Sabri KARADOĞAN
Prof.Dr. Dicle Üniversitesi, Ziya
Gökalp Eğitim Fakültesi, Diyarbakır, skaradogan@dicle.edu.tr
Nesretullah SATAR
Coğrafya Öğretmeni, Alaşehir Fen
Lisesi Manisa/ Türkiye, mail: nusretsatar@gmail.com
M. Tahir KAVAK
Dr.
Öğr. Üyesi, Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi
Anabilim Dalı, Diyarbakır/ Türkiye,
mail: mtkavak@gmail.com
ÖZET
Akarsu
vadileri ve yatakları nehir
ekosistemleri için hayati öneme sahip doğal ortamlardır. Su
kaynaklarının ve nehir akış dinamiklerinin zaman içinde nasıl değiştiğini
anlamak, özellikle iklim değişikliği ve insan faaliyetleri nedeniyle, önemli
çevresel sorunlara işaret edebilir. Nehir yatak değişikliklerin belirlenmesi
arazi kullanımı açısından da önemlidir. Bu bağlamda, Dicle Nehri'nin su yüzey
alanı ve nehir yatağı değişikliklerinin seyri çevresel sürdürülebilirlik için
kritik öneme sahiptir.
Bu
çalışmada, Google Earth Engine (GEE) kullanarak Landsat 4, 5, 7 ve 8 uydu
görüntüleri aracılığıyla Diyarbakır kenti civarında Dicle Nehri'nin 1990-2020
yılları arasında su yüzeyi değişimi ve nehir yatağı dinamikleri analiz
edilmiştir. Normalized Difference Water Index (NDWI) kullanılarak nehirdeki su
yüzey alanı hesaplanmış, yatak yönelimleri belirlenmiş, değişimler ve eğilimler
grafiklere dönüştürülerek analiz edilmiştir.
Elde
edilen sonuçlara göre özellikle yanlış arazi kullanımı ve kum ocaklarının
faaliyeti nedeniyle yatak bozulmaları ve beraberinde toprak nemi değişimleri
gözlenmiştir. Ayrıca tüm müdahalelere
rağmen nehrin kendi doğal gelişim seyrine bağlı olarak ve tektonik hatlara,
litolojik zayıf zonlara intibak ederek yatağını aşındırması nedeniyle, Dicle
nehri vadisinde öngörülemeyen çevresel değişimlerin kütle hareketlerinin ve
doğal afetlerin meydana gelmesi kaçınılmazdır.
Anahtar Kelimeler: Diyarbakır, Dicle
Nehri, Uzaktan Algılama, Arazi kullanımı.
EXAMINATION OF TEMPORAL AND ENVIRONMENTAL
CHANGE IN THE DICLE RIVER VALLEY NEAR DIYARBAKIR USING REMOTE SENSING
TECHNIQUES
ABSTRACT
River
valleys and beds are vital natural environments for river ecosystems.
Understanding how water resources and river flow dynamics change over time can
indicate significant environmental issues, especially due to climate change and
human activities. Identifying changes in riverbed conditions is also important
for land use. In this context, the changes in the water surface area and
riverbed dynamics of the Dicle River are critical for environmental
sustainability.
In
this study, the changes in the water surface and riverbed dynamics of the Dicle
River near Diyarbakır between 1990 and 2020 were analyzed using Landsat 4, 5,
7, and 8 satellite images through Google Earth Engine (GEE). The water surface
area in the river was calculated using the Normalized Difference Water Index
(NDWI), bed orientations were determined, and changes and trends were analyzed
by converting them into graphs.
According
to the results obtained, especially due to improper land use and the activities
of sand quarries, bed degradation and accompanying changes in soil moisture
were observed. Additionally, despite all interventions, due to the river's
natural development and its erosion of the bed in accordance with tectonic
faults and lithologically weak zones, unpredictable environmental changes in
the Dicle River valley, including mass movements and natural disasters, are
inevitable.
