Evaluation of land surface temperature exchanges with remote sensing data in terms of urban development and planning processes: The case of Çorlu/Çerkezköy/Ergene/Kapaklı sub-region

Öz

As a result of industrialization and urbanization tendencies in the Thrace region that started with 1980s and became increasingly influential with the 1990s, there is an uncontrolled growth process that creates rapid population growth and pressure on natural areas. In this uncontrolled growth process, Çorlu/Çerkezköy/Ergene/Kapaklı sub-region chosen as a study area was affected at the highest level. Dense urbanization pressures on natural areas, unbalanced energy consumption of buildings, increased use of automobiles and carbon monoxide gas emissions, coverings of soil surfaces providing evaporation and surface water flows with materials such as concrete, asphalt cause heat changes at local and regional scale. This phenomenon defined as an urban heat island is observed to be higher heat levels in the high-density urban areas than in natural areas such as agricultural areas and forest areas near the city. Urban heat island effects can result in increased energy consumption, health problems, air pollution, rapid evaporation of surface waters and reduced groundwater resources. The aim of the study is to examine the effect of land surface temperature with the urban development and planning processes based on Remote Sensing data in Çorlu/ Çerkezköy/Ergene/Kapaklı sub-region. The land surface temperature increase was examined between the determined periods by using images from MODIS-Terra satellites, the obtained data was correlated with the urban growth and land change / transformation information obtained from the analysis of CORINE Land Cover Maps. In addition, 1/25.000 scale Çorlu-Çerkezköy-Muratlı-Lüleburgaz Sub-Region Environmental Plan approved at 2005, and 1/25.000 scale Tekirdağ Environmental Plan approved in 2012 were examined based on decisions about spatial development, and the effects of planning on the process were questioned. As a result of this study, the relationship between land use change and land surface temperature generated by urban growth processes was defined, and the effects of planning on these processes were discussed.

Anahtar Kelimeler

• Land surface temperature exchanges,spatial development,remote sensing,Thrace

Arazi yüzey sıcaklığı farklılaşmalarının kentsel gelişim ve planlama süreçleri açısından uzaktan algılama verileri ile değerlendirilmesi: Çorlu/Çerkezköy/Ergene/Kapaklı alt bölgesi örneği

Öz

Trakya bölgesinde 1980’li yıllar ile başlayan ve 1990’lı yıllarla beraber etkisi artan sanayileşme ve kentleşme eğilimleri sonucunda hızlı bir nüfus artışı ve doğal alanlara baskı yaratan kontrolsüz bir büyüme süreci yaşanmaktadır. Bu kontrolsüz büyüme sürecinden ise en yüksek düzeyde çalışma alanını oluşturan Çorlu/Çerkezköy/Ergene/Kapaklı Alt bölgesi etkilenmiştir. Yoğun yapılaşma baskısı sonucunda doğal alanların imara açılması, yapıların dengesiz enerji tüketimleri, nüfus artışı ile otomobil kullanımının ve karbon monoksit gazı salınımının artması, buharlaşma ve yüzey suyu akışları sağlayan toprak yüzeylerin beton, asfalt gibi malzemelerle kaplanması yerel ve bölgesel ölçekte sıcaklık değişimlerine neden olmaktadır. Kentsel ısı adası olarak da tanımlanabilen bu olgu, yoğun yerleşim bölgelerinde sıcaklığın, kent yakınında bulunan tarım alanı, orman alanı gibi doğal alanlara göre daha fazla olması şeklinde gözlemlenmektedir. Kentsel ısı adası etkisi ise, enerji tüketiminde artış, sağlık sorunları, hava kirliliği, yüzey sularının hızlı buharlaşması ve yeraltı suyu kaynaklarında azalma gibi sonuçlara neden olabilmektedir. Çalışmanın amacı, arazi yüzey sıcaklığı etkisinin kentsel gelişim ve planlama süreçleri bazında, Çorlu/Çerkezköy/Ergene/Kapaklı alt bölgesinde Uzaktan Algılama verilerine dayalı olarak incelenmesidir. Bu kapsamda, MODIS-Terra uydularından elde edilen görüntülerden yararlanılarak belirlenen dönemler arasında arazi yüzeyi sıcaklık artışı incelenmiş, elde edilen veriler, CORINE Arazi Kullanım haritalarının analizleri ile elde edilen kentsel büyüme ve arazi değişim/dönüşüm bilgileri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, 2005 yılı onanlı Çorlu-Çerkezköy-Muratlı-Lüleburgaz Planlama Alt Bölgesi Çevre Düzeni Planı ve 2012 onanlı Tekirdağ Çevre Düzeni Planı kararları mekânsal gelişim kararları incelenmiş ve sürece olan etkileri sorgulanmıştır. Çalışma sonucunda kentsel büyüme süreçleriyle ortaya çıkan arazi kullanım değişimi ile arazi yüzey sıcaklığı arasındaki ilişki tanımlanmış ve planlamanın bu süreçlere olan/olabilecek etkileri tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Arazi yüzey sıcaklığı değişimleri,mekânsal gelişim,uzaktan algılama,Trakya

