Determination of agricultural suitability classes using multi-criteria decision analysis and linear combination technique. A case study; Ankara-Gölbaşi special environmental protection area and its near vicinity

Öz

The main purpose of this study is to determine the potential agricultural areas located in the Gölbaşı District special environmental protection area and its near vicinity in Ankara Province using in Fuzzy- AHP which is one of the commonly used multi-criteria decision-making analysis approaches and Linear Combination Technique approach integrated with GIS. A total of 10 criteria were used. Five of them are land features including slope, depth, erosion, drainage, stonyness and five soil properties including organic matter, texture, pH, EC and lime in order to determine the potential suitable agriculture. The study area covers about 34695.6 ha. According to the obtained results, 47.4% of the area was determined to be very suitable and suitable for cultivated agriculture at S1 and S2 levels, while 9.3% was determined to be unsuitable (N) for cultivated agricultural activities.

Anahtar Kelimeler

• F-AHP
• Linear Combination
• Agricultural Suitability
• Gölbaşı-Ankara

Çok kriterli karar verme ve doğrusal kombinasyon tekniği ile arazilerin tarımsal uygunluk derecelerinin belirlenmesi pilot çalışma; Ankara-Gölbaşı özel çevre koruma alanı ve yakın çevresi

Öz

Bu çalışmanın temel amacı, Ankara ili Gölbaşı ilçesi özel çevre koruma alanı ve yakın çevresine ait alanların, yaygın olarak kullanılan çok kriterli karar verme yaklaşımlarından birisi olan Bulanık Analitik Hiyerarşik Süreç (B-AHS) ve Doğrusal Kombinasyon Tekniği CBS ile birlikte kullanılarak işlemeli tarım faaliyetlerine uygun potansiyel tarım alanlarının belirlenmesini içermektedir. Toplam 34695.60 ha alana sahip çalışma alanının işlemeli tarıma uygun potansiyel sahaların belirlenmesine yönelik olarak eğim, derinlik, erozyon, drenaj, taşlılık olmak üzere beş adet arazi özelliği ve organik madde, bünye, pH, EC ve kireç olmak üzere beş adet toprak özelliği toplamda 10 adet kriter kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, alanın %47.4’ü işlemeli tarıma S1 ve S2 düzeylerinde yani çok uygun ve uygun olarak belirlenirken, %9.3’ü ise işlemeli tarımsal faaliyetlere uygun olmadığı (N) belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• B-AHS
• Doğrusal Kombinasyon
• İşlemeli Tarıma Uygunluk
• Ankara-Gölbaşı

Kaynakça

1. Bappa S, Prasanta D, Nazrul I, Amiya B, Manoj D, Ranjan R, 2021. Land suitability analysis for paddy crop using GIS-based Fuzzy-AHP (F-AHP) method in Koch Bihar district, West Bengal. Geocarto International, DOI: 10.1080/10106049.2021.2007299.
2. Buckley JJ, 1985. Fuzzy hierarchical analysis. Fuzzy Sets And Syst., 17 (3): 233-247.
3. Chang DY, 1996. Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP. European J. of Operational Research, 95 (3): 649-655.
4. Chen Y, Khan K, Padar Z, 2008. Irrigation Torunlar ve Nazlıcan / Anadolu Tarım Bilim. Derg. / Anadolu J Agr Sci 33 (2018) 270-281 281 intensification or extensification assessment: a GISbasedspatial fuzzy multi-criteria evaluation. In: Proceedings of the 8th international symposium on spatial accuracy assessment in natural resources and environmental sciences, 25–27 June, Shanghai, P.R. China, 309–318.
5. Çakır M, Dengiz O. 2021. Doğrusal kombinasyon tekniği kullanılarak arazi değerlendirme çalışması; Çarşamba Sefalı Köyü Örneği. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 9(1); 43-56.
6. Dağdeviren M, 2007. Bulanık analitik hiyerarşi prosesi ile personel seçimi ve bir uygulama. Gazi Üniv. Müh.-Mim. Fak. Derg., 22 (4): 791-799.
7. Dedeoğlu M, Dengiz O, 2019. Generating of land suitability index for wheat with hybrid system approach using AHP and GIS. Computers and Electronics in Agriculture. 167: 105062. doi.org:10.1016/j.compag.2019.105062.
8. Demirağ Turan İ, Dengiz O, Özkan B. 2019. Spatial assessment and mapping of soil quality index for desertification in the semi-arid terrestrial ecosystem using MCDM in interval type-2 fuzzy environment. Computers and Electronics in Agriculture. 164; 104933. https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.104933.

