TR
EN
CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı
Öz
Bu çalışmada Kentucky Nehri havzasında son yirmi yılda meydana gelen ani sel baskınları kayıtlarına dayanarak makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak taşkın tehlike haritalamasının yapılması amaçlanmıştır. Tahminlerin gerçekleştirilebilmesi için yaygın olarak kullanılan ve pratik bir algoritma olan rastgele orman (RF) yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca, bu yöntemin içsel parametreleri (ağaç sayısı ve maksimum ağaç derinliği) ise parçacık sürü optimizasyonu (PSO) algoritması ile optimize edilmiştir. Bu bağlamda 343 adet geçmiş ani sel kayıtlarına ilaveten havza sınırları içerisinde yer alacak şekilde aynı sayıda rastgele nokta atanmıştır. Tüm bu noktalara 12 adet ani sel tehlikesini tetikleyecek faktörler tanıtılmış olup, tahminler bu doğrultuda gerçekleştirilmiştir. Tahmin sonuçları birçok performans değerlendirme indikatörü göz önüne alınarak analiz edildiğinde melez PSO-RF modelinin test veri setinde oldukça başarılı sonuçlar gösterdiği görülmüştür. Öyle ki hem ani sel olan noktalar hem de ani sel gerçekleşmeyen noktalar %70 oranında doğruluk ile tahmin edilmiştir. Yapılan detaylı değerlendirmeler sonucu ise ikili sınıflandırma problemlerinde önemli bir gösterge olan AUROC değeri ise 0.79 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, ani selleri tetikleyen faktörlerin sonuçlar üzerindeki tekil etkileri incelendiğinde şiddetli yağış faktörü en etkili değişken olarak bulunmuş olup, onu sırasıyla topoğrafya, NDVI ve eğri numarası faktörleri izlemiştir. Öte yandan, litoloji faktörünün ani sellerin modellenmesi üzerindeki etkisi ise diğer faktörlere göre oldukça az olduğu sonucuna varılmıştır. Tüm bu bulgular ışığında elde edilen sonuçlar hem taşkın tehlike haritalaması literatürüne katkı yapacak, hem de ilgili bölgede yaşanacak gelecek ani sel olayları meydana gelmeden alınması gereken tedbirler ile ilgili yol gösterici nitelikte olacaktır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Abedi, R., Costache, R., Shafizadeh-Moghadam, H., & Pham, Q. B. (2021). Flash-flood susceptibility mapping based on XGBoost, random forest and boosted regression trees. Geocarto International, 0(0), 1–18. https://doi.org/10.1080/10106049.2021.1920636
- Ali, S. A., Parvin, F., Pham, Q. B., Vojtek, M., Vojteková, J., Costache, R., … Ghorbani, M. A. (2020). GIS-based comparative assessment of flood susceptibility mapping using hybrid multi-criteria decision-making approach, naïve Bayes tree, bivariate statistics and logistic regression: A case of Topľa basin, Slovakia. Ecological Indicators, 117(June), 106620. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106620
- Andaryani, S., Nourani, V., Haghighi, A. T., & Keesstra, S. (2021). Integration of hard and soft supervised machine learning for flood susceptibility mapping. Journal of Environmental Management, 291(April), 112731. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112731
- Arabameri, A., Saha, S., Mukherjee, K., Blaschke, T., Chen, W., Ngo, P. T. T., & Band, S. S. (2020). Modeling spatial flood using novel ensemble artificial intelligence approaches in northern Iran. Remote Sensing, 12(20), 1–30. https://doi.org/10.3390/rs12203423
- Arora, A., Arabameri, A., Pandey, M., Siddiqui, M. A., Shukla, U. K., Bui, D. T., … Bhardwaj, A. (2021). Optimization of state-of-the-art fuzzy-metaheuristic ANFIS-based machine learning models for flood susceptibility prediction mapping in the Middle Ganga Plain, India. Science of the Total Environment, 750, 141565. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141565
- Breiman, L. (2001). Random forests. Machine Learning, 45, 5–32. https://doi.org/10.1023/A:1010933404324
- Catani, F., Lagomarsino, D., Segoni, S., & Tofani, V. (2013). Landslide susceptibility estimation by random forests technique: Sensitivity and scaling issues. Natural Hazards and Earth System Sciences, 13(11), 2815–2831. https://doi.org/10.5194/nhess-13-2815-2013
- Chen, W., & Li, Y. (2020). GIS-based evaluation of landslide susceptibility using hybrid computational intelligence models. Catena, 195(December 2019), 104777. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104777
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
İnşaat Mühendisliği
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Erken Görünüm Tarihi
27 Mayıs 2023
Yayımlanma Tarihi
1 Haziran 2023
Gönderilme Tarihi
27 Aralık 2022
Kabul Tarihi
21 Şubat 2023
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2023 Cilt: 13 Sayı: 2
APA
Ekmekcioğlu, Ö. (2023). CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı. Journal of the Institute of Science and Technology, 13(2), 1067-1084. https://doi.org/10.21597/jist.1225104
AMA
1.Ekmekcioğlu Ö. CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2023;13(2):1067-1084. doi:10.21597/jist.1225104
Chicago
Ekmekcioğlu, Ömer. 2023. “CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 13 (2): 1067-84. https://doi.org/10.21597/jist.1225104.
EndNote
Ekmekcioğlu Ö (01 Haziran 2023) CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı. Journal of the Institute of Science and Technology 13 2 1067–1084.
IEEE
[1]Ö. Ekmekcioğlu, “CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 13, sy 2, ss. 1067–1084, Haz. 2023, doi: 10.21597/jist.1225104.
ISNAD
Ekmekcioğlu, Ömer. “CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 13/2 (01 Haziran 2023): 1067-1084. https://doi.org/10.21597/jist.1225104.
JAMA
1.Ekmekcioğlu Ö. CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2023;13:1067–1084.
MLA
Ekmekcioğlu, Ömer. “CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı”. Journal of the Institute of Science and Technology, c. 13, sy 2, Haziran 2023, ss. 1067-84, doi:10.21597/jist.1225104.
Vancouver
1.Ömer Ekmekcioğlu. CBS Tabanlı Melez Makine Öğrenmesi Uygulamalarının Ani Sel Duyarlılık Haritalamasında Kullanımı. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Haziran 2023;13(2):1067-84. doi:10.21597/jist.1225104