Kaynakça

1. Alcoforado MJ, Andrade H, Lopes A, Vasconcelos J, 2009. Application Of Climatic Guidelines To Urban Planning. Landscape and Urban Planning, 90:1, 56–65. Almazrouı M, Islam MN, Jones PD, 2013. Urbanization Effects on The Air Temperature Rise İn Saudi Arabia. Climatic Change, 120:1–2, 109–122. Amırı R, Weng Q, Alımohammadı A, Alavıpanah SK, 2009. Spatial–Temporal Dynamics of Land Surface Temperature İn Relation to Fractional Vegetation Cover and Land Use/Cover İn The Tabriz Urban Area, Iran. Remote Sensing of Environment, 113:12, 2606–2617. Bonafonı S, Annıballe R, Gıolı B, Toscano P, 2016. Downscaling Landsat Land Surface Temperature Over the Urban Area of Florence. European Journal of Remote Sensing, 49:1, 553–569. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı (ÇŞB), 2011. 1/25000 Ölçekli Tekirdağ Çevre Düzeni Plan Raporu. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara. Chen XL, Zhao HM, Lı PX, Yın ZY, 2006. Remote Sensing İmage-Based Analysis of The Relationship Between Urban Heat İsland And Land Use/Cover Changes. Remote Sensing of Environment, 104:2, 133–146. Conrıck R, Curtıs NL, Staten PW, Kırkpatrıck C, 2016. The Relationships Between Temperature Gradient and Wind During Cold Frontal Passages İn The Eastern United States: A Numerical Modeling Study. Atmospheric Science Letters, 17:5, 339–345. Coutts AM, Berınger J, Tapper N J, 2008. Investigating the Climatic İmpact Of Urban Planning Strategies Through the Use of Regional Climate Modelling: A Case Study for Melbourne, Australia. International Journal of Climatology, 28:14, 1943–1957. Dehua M, Zongmıng W, Lıng L, Chunyıng R, 2012. Integrating Avhrr And Modis Data to Monitor Ndvı Changes and Their Relationships with Climatic Parameters İn Northeast China. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 18, 528–536. Dıng H, Shı W, 2013. Land-Use/Land-Cover Change and Its İnfluence on Surface Temperature: A Case Study in Beijing City. International Journal of Remote Sensing, 34:15, 5503–5517. Feng H, Lıu H, Wu L, 2014. Monitoring the Relationship Between the Land Surface Temperature Change and Urban Growth in Beijing, China. Ieee Journal of Selected Topics İn Applied Earth Observations and Remote Sensing, 7:10, 4010–4019. Ibrahım I, Abu Samah A, Fauzı R, Noor NM, 2016. The Land Surface Temperature Impact to Land Cover Types. Isprs- International Archives of The Photogrammetry, Remote Sensing And Spatial Information Sciences, 41:3, 871–876. Ibrahım I, Samah A. A, Fauzı R, 2012. Land Surface Temperature and Biophysical Factors in Urban Planning. International Journal of Civil, Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering, 6:8, 645–650. Kestens Y, Brand A, Fournıer M, Goudreau S, Kosatsky T, Maloley M, Smargıassı A, 2011. Modelling the Variation of Land Surface Temperature as Determinant of Risk of Heat-Related Health Events. International Journal of Health Geographics, 10:7. Kumar S, Bhaskar U, Padmakumarı K, 2012. Estimation of Land Surface Temperature to Study Urban Heat Island Effect Using Landsat Etm 1 Image. International Journal of Engineering Science and Technology, 4:2. Lı Z, Tang BH, Wu H, Ren H, Yan G, Wan Z, Sobrıno JA, 