BARAJ GÖLLERİNDEKİ METEOROLOJİK VE HİDROLOJİK KURAKLIĞIN ETKİSİNİN ÇOK ZAMANLI UYDU GÖRÜNTÜLERİ İLE ANALİZİ: ATİKHİSAR BARAJI (ÇANAKKALE) ÖRNEĞİ

Öz

Meteorolojik kuraklık, sebep olduğu su eksikliği nedeniyle önce hidrolojik, sonrasında ise tarımsal ve sosyoekonomik kuraklık olarak tüm hayatı olumsuz etkiler. Bu çalışmada meteorolojik kuraklık ile hidrolojik kuraklık arasındaki ilişki, sulama ve taşkın amaçlı kullanılan Atikhisar Baraj Gölü’nde (Çanakkale), 2013 ve 2017 yılları arasında incelenmiştir. Meteorolojik kuraklık için standart yağış indisi (SPI), hidrolojik kuraklık için Meyer açık su yüzeyi buharlaşma (E) metodu, alansal değişim için Landsat-8 OLI/TIRS uydu görüntülerinden oluşturulan modifiye normalize edilmiş fark su indisi (MNDWI), hacimsel değişim içinse hesaplanan buharlaşma ve alan verileri kullanılmıştır. Yağışlı ve kurak dönemler için meteorolojik ve hidrolojik parametrelerin göl alanına ve hacmine olan etkileri 1, 3, 6, 9 ve 12 aylık dönemler şeklinde değerlendirilmiştir. Değerlendirmede; yağışlı-kurak dönem geçişinde meydana gelen mevsimsel alan ve hacim değişiminde SPI ve E’nin 3 aylık dönemlerinin oldukça yüksek ve belirleyici etkiye sahip olduğu ve daha durağan olmasından dolayı diğer dönemlere göre yaz mevsimini içeren analizlerde daha iyi sonuçların elde edildiği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kuraklık,SPI,Meyer,MNDWI,gölalanı ve hacmi

THE ANALYSIS OF THE EFFECT OF METEOROLOGICAL AND HYDROLOGICAL DROUGHT ON DAM LAKE VIA MULTITEMPORAL SATELLITE IMAGES: A CASE STUDY IN ATİKHİSAR DAM LAKE (ÇANAKKALE)

Abstract

Meteorological drought caused to lack of water has adverse effects on all life firstly hydrological, after then agricultural and socioeconomically. In this study, the relationship between meteorological and hydrological drought in Atikhisar Dam Lake, which is in Çanakkale Central District borders and being crucial for the region in terms of drinking, irrigation and flood, was investigated between 2013 and 2017. Standard precipitatipn index (SPI) for meteorological drought, Meyer open water surface evaporation (E) method for hydrological drought, modified normalized difference water index (MNDWI) generated from Landsat 8 OLI (Operational Land Imager) multispectral satellite image for area change and for volume change calculated evaporation and area data were used. For the rainy and the dry season, the meteorological and hydrological effects on the lake area-volume were evaluated in 1, 3, 6, 9 and 12 months periods. As a result, it was determined that SPI and E for 3 months periods have significant effects on the seasonal area and volume changes during the rainy and dry season transition, and since it is more stable compare to others, better results are obtained in the analyzes including summer season.

Keywords

• Drought,SPI,Meyer,MNDWI,lake area and volume

Kaynakça

1. [1] MU, Q., ZHAO, M., KIMBALL, J.S., MCDOWELL, N.G., ve RUNNING, S.W., "A remotely sensed global terrestrial drought severity index", Bulletin of the American Meteorological Society, 94(1), 83-98, 2013.
2. [2] OZELKAN, E., CHEN, G., ve USTUNDAG, B.B., "Multiscale object-based drought monitoring and comparison in rainfed and irrigated agriculture from Landsat 8 OLI imagery", International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 44, 159-170, 2016.
3. [3] VYAS, S.S., BHATTACHARYA, B.K., NIGAM, R., GUHATHAKURTA, P., GHOSH, K., CHATTOPADHYAY, N., ve GAIROLA, R.M., "A combined deficit index for regional agricultural drought assessment over semi-arid tract of India using geostationary meteorological satellite data", International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 39, 28-39, 2015.
4. [4] KAPLUHAN, E., "Türkiye’de Kuraklık ve Kuraklığın Tarıma Etkisi", Marmara Coğrafya Dergisi, (27), 487-510, 2013.
5. [5] MISHRA, A.K. ve SINGH, V.P., "A review of drought concepts", Journal of Hydrology, 391(1-2), 204-216, 2010.
6. [6] KOC, T. "Sustainable Usage Problems of Atikhisar Dam Basin (Canakkale)", International Congress on River Basin Management, Antalya, 2007.
7. [7] NAMDARI, F. ve BAKHSHI, S., "Water resources management in drought conditions", Journal of Middle East Applied Science and Technology (JMEAST), (10), 401-404, 2014.
8. [8] BASKAYA, Y.S., GURGUR, T., ve OGUNC, F., Islenmis Gida Fiyatlarini Belirleyen Faktorler, 2008.

