Use of Remote Sensing and Geographic Information Systems in Irrigation Performance: A Case Study of Atabey Irrigation Scheme

Year 2019, Volume: 6 Issue: 4, 624 - 635, 16.10.2019

Ayşegül Parladır Karcı Yusuf Uçar

https://doi.org/10.30910/turkjans.633537

Abstract

In this study, the irrigation
performance of Atabey Irrigation Scheme was assessed by making use of Remote
Sensing (RS) and the Geographic Information System (GIS). For this purpose, the
crop pattern maps of the scheme were generated by the help of the supervised
classification method with the RapidEye satellite data of 2012 concerning the
study area by employing the RS techniques, whereas the canal maps of the scheme
were generated by the help of the techniques of the Geographic Information
System. By the help of these data, the monthly water supply ratios – one of the
performance indicators – were computed. A total of 24 crop classes, 10 of which
were in the irrigated area corresponding to about one-third (5,239.75 ha;
33.72%) of the total area but the remaining 14 of which were in the
non-irrigated (rainfed agriculture) area corresponding to about two-thirds
(10,299.74 ha; 66.28%) of the scheme area, were determined as a result of the
crop pattern classification. The total irrigation water requirement for Atabey
irrigation scheme was calculated as 42,618 m³ minimum and 5,647,246
m³ at the maximum between April and October. The Relative Water
Supply (RWS) in the months concerned ranged from 28.16 to 2.39 and the average
in 2012 was calculated as 3.25. The assessment, collection, operating and
maintenance expenses of the scheme and, by the help of these data, its fee
collection and financial efficiency ratios were calculated. The fee collection
ratio was found as 88.12% and the financial efficiency ratio as 1.42 at the
scheme in 2012.

Keywords

Remote sensing, geographic information systems

Thanks

This study was supported as a Master Thesis by Suleyman Demirel University Scientific Research Projects Coordination Unit (Project No: 4262-YL1-15).

Sulama Performansının Belirlenmesinde Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemlerinin Kullanımı: Atabey Sulama Şebekesi Örneği

Abstract

Bu çalışmada; Atabey Sulama Şebekesinin Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemi’nden
yararlanılarak sulama performansı değerlendirilmiştir. Bu amaçla, Uzaktan
Algılama teknikleri kullanılarak çalışma alanına ilişkin 2012 yılı RapidEye
uydu verisi ile kontrollü (supervised) sınıflandırma yöntemi yardımıyla
şebekeye ait bitki deseni haritaları, Coğrafi Bilgi Sistemi teknikleri
yardımıyla da şebekeye ilişkin, kanal haritaları oluşturulmuştur. Bu veriler
yardımı ile performans göstergelerinden biri olan aylık su temini oranları
hesaplanmıştır. Bitki deseni sınıflandırması sonucunda 10 tanesi toplam alanın
yaklaşık 1/3’üne karşılık gelen (5239.75 ha; %33.72) sulanan alanda, geriye
kalan 14 tanesi ise şebeke alanının yaklaşık 2/3’üne denk gelen (10299.74 ha; %
66.28) sulanmayan (kuru tarım) alanda yer alan toplam 24 bitki sınıfı
belirlenmiştir. Atabey sulama şebekesi için toplam sulama suyu ihtiyacı nisan-ekim
ayları arasında en az 42618 m³
ile en fazla 5647246 m3 olarak hesaplanmıştır. Belirtilen aylardaki su temini
oranı ise 28.16-2.39 arasında değişmiş, 2012 yılında ortalama su temini oranı
ise 3.25 olarak hesaplanmıştır. Şebekenin tahakkuk, tahsilat, işletme ve bakım
masrafları ile bu veriler yardımıyla tahsilat oranı ve mali yeterlilik oranları
hesaplanmıştır. Şebekede 2012 yılında tahsilat oranı %88.12, mali yeterlilik
oranı ise 1.42 olarak bulunmuştur.