2013. Satellite-Derived Land Surface Temperature: Current Status and Perspectives. Remote Sensing of Environment, 131, 14–37. Mallıck J, Kant Y, Bharath BD, 2008. Estimation of Land Surface Temperature Over Delhi Using Landsat- Etm+. J. Ind. Geophys. Union, 12:3, 131–140. NASA Arazi Dataları ve Haritaları, https://lpdaac.usgs.gov, Son Erişim Tarihi: 25.07.2017. Nutını F, Boschettı M, Brıvıo PA, Bocchı S, Antonınettı M, 2013. Land-Use and Land-Cover Change Detection in A Semi-Arid Area of Niger Using Multi-Temporal Analysis of Landsat İmages. International Journal of Remote Sensing, 34:13, 4769–4790. Ogashawara I, Bastos VSB, 2012. A Quantitative Approach for Analyzing the Relationship Between Urban Heat Islands and Land Cover. Remote Sensing, 4:11, 3596–3618. Özkök, MK, 2016. Kentsel Yerleşimin, Kentsel Politikalar Ve Sürdürülebilir Planlama Yaklaşımı Kapsamında Değerlendirilmesi: Kırklareli Örneği. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Pal S, Akoma OC, 2009. Water Scarcity İn Wetland Area Within Kandi Block of West Bengal: A Hydro-Ecological Assessment. Ethiopian Journal of Environmental Studies and Management, 2:3, 1–12. Rınner C, Hussaın M, 2011. Toronto’s Urban Heat Island—Exploring the Relationship Between Land Use and Surface Temperature. Remote Sensing, 3:6, 1251–1265. Sobrıno JA, Jıménez-Muñoz JC, 2014. Minimum Configuration of Thermal İnfrared Bands for Land Surface Temperature and Emissivity Estimation in The Context of Potential Future Missions. Remote Sensing of Environment, 148, 158–167. T.C.Orman ve Su İşleri Bakanlığı (OSİB), 2016. Corine Arazi İzleme Sistem Veri Tabanı Arazi Örtüsü Haritaları ve İstatistik Veri Tabanı, http://corine.ormansu.gov.tr/corineportal/, Son Erişim Tarihi: 12.06.2017. Trakya Üniversitesi (TÜ), 2004. 1/100.000 Ölçekli Trakya Alt Bölgesi Ergene Havzası Çevre Düzeni Plan Raporu. Trakya Üniversitesi, Edirne. Tran DX, Pla F, Latorre-Carmona P, Myınt SW, Caetano M, Kıeu HV, 2017. Characterizing the Relationship Between Land Use Land Cover Change and Land Surface Temperature. Isprs Journal of Photogrammetry And Remote Sensing, 124, 119–132. Wan Z, 2008. New Refinements and Validation of The Modis Land-Surface Temperature/Emissivity Products. Remote Sensing of Environment, 112:1, 59–74. Wan Z, Zhang Y, Zhang Q, Li Z, 2002. Validation of The Land-Surface Temperature Products Retrieved from Terra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Data. Remote Sensing of Environment, 83:1, 163–180. Wardana IK, 2015. Analysis of Urban Surface Temperature for Green Spaces Planning in Bandung City, Indonesia. Yüksek Lisans Tezi. University of Twente Faculty Of Geo-Information And Earth Observation (Itc), Hollanda. Weather Online (WO) Tekirdağ Hava Durumu Analizleri, http://www.havaturkiye.com, Son Erişim Tarihi: 30.07.2017 Weng Q, Lu D, Schubrıng J, 2004. Estimation of Land Surface Temperature–Vegetation Abundance Relationship for Urban Heat Island Studies. Remote Sensing of Environment, 89:4, 467–483. Yaghobzadeh M, Akbarpour A, 2011. The Effect of Satellite Image Classification Algorithm Based on Curve Number Runoff and Maximum Food Discharge Using Gıs And Rs. Geography and Development, 9:22, 5–22.