9. [9] ARSLAN, O., BILGIL, A., ve VESKE, O., "Standart Yağış İndisi Yöntemi ile Kızılırmak Havzası'nın Meteorolojik Kuraklık Analizi", Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 5(2), 188-194, 2016.
10. [10] https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/kuraklik-analizi.aspx?d=yontemsinif, (Erişim Tarihi: 01.02.2018]
11. [11] YILDIZ, M.Z. ve DENIZ, O., "Kapalı Havza Göllerinde Seviye Değişimlerinin Kıyı Yerleşmelerine Etkisi: Van Gölü Örneği", Journal of Social Science, 15, 2005.
12. [12] GORJIZADE, A., AKHONDALI, A.M., ZAREI, H., ve SEYYED KABOLI, H., "Evaluation of Eight Evaporation Estimation Methods in a Semi-arid Region (Dez reservoir, Iran)", International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 2(5), 1823-1836, 2014.
13. [13] AKAR, R., MAKTAV, D., ve GÜNAL, N., "Göl Yüzeyi Değişimlerinin Belirlenmesinde Farklı Dijital Görüntü İşleme Tekniklerinin Kullanılması", Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, 5(4), 35-51, 2012.
14. [14] RANGO, A., "Application of Remote-Sensing Methods to Hydrology and Water-Resources", Hydrological Sciences Journal-Journal Des Sciences Hydrologiques, 39(4), 309-320, 1994.
15. [15] UCA AVCI, Z.D., KARAMAN, M., OZELKAN, E., KUMRAL, M., ve BUDAKOGLU, M., "OBIA based hierarchical image classification for industrial lake water", Science of The Total Environment, 487, 565-573, 2014.
16. [16] KARAMAN, M., BUDAKOGLU, M., AVCI, Z.D.U., OZELKAN, E., BULBUL, A., CIVAS, M., ve TASDELEN, S., "Determination of seasonal changes in wetlands using CHRIS/Proba Hyperspectral satellite images: A case study from Acigöl (Denizli), Turkey", Journal of environmental biology, 36(1), 73, 2015.
17. [17] OZELKAN, E., AVCI, Z.D.U., ve KARAMAN, M. "Investigation on Draining of the Lake Amik and the Related Environmental Changes, by Using Remote Sensing Technology", Remote Sensing and Geoinformation not only for Scientific Cooperation. Proceedings of the 31st EARSeL Symposium Prague, 30 May–2 June 2011, 2011.
18. [18] KARABULUT, M., "Farklı Uzaktan Algılama Teknikleri Kullanılarak Göksu Deltası Göllerinde Zamansal Değişimlerin İncelenmesi", Journal of International Social Research, 8(37), 2015.
19. [19] SCHULTZ, G.A. ve ENGMAN, E.T., Remote sensing in hydrology and water management, Springer Science & Business Media,2012.
20. [20] MCFEETERS, S.K., "The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features", International journal of remote sensing, 17(7), 1425-1432, 1996.
21. [21] XU, H., "Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery", International journal of remote sensing, 27(14), 3025-3033, 2006.
22. [22] AKBULUT, M., ODABASI, D.A., KAYA, H., CELIK, E.S., YILDIRIM, M.Z., ODABASI, S., ve SELVI, K., "Changing of Mollusca Fauna In Comparison With Water Quality: Saricay Creek and Atikhisar Reservoir Models (Canakkale-Turkey)", Journal of Animal and Veterinary Advances, 8(12), 2699-2707, 2009.
23. [23] http://www2.dsi.gov.tr/baraj/detay.cfm?BarajID=23, (Erişim Tarihi: 15.03.2018]
24. [24] KOCA, N., "Atikhisar Barajı’nın (Çanakkale) Çevresel ve Ekonomik Etkileri", Doğu Coğrafya Dergisi, 10(14), 2005.
25. [25] KOÇMAN, A., Türkiye iklimi, 72, Ege Universitesi,1993.
26. [26] SENSOY, S., DEMIRCAN, M., ULUPıNAR, U., ve BALTA, İ., "Türkiye iklimi", Turkish State Meteorological Service (DMİ), Ankara, 2008.
27. [27] AKBULAK, C., ERGINAL, A., GÖNÜZ, A., ÖZTÜRK, B., ve ÇAVUŞ, C., "Investigation of land use and coastline changes on the Kepez delta using remote sensing", Journal of Black Sea/Mediterranean Environment, 14(2), 2008.
28. [28] ROY, D.P., WULDER, M., LOVELAND, T.R., WOODCOCK, C., ALLEN, R., ANDERSON, M., HELDER, D., IRONS, J., JOHNSON, D., ve KENNEDY, R., "Landsat-8: Science and product vision for terrestrial global change research", Remote sensing of Environment, 145, 154-172, 2014.