Keywords: Diyarbakır, Dicle
(Tigris) River, Remote Sensing, Land use.
1. GİRİŞ
Su
kaynakları ve nehir ekosistemleri, çevresel sürdürülebilirlik açısından kritik
öneme sahiptir (Amalo ve diğerleri, 2018). Özellikle iklim değişikliği ve insan
faaliyetlerinin etkisiyle, nehirlerin su yüzeyi, yatak dinamikleri ve çevresel
özellikleri sürekli değişim göstermektedir (Das ve diğerleri, 2021). Bu
değişimlerin izlenmesi ve anlaşılması, bölgesel ekosistemin sağlığı ve geleceği
için hayati bir öneme sahiptir.
Dicle
Nehri, Türkiye'nin güneydoğusunda yer alan ve tarihsel, coğrafi ve ekolojik
açıdan büyük öneme sahip bir su kaynağıdır (Kuzucuoğlu ve Karadoğan, 2015).
Diyarbakır kenti civarındaki nehir vadisi, jeomorfolojik ve çevresel
değişimlerin gözlemlenmesi için benzersiz bir çalışma alanı sunmaktadır.
Bölgedeki nehir dinamikleri, tektonik hareketler, litolojik özellikler ve insan
faaliyetlerinden önemli ölçüde etkilenmektedir (Karadoğan ve Kuzucuoğlu, 2017).
Bu
çalışmanın temel amacı, uzaktan algılama teknikleri ve coğrafi bilgi sistemleri
kullanarak Dicle Nehri'nin 1990-2020 yılları arasındaki su yüzeyi ve nehir
yatağı değişimlerini detaylı bir şekilde incelemektir. Çalışma, aşağıdaki temel
hedefleri kapsamaktadır:
1.
Landsat uydu görüntüleri aracılığıyla nehrin uzun vadeli su yüzey değişimlerini
tespit etmek.
2.
Nehir yatağındaki morfolojik değişimleri ve dinamikleri analiz etmek.
3.
İnsan faaliyetleri ve doğal faktörlerin nehir ekosistemi üzerindeki etkilerini
ortaya koymak.
4.
Bölgenin çevresel sürdürülebilirliğine yönelik öneriler geliştirmek.
Araştırma,
Google Earth Engine (GEE) platformu ve Normalized Difference Water Index (NDWI)
gibi gelişmiş uzaktan algılama teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir
(McFeeters, 1996; Gao, 1996). Ayrıca, daha önce yapılmış saha çalışmaları, hava
fotoğrafları ve jeofizik araştırmalardan elde edilen veriler de çalışmaya
entegre edilmiştir (Karadoğan ve diğerleri, 2020).
Bu
çalışmanın, Dicle Nehri havzasındaki çevresel değişimlerin anlaşılmasına, su
kaynaklarının yönetimine ve bölgesel ekosistemin korunmasına önemli katkılar
sağlaması beklenmektedir.
2. YÖNTEM
Söz konusu
amaç doğrultusunda gerekli değerlendirmelerin yapılabilmesi için iki temel
yöntem uygulandı:
- Google
Earth Engine (GEE) platformunda uydu verileriyle NDWI (Normalized Difference
Water Index) analizi.
- Daha
önce yapılmış saha çalışmaları ışığında eski hava fotoğrafları ve güncel uydu
görüntüleriyle nehir yatağı değişikliklerinin belirlenmesi.
2.1. Google Earth Engine (GEE)
Platformunda Uydu Verileriyle NDWI (Normalized Difference Water Index) Analizi
NDWI,
su kütlelerinin tespiti için kullanılan bir uzaktan algılama görüntü indeksidir
ve McFeeters (1996) tarafından tanıtılmıştır. Bu indeks, yeşil (Green) ve yakın
kızılötesi (NIR) bantlar kullanılarak hesaplanır. NDWI, özellikle su
yüzeylerini vurgulamak ve karasal özelliklerden ayırt etmek için kullanılır.
