri olan Landsat-5 TM uydu görüntüsü kullanılmıştır. Baraj göl alanının belirlenmesinde NDWI (Normalleştirilmiş Fark Su İndeksi) ve MNDWI (Modifiye Edilmiş Normalleştirilmiş Fark Su İndeksi) su indeksleri, batimetrik haritalamada Stumpf algoritması uygulanmıştır. Beş farklı alıştırma referans nokta kümesi için Landsat-5 TM uydu görüntüsünün Mavi/Yeşil log-oran değerleri ve 1/5000 ölçekli sayısal batimetrik haritadan elde edilen değerler kullanılarak oluşturulan doğrusal regresyon denklemleri ile uydu görüntüsü tabanlı SBM’ler elde edilmiştir. SBM’lerin test verileriyle karşılaştırılması sonucunda karesel ortalama hata (KOH) değerleri hesaplanmıştır. En iyi sonuç veren model için regresyon belirleme katsayısı (R2 ) 0,701 ve KOH 2,1 m olarak belirlenmiştir. Sonuçlar, Landsat görüntülerinden düşük maliyet ve kolay veri işleme ile baraj göllerinde ön inceleme ve genel değerlendirme amaçlı batimetrik harita üretim potansiyelini ortaya koymuştur.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 30 Aralık 2022 |
Gönderilme Tarihi | 5 Nisan 2022 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2022 |