Araştırma Makalesi

LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini

Cilt: 8 Sayı: 3 29 Kasım 2025
PDF İndir
TR EN

LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini

Öz

Günlük hava sıcaklığı, tarım, enerji, sağlık ve su yönetimi gibi pek çok sektörü doğrudan etkileyen kritik bir meteorolojik parametredir. Küresel iklim değişikliğiyle birlikte sıcaklık rejimlerindeki dalgalanmalar ve uzun vadeli artışlar, bölgesel tahmin modellerinin geliştirilmesini daha da önemli hale getirmiştir. Bu çalışmada, Isparta ili için günlük hava sıcaklığı tahmini amacıyla dört farklı modelin (XGBoost, LSTM, CNN ve CNN–LSTM) karşılaştırmalı analizi gerçekleştirilmiştir. Geçmiş yıllara ait günlük sıcaklık verileri kullanılarak yapılan tahminlerde, modeller hem eğitim hem de test setleri üzerinde MAE, MSE, R², NSE ve Willmott d gibi istatistiksel ölçütlerle değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, test verisi üzerinde LSTM modelinin en yüksek doğruluğu sunduğunu göstermiştir (MAE 1,139, MSE 2,334, R² 0,966, NSE 0,965, Willmott d 0,991). CNN–LSTM modeli ise LSTM’e çok yakın değerlerle (MAE 1,236, MSE 2,661, R² 0,962, NSE 0,960, Willmott d 0,990) istikrarlı bir alternatif olarak öne çıkmıştır. CNN modeli rekabetçi performans sergilemiş (MAE 1,228, MSE 2,688, R² 0,961, NSE 0,960, Willmott d 0,989), XGBoost modeli ise diğer modellere kıyasla daha zayıf kalmıştır (MAE 2,526, MSE 10,63, R² 0,855, NSE 0,843, Willmott d 0,960). Genel olarak, LSTM modeli uzun vadeli bağımlılıkları yakalama başarısıyla öne çıkarken, CNN–LSTM modeli kısa dönemli örüntüleri de dikkate alarak güvenilir ve kararlı bir tahmin yaklaşımı sunmuştur. Bu bulgular, derin öğrenme modellerinin yerel ölçekli sıcaklık tahminlerinde karar vericilere daha doğru öngörüler sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Aksay, E., Çoban, E., & Güçlü, Y. S. (2025). Normalized innovative trend analysis model and Mann-Kendall test for solar data. Modeling Earth Systems and Environment, 11(5), Article 347. https://doi.org/10.1007/s40808-025-02550-5
  2. Alizamir, M. (2025). Daily soil temperature prediction using hybrid deep learning and SHAP for sustainable soil management. International Journal of Green Energy. Advance online publication. https://doi.org/10.1080/19942060.2025.2541686
  3. Astsatryan, H., Hakobyan, G., Harutyunyan, A., Poghosyan, M., & Kostanyan, H. (2021). Air temperature prediction using artificial neural networks for the Ararat Valley. Earth Science Informatics, 14, 2359–2372. https://doi.org/10.1007/s12145-021-00583-9
  4. Brownlee, J. (2019). XGBoost With Python: Gradient Boosted Trees with XGBoost and scikit-learn. Machine Learning Mastery.
  5. Beloev, H. I., Saitov, S. R., Filimonova, A. A., Chichirova, N. D., Babikov, O. E., & Iliev, I. K. (2025). Short-Term Electrical Load Forecasting Based on XGBoost Model. Energies, 18(19), 5144. https://doi.org/10.3390/en18195144
  6. Buratto, W. G., Muniz, R. N., Nied, A., Barros, C. F. D. O., Cardoso, R., & Gonzalez, G. V. (2024). Wavelet CNN‐LSTM time series forecasting of electricity power generation considering biomass thermal systems. IET Generation, Transmission & Distribution, 18(21), 3437-3451.https://doi.org/10.1049/gtd2.13292
  7. Chen, T., & Guestrin, C. (2016, August). Xgboost: A scalable tree boosting system. In Proceedings of the 22nd acm sigkdd international conference on knowledge discovery and data mining (pp. 785-794).https://doi.org/10.1145/2939672.2939785
  8. Cifuentes, J., Marulanda, G., Bello, A., & Reneses, J. (2020). Air temperature forecasting using machine learning techniques: a review. Energies, 13(16), 4215. https://doi.org/10.3390/en13164215

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Mekansal Veri Modelleme

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

29 Kasım 2025

Gönderilme Tarihi

10 Ağustos 2025

Kabul Tarihi

15 Kasım 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 8 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Çoban, E. (2025). LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi, 8(3), 104-117. https://doi.org/10.71445/umbd.1761095
AMA
1.Çoban E. LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi. 2025;8(3):104-117. doi:10.71445/umbd.1761095
Chicago
Çoban, Erdem. 2025. “LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini”. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi 8 (3): 104-17. https://doi.org/10.71445/umbd.1761095.
EndNote
Çoban E (01 Kasım 2025) LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi 8 3 104–117.
IEEE
[1]E. Çoban, “LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini”, Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi, c. 8, sy 3, ss. 104–117, Kas. 2025, doi: 10.71445/umbd.1761095.
ISNAD
Çoban, Erdem. “LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini”. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi 8/3 (01 Kasım 2025): 104-117. https://doi.org/10.71445/umbd.1761095.
JAMA
1.Çoban E. LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi. 2025;8:104–117.
MLA
Çoban, Erdem. “LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini”. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi, c. 8, sy 3, Kasım 2025, ss. 104-17, doi:10.71445/umbd.1761095.
Vancouver
1.Erdem Çoban. LSTM ve Hibrit CNN–LSTM Derin Öğrenme Yaklaşımları ile Isparta İli İçin Zaman Serisi Tabanlı Sıcaklık Tahmini. Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi. 01 Kasım 2025;8(3):104-17. doi:10.71445/umbd.1761095
Creative Commons Lisansı
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Uluborlu Mesleki Bilimler Dergisi Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.