Normalleştirilmiş Fark (Normalized Difference) kavramı aslında iki büyüklük
arasındaki farkın bilgisayar hesaplamalarında kullanılması için 0 ile 1 arasına
sıkıştırılması mantığına dayanır. Yani su indeksi için kullanılacak dalga
boyları arasındaki farklar normalleştirme formülü ile 0 ile 1 arasına
sıkıştırılmış olur.
Formül
şu şekildedir:
Başlangıçta
kara özelliklerinden su kütlelerini ayırt etmek için tasarlanan NDWI, Gao
(1996) tarafından bitki örtüsünün su içeriğini değerlendirmek için
uyarlanmıştır.
NDWI,
özellikle sulak alanların haritalanmasında, su kaynaklarının izlenmesinde,
taşkın analizlerinde, su seviyesi değişikliklerinin izlenmesinde kullanıldığı
gibi kurak alanların izlenmesi açısından da önemli bir indekstir (Amalo ve
diğerleri, 2018). Bu indeks ayrıca iklimsel değişimin tespiti ve gözlenmesi
açısından da oldukça önemlidir (Das ve diğerleri, 2021).
2.1.1. Çalışmada Kullanılan Landsat Serisi
Uydular ve NDWI Hesaplamasında Kullanılan Bantlar
Landsat
uydu serisi, 1972 yılından bu yana Dünya’nın yüzeyini izlemek için kullanılan
bir dizi Amerikan gözlem uydusudur. ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS) ve
NASA tarafından yönetilen bu program, yeryüzünün değişimini uzun vadeli olarak
gözlemlemek amacıyla tasarlanmıştır. İlk uydu olan Landsat-1 1972’de
fırlatılmış ve program o tarihten itibaren şu ana kadar 9 uydu içerecek şekilde
genişlemiştir (Roy ve diğerleri, 2014). Landsat serisi ile elde edilen veriler;
tarım, ormancılık, su kaynakları yönetimi ve kentleşme gibi alanlarda önemli
bir veri kaynağı olmuştur (USGS, 2024). Örneğin, Landsat verileri, küresel
ısınma, buzulların erimesi ve orman kaybı gibi çevresel değişimlerin izlenmesinde
kullanılmıştır. Her bir uydu, belirli aralıklarla Dünya’nın tamamını tarar ve
çeşitli bantlarda elektromanyetik spektrumu kaydeder (NASA, 2024a). Landsat
programının başarısı, uzun süreli veri toplama yeteneğinden ve bu verilerin
serbestçe erişilebilir olmasından kaynaklanmaktadır (Roy ve diğerleri, 2014).
Günümüzde, özellikle Landsat 8 ve 9 uyduları, daha gelişmiş sensörleriyle
yeryüzü gözlemlerine devam etmektedir. Bu sensörler, daha yüksek spektral ve
mekânsal çözünürlük sunarak daha ayrıntılı analizlere olanak tanımaktadır.
Bu çalışmada
Landsat uydu serisindeki 4-5-7 ve 8 uyduları kullanılmıştır. Bu uydulardan
Landsat 4, 16 Temmuz 1982'de fırlatılmış ve Multispectral Scanner (MSS) ile
Thematic Mapper (TM) sensörlerini kullanmıştır. Bu uydu, 1993 yılına kadar
aktif olarak kullanılmıştır (USG, 2024). Landsat 5 ise 1 Mart 1984'te
fırlatılmış ve yörüngede en uzun süre operasyonel kalan uydu olarak Guinness
Dünya Rekoru'nu elde etmiştir. Landsat 5, aynı sensörlerle (MSS ve TM)
donatılmıştır ve 2013 yılına kadar aktif kalmıştır (USG, 2024).
