Tarımsal kuraklığın uydu görüntüleri ve metotları ile izlenmesi ve web portalı üzerinden sunulması

Abstract

Teknolojinin gelişimiyle birlikte, uydu görüntüleri ve ileri analiz metotları, tarımsal kuraklığın izlenmesi ve anlaşılmasında önemli bir araç haline gelmiştir. Bu tez çalışması kapsamında, Türkiye'deki tarımsal kuraklığı tespit etmek amacıyla bitki durumu ve yüzey sıcaklığı tabanlı kuraklık indeksleri kullanılmıştır. Bu indekslerin sonuçlarını doğrulamak için Türkiye'nin farklı bölgelerinde bulunan 13 adet meteoroloji gözlem istasyonu seçilmiştir. Seçilen gözlem istasyonlarına ait uzun dönem toplam yağış ve ortalama sıcaklık değerleri Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM) tarafından temin edilmiştir. Sıcaklık ve yağış değerleri kullanılarak her istasyon için klimograf grafikleri ve yağış değerleri kullanılarak ise Normalin Yüzdesi İndeksi (PNI) ve Standart Yağış İndeksi (SPI) grafikleri oluşturulmuştur. Ayrıca, Bitki Sağlığı İndeksi (VHI) hesabında kullanmak için Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensörü ile 2000-2022 yılları arası toplanmış uydu görüntüleri temin edilmiştir. Hesaplanan VHI değerleri ile SPI değerleri doğrusal regresyon yardımıyla karşılaştırılarak bu iki indeks arasındaki ilişki incelenmiştir. Bu inceleme sonucunda, 2007 büyüme sezonunda VHI ile SPI arasında 17020, 17033, 17128, 17750, 17952 ve 17192 numaralı istasyonlarda ve 2007 yılında VHI ile SPI arasında 17020, 17033, 17128 ve 17750 numaralı istasyonlarda %95 güven aralığında istatistiki olarak anlamlı ilişki görülmüştür. Buna nazaran, 2020 büyüme sezonunda VHI ile SPI arasında 17020, 17066, 17128, 17704 ve 17090 numaralı istasyonlarda ve 2020 yılında VHI ile SPI arasında 17066, 17750 ve 17704 numaralı istasyonlarda %95 güven aralığında istatistiki olarak anlamlı ilişki görülmüştür. Özetle, her iki kuraklık yılında tüm yılı baz aldığında 17750 numaralı istasyonda ve büyüme sezonları baz alındığında 17020 ve 17128 numaralı istasyonlarda istatistiki olarak anlamlı ilişki görülmüştür. Son olarak, üretilen kuraklık haritaları, GeoServer ve OpenLayers gibi web hizmetleri aracılığıyla bir web serviste kullanıcılarla paylaşılacaktır. Bu, haritaların çevrimiçi erişilebilir olmasını sağlayacak ve araştırma sonuçlarının daha geniş bir kullanıcı kitlesi tarafından incelenebilmesini mümkün kılacaktır.With the advancement of technology, satellite imagery and advanced analysis methods have become important tools in monitoring and understanding agricultural drought. In this thesis study, drought indices based on vegetation condition and land surface temperature were used to detect agricultural drought in Turkey. Thirteen meteorological observation stations located in different regions of Turkey were selected to validate the results of satellite-based drought indices. Long-term average precipitation and temperature data for the selected observation stations were provided by the General Directorate of Meteorology. Climatograms were created for each station using temperature and precipitation data, and Percent of Normal Index (PNI) and Standardized Precipitation Index (SPI) graphs were generated using only precipitation data. In addition, satellite images acquired by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor between 2000 and 2022 were obtained to calculate the VHI index. This review found that during the 2007 growth season, there was a statistically significant relationship between VHI and SPI at stations numbered 17020, 17033, 17128, 17750, 17952, and 17192. Furthermore, in the year 2007, a significant relationship was observed between VHI and SPI at the stations numbered 17020, 17033, 17128, and 17750 with a 95% confidence interval. In contrast, during the 2020 growth season, a significant relationship was observed between VHI and SPI at stations 17020, 17066, 17128, 17704, and 17090. Also, in 2020, a statistically significant relationship was noted between VHI and SPI at stations 17066, 17750, and 17704 with a 95% confidence interval. In summary, during both drought years, when considering the whole year, a statistically significant relationship was observed at station 17750, and when focusing on the growth seasons, a significant relationship was noted at stations 17020 and 17128. These analyses reveal the relationship between SPI and VHI. Finally, the generated drought maps will be shared with users through a web service using web technologies such as GeoServer and OpenLayers. This will enable online accessibility to the maps and allow a wider range of users to examine the research findings.