9. Deng H, 1999. Multi criteria analysis with fuzzy pair wise comparison. In Fuzzy Systems Conference Proceedings, 1999 IEEE International, 2: 726-731.
10. Dengiz O, 2002. Ankara Gölbaşı Özel Çevre Koruma Alanı ve Yakın Çevresinin Arazi Değerlendirmesi. Doktora Tezi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 249.
11. Dengiz O, Bayramin İ, Usul M, 2005. Kahramanmaraş Tarım işletmesi Topraklarının Parametrik Yöntemle Kalite Durumlarının Belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, Cilt: 11, Sayı: 1, sayfa: 45-50.
12. Dengiz O, 2007. Assessment of Soil Productivity and Erosion Status for the Ankara-Sogulca Catchment Using GIS. International Journal of Soil Science 2 (1); 15-28.
13. Dengiz O, Sarıoglu, F.E., 2011. Samsun İlinin Potansiyel Tarım Alanlarının Genel Dağılımları ve Toprak Etüd ve Haritalama Çalışmalarının Önemi. Anadolu Tarım Bilimleri Derg., 26 (3): 241-253.
14. Dengiz O, Sarıoğlu FE. 2011. Samsun İli Bazı Arazi Özellikleri ve Arazi Kullanım Durumlarının Topoğrafik Özellikleri ile Birlikte CBS Analizleri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 48(1): 55-60.
15. Dengiz O, Sarıoğlu FE. 2013. Parametric Approach with Linear Combination Technique in Land Evaluation Studies. Journal of Agricultural Sciences, 19 (2), 101-112.
16. Dengiz O, Gülser C. 2014. Farklı fluviyal depozitler üzerinde oluşmuş toprakların dağılım alanlarının belirlenmesi ve sınıflaması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi. 31;1(1):9-17.
17. Dengiz O, Şişman AZ, Gülser C, Şişman YA. 2014. Arazi Toplulaştırmasında Kullanılan Arazi Kalite Derecelendirme Yöntemine Alternatif Yaklaşım. Toprak Su Dergisi. 3(1):59-69.
18. Dent D, Young A. 1981. Soil survey and land evaluation. George Allen & Unwin. London, England.
19. DMI. 2019. Devlet Meteroloji Genel Müdürlüğü, Ankara.
20. Elaalem M, Comber A, Fisher P. 2011. A Comparison of Fuzzy AHP and Ideal Point Methods for Evaluating Land Suitability. Trans. GIS 15 (3), 329–346.
21. FAO. 1976. A Framework for land evaluation. Soils Bulletin:32, Soils resources, management and conservation service, FAO Land and Water Development Division, Rome.
22. Huang CC, Chu PY, Chiang YH. 2008. A fuzzy AHP application in government- sponsored R&D project selection. Omega 36 (6), 1038–1052
23. Hurni, H. 1997. Concepts of sustainable land management. ITC J. 3/4, 210–215.
24. Kahraman C, Cebeci U, Ruan D. 2004. Multi-attribute comparison of catering service companies using fuzzy AHP: Thecase of Turkey. International Journal of Production Economics, 87 (2): 171-184.
25. Kihoro J, Bosco NJ, Murage H. 2013. Suitability analysis for rice growing sites using a multicriteria evaluation and GIS approach in great Mwea region, Kenya. SpringerPlus, 2:265.
26. Kilic OM, Ersayin K, Gunal H, Khalofah A, Alsubeie MS. 2021. Combination of fuzzy-AHP and GIS techniques in land suitability assessment for wheat (Triticum aestivum) cultivation. Saudi Journal of Biological Sciences.
27. Maddahi Z, Jalalian A, Zarkesh MMK, Honarjo N. 2014. Land suitability analysis for rice cultivation using multi criteria evaluation approach and GIS. European Journal of Experimental Biology, 4 (3): 639-648.
28. Malczewski J. 2006. GIS-based multicriteria decision analysis: a survey of the literature. Int. J of Geog In Sci 20:703–726.
29. Mustafa AA, Singh M, Sahoo RN, Ahmed N, Khanna M, Sarangi A, Mishra AK. 2011. Land Suitability Analysis for Different Crops: A Multi Criteria Decision Making Approach using Remote Sensing and GIS,” Researcher, 3(2): 61-84.
30. Özbek H, Dinç U, Berkman A, Şenol S, Kapur S. 1979. Tarım toprakları ve endüstri ilişkileri I. Çukurova da endüstrinin kapladığı tarım toprakları ve sorunları üzerine bir araştırma. Toprak İlmi Derneği 7. ve 8. Bilimsel Toplantı Tebliğleri. Yayın no :3 , Ankara.
31. Özkan B, Dengiz O, Turan İD. 2020. Site suitability analysis for potential agricultural land with spatial fuzzy multi-criteria decision analysis in regional scale under semi-arid terrestrial ecosystem. Scientific Reports, 10: 22074. https://doi.org/10.1038/s41598-020-79105-4.
32. Patrono A. 1998. Multi-Criteria Analysis and Geographic Information Systems: Analysis of Natural Areas and Ecological Distributions. Multicriteria Analysis for Land-Use Management, Edited by Euro Beinat and Peter Nijkamp, Kluwer Academic Publishers, Environment and Management-Volume: 9, pp: 271-292, AA Dordrecht, The Netherlands.
33. Pirbalouti AG. 2009. GIS-based land suitability evaluation for rapeseed oil crop. Journal of Food, Agriculture & Environment, 7(3&4) : 837 – 840. Helsinki, Finland.
34. Prakash TN, 2003. Land suitability analysis for agricultural crops: A fuzzy Multicriteria Decision MakingApproach.http://itc.eu/library/Papers_2003/msc/gfm/prakash.pdf%5Cnhttp://hal.archives-uvertes.fr/hal-00298259/.
35. Saaty TL. 1980. The Analytic Hierarchy Process. McGraw-Hill, New York.
36. Sönmez K.1994. Toprak Koruma. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 169, Erzurum
37. Van Laarhoven PJM, Pedrycz W. 1983. A fuzz yextension of Saaty'spriority theory. Fuzzy set sand Systems, 11 (1-3): 229-241.
38. Van Wambeke AR, 2000. The Newhall Simulation Model for Estimating Soil Moisture & Temperature Regimes. Department of Crop and Soil Sciences, U.S. Departmanet of Agriculture, Ithaca, N.Y. Washington, DC.
39. Zadeh LA. 1965. Fuzzy Sets. Information and Control, 8: 338-353.