Landsat
7, 15 Nisan 1999’da fırlatılmış ve Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+)
sensörünü kullanmaya başlamıştır. Bu yeni sensörde pankromatik bir band
eklenmiştir. Landsat 7, 2003 yılında Scan Line Corrector arızası yaşamış olsa
da hala veri toplamaya devam etmektedir (USG, 2024).
Landsat
8 uydusu 11 Şubat 2013’te fırlatılmıştır. Bu uydu, Operational Land Imager
(OLI) ve Thermal Infrared Sensor (TIRS) sensörlerine sahiptir. Landsat 8'de,
kısa mavi band (Band 1), sirüs bulut tespit bandı (Band 9) ve termal bantlarda
yapılan güncellemeler (Band 10 ve 11) gibi önemli yenilikler bulunmaktadır
(USG, t.y.).
Bu çalışmada
kullanılan Landsat serisi uydulardan alınan görüntüler ile NDWI bandının
hesaplanması ve bir NDWI kompozit görüntünün oluşturulması için GEE'de
yazılacak algoritmada direkt olarak bant değerlerinin çağrılması yerine
“string” değer olarak bant isimleri çağrılmıştır. Bu yöntem, Landsat serisi
uyduların bant değerlerinde zamanla meydana gelen değişiklikler ve yeni bantların
eklenmesi ya da arızalı olanların devre dışı kalması nedeniyle tercih
edilmiştir (NASA, 2024b; USGS, 2024).
Çalışma
sırasında Landsat-8 bantları diğer Landsat Uydu serilerindeki gibi kabul
edilmiş olduğundan hatalı görüntüler elde dilmiştir. Daha sonra algoritma
gözden geçirilerek Landsat-8 için alınması gereken bant değerleri doğru şekilde
girilerek çalışma nihayete erdirilmiştir.
Bu
çalışmada, Landsat serisi uydularda NDWI hesaplamak için kullanılan bantlar şunlardır:
-Landsat
4 ve 5: Yeşil Bant (Bant 2) ve NIR (Bant 4)
-Landsat
7: Yeşil Bant (Bant 2) ve NIR (Bant 4)
-Landsat
8: Yeşil Bant (Bant 3) ve NIR (Bant 5)
2.1.1. GEE Platformunda Uygulamalar ve
Elde Edilen Sonuçlar
Dicle
Nehri üzerinde 30 yıllık değişimlerin tespiti ve çeşitli analizlerin yapılabilmesi
için Google Earth Engine (GEE) platformu kullanıldı. Platformda izlenen adımlar
ve algoritmalar aşağıdaki gibi sıralanabilir:
1- Nehir Bölgesinin Tanımlanması:
Nehir
bölgesi “geometry” adlı değişkende bir poligon olarak çalışma alanının koordinatlarının
girilmesi ile belirlenmiştir:
2-Harita Odaklama ve Harita Alanının
Katman Olarak Eklenmesi:
“Map.centerObject()”
fonksiyonu ile çalışma alanı merkez alınmış ve ekrandaki çalışma alanı
büyüklüğü belirlenmiştir. Ayrıca merkez saha “Map.addLayer()” fonksiyonu ile
bir katman olarak eklenmiştir.
3-Bulut ve Bulut Gölge Maskesi
Fonksiyonlarının Oluşturulması:
Görüntüde
kullanılmak üzere bir bulut maskesi fonksiyonu tanımlanmıştır. Bu tür
fonksiyonlar, görüntülerdeki bulutları ve bulut gölgelerini maskelemek için
kullanılmaktadır. Elde edilen her bir uydu görüntüsü üzerindeki bulut etkisi bu
fonksiyon yardımı ile azaltılmıştır.
4-Landsat Görüntü Koleksiyonlarının
İstenen Tarihlere Göre İşlenmesi:
Belirlenen
Dicle Nehri vadisi için 1982-2023 yılları arasındaki Landsat uydu görüntüleri
elde edilmiştir. Bu süre zarfında kullanılan