29. [29] IRONS, J.R., DWYER, J.L., ve BARSI, J.A., "The next Landsat satellite: The Landsat data continuity mission", Remote Sensing of Environment, 122, 11-21, 2012.
30. [30] MORFITT, R., BARSI, J., LEVY, R., MARKHAM, B., MICIJEVIC, E., ONG, L., SCARAMUZZA, P., ve VANDERWERFF, K., "Landsat-8 Operational Land Imager (OLI) radiometric performance on-orbit", Remote Sensing, 7(2), 2208-2237, 2015.
31. [31] SUN, W., CHEN, B., ve MESSINGER, D., "Nearest-neighbor diffusion-based pan-sharpening algorithm for spectral images", Optical Engineering, 53(1), 013107, 2014.
32. [32] MCKEE, T.B., DOESKEN, N.J., ve KLEIST, J. "The relationship of drought frequency and duration to time scales", Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology: American Meteorological Society Boston, MA, 1993.
33. [33] DHAKAR, R., SEHGAL, V.K., ve PRADHAN, S., "Study on inter-seasonal and intra-seasonal relationships of meteorological and agricultural drought indices in the Rajasthan State of India", Journal of Arid Environments, 97, 108-119, 2013.
34. [34] OKKAN, U., SERBEŞ, Z.A., ve DALKıLıÇ., H.Y., "Yapay Sinir Ağları ve Ampirik Yöntemler ile Aylık Tava Buharlaşmalarının Tahmini", DSİ Teknik Bülteni, 111, 7-12, 2011.
35. [35] OZELKAN, E., CHEN, G., ve USTUNDAG, B.B., "Spatial estimation of wind speed: a new integrative model using inverse distance weighting and power law", International Journal of Digital Earth, 9(8), 733-747, 2016.
36. [36] CAMPOS, J.C., SILLERO, N., ve BRITO, J.C., "Normalized difference water indexes have dissimilar performances in detecting seasonal and permanent water in the Sahara–Sahel transition zone", Journal of Hydrology, 464, 438-446, 2012.
37. [37] KARAMAN, M., UÇA AVCı, Z.D., BUDAKOĞLU, M., TAŞDELEN, S., ÖZELKAN, E., ve PAPILA, İ. "Acıgöl’ün (Denizli) Uzaktan Algılama Yöntemleri ve CBS Kullanılarak Rezervinin Hesaplanması", II. TÜRKİYE SULAK ALANLAR KONGRESİ, Kırşehir, 2011.
38. [38] KARAMAN, M., ÖZELKAN, E., ve TAŞDELEN, S., "Dar Nehirlerin Sentinel2-A Uydu Görüntüleri ile Belirlenebilirliğinde Havza Hidrojeolojisinin Etkisi: Karamenderes (Çanakkale) Örneği", Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 4(2), 140-155, 2018.
39. [39] OZTURK, D. ve SESLI, F.A., "Determination of Temporal Changes in the Sinuosity and Braiding Characteristics of the Kizilirmak River, Turkey", Polish Journal of Environmental Studies, 24(5), 2015.
40. [40] DURU, U., "Shoreline change assessment using multi-temporal satellite images: a case study of Lake Sapanca, NW Turkey", Environmental monitoring and assessment, 189(8), 385, 2017.
41. [41] GUNEROGLU, A., "Coastal changes and land use alteration on Northeastern part of Turkey", Ocean & Coastal Management, 118, 225-233, 2015.
42. [42] OZTURK, D. ve SESLI, F.A., "Shoreline change analysis of the Kizilirmak Lagoon Series", Ocean & Coastal Management, 118, 290-308, 2015.
43. [43] KARAMAN, M., Hipersalin Acıgöl’ün (Denizli) hidrojeokimyasal özellikleri ve uzaktan algılama yöntemleri ile değerlendirilmesi, Jeoloji Mühendisliği ABD., Pamukkale Üniversitesi, Denizli, 850, 2017.
44. [44] KARAMAN, M., UÇA AVCı, Z.D., PAPILA, İ., ve ÖZELKAN, E. "The analysis of destruction in flamingos habitat of Acıgöl Wetland", 34th International Symposium on Remote Sensing of Environment (ISRSE), 2011.
45. [45] SARP, G. ve OZCELIK, M., "Water body extraction and change detection using time series: A case study of Lake Burdur, Turkey", Journal of Taibah University for Science, 11(3), 381-391, 2017.
46. [46] VERDIN, J., "Remote sensing of ephemeral water bodies in western Niger", International Journal of Remote Sensing, 17(4), 733-748, 1996.
47. [47] KARAMAN, M., UÇA AVCı, Z.D., BUDAKOĞLU, M., TAŞDELEN, S., ÖZELKAN, E., ve PAPILA, İ. "Flamingoların Beslenim Alanlarındaki Tahribatın Uzaktan Algılama Yöntemleri ile Değerlendirilmesi: Acıgöl (Denizli) Örneği: II", II. Türkiye Sulak Alanlar Kongresi, Kırşehir, Türkiye, 2011.