Keywords

Uzaktan algılama, coğrafi bilgi sistemleri

References

• Al Zayed, I.S., Elagib, N.A., Ribbe, L., Heinrich, J. 2015. Spatio-temporal performance of large-scale Gezira irrigation scheme, Sudan. Agricultural Systems, 133: 131-142. Bastiansen, W.G., Molden, D.J., Makin, I.W. 2000. Remote sensing for irrigated agriculture: examples from research and possible applications. Agricultural Water Management, 46(2): 137-155.
• Beyribey, M., Sönmez, F.K., Çakmak, B., Oğuz, M. 1997. Devlet sulama şebekelerinde aylık su temini oranının belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 3(2): 33-37.
• Çakmak, B. 2001. Konya sulama birliklerinde sulama performansının değerlendirilmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 7 (3): 111-117.
• Çakmak, B., Beyribey, M., Yıldırım, Y.E., Kodal, S. 2004. Benchmarking performance of irrigation schemes: A case study from Turkey. Irrigation and Drainage, 53: 155-163.
• Çakmak, B., Polat, E.H., Kendirli, B., Gökalp, Z. 2009. Evaluation of irrigation performance of Asartepe Irrigation Association: A case study from Turkey. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(1): 1-8.
• Çakmak, B., Tekiner, M. 2010. Çanakkale Kepez Kooperatifinde sulama performansının değerlendirilmesi. I. Ulusal Sulama ve Tarımsal Yapılar Sempozyumu, 27-29 Mayıs Kahramanmaraş, s. 279-290.
• Degirmenci, H, Büyükcangaz, H, Kuscu, H. 2003. Assessment of irrigation with comparative indicators in the Southeastern Anatolia Project. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27: 293-303.
• Elnmer, A., Khadr, M., Allam, A., Kanae, S., Tawfik, A. 2018. Assessment of irrigation water performance in the Nile delta using remotely sensed data. Water, 10(10): 1-23. Faulkner, J.W., Steenhuis, T., Van De Giesen, N., Andreini, M., Liebe, J.R. 2008. Water use and productivity of two small reservoir irrigation schemes in Ghana’s upper east region. Irrigation and Drainage, 57: 157-163.
• Kapan, E. 2010. Asartepe Sulama Birliğinde Sulama Performansının Karşılaştırmalı Değerlendirilmesi. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 74 s., Ankara.
• Karahan Uysal, Ö., Atış, E. 2010. Assessing the performance of participatory irrigation management over time: A case study from Turkey. Agriculture Water Management, 97: 1017-1025.
• Karataş, B.S. 2006. Coğrafi Bilgi Sistemi ve Uzaktan Algılama Teknikleriyle Menemen Sulama Sistemi Performansının Değerlendirilmesi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 159 s., İzmir.
• Karimi, P., Bongani, B., Blatchford, M., Fraiture, C. 2019. Global satellite-based ET products for the local level irrigation management: An application of irrigation performance assessment in the sugarbelt of Swaziland. Remote Sensing, 11(705): 1-22.
• Kuscu, H., Eren Bölüktepe, F., Demir, A.O. 2009. Performance assessment for irrigation water management: A case study in the Karacabey irrigation scheme in Turkey. African Journal of Agricultural Research, 4(2): 124-132.
• Nalbantoğlu, G., Çakmak, B. 2007. Akıncı Sulama Birliğinde sulama performansının karşılaştırmalı değerlendirilmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 13(3): 213-223.
• Özdoğan, K. 2010. Güldürcek Sulamasında Sulama Performansının Değerlendirilmesi. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 71 s., İzmir.
• Santos Ignacio, C., Lorite, J., Tasumi, M., Allen, R.G., Fereres, E. 2010. Performance assessment of an irrigation scheme using indicators determined with remote sensing techniques. Irrigation Science, 28: 461-477.
• Sharma, R., Kumar, A., Kapil, M., Abhilash, S.C., Harender, D. 2018. Applications of remote Sensing in Agriculture. Agricultural, Allied Sciences & Biotechnology for Sustainability of Agriculture, Nutrition & Food Security. (Ed: Ratnesh Kumar Rao), pp. 141-146.
• Svendsen, M., Nott, G. 2000. Irrigation Management Transfer in Turkey: Process and Outcomes. IN Case Studies in Participatory Irrigation Management. Eds D. Groenfeldt and M. Svendsen. Washington DC: World Bank Institute.
• Taghvaeian, S., Neale, C.M., Osterberg, J.C., Sritharan, S.I., Watts, D.R. 2018. Remote sensing and GIS techniques for assessing irrigation performance: Case study in Southern California. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 144(6): 1-10.
• Thiruvengadachari, S., Sakthivadivel, R. 1997. Satellite remote sensing for assessment of irrigation system performance: A case study in India. Research Report No: 9. International Irrigation Management Institute, Colombo, Sri Lanka, 23 p.
• Uçar, Y. 2011. Performance assessment irrigation schemes according to comparative indicators: A case study of Isparta-Turkey. European Journal of Scientific Research, 52(1): 82-90.
• Uçar, Y., Başayiğit, L. 2001. Sulu tarımda uzaktan algılama tekniklerini kullanma olanakları. Tarımsal Bilişim Teknolojileri 4. Sempozyumu, s. 224-231, 20-22 Eylül, KSÜ, Kahramanmaraş.
• Yercan, M. 2003. Management turning-over and participatory management of irrigation schemes: A case study of the Gediz River Basin in Turkey. Agricultural Water Management, 62: 205-214.
• Yercan, M., Dorsan, F., Ul, M.A. 2004. Comparative analysis of performance criteria in irrigation schemes: A case study of Gediz River Basin in Turkey. Agriculture Water Management, 66: 259-266.
• Zwart, S.J., Leclert, L.M. 2010. A remote sensing-based irrigation performance assessment: A case study of the Office du Niger in Mali. Irrigation Science, 28(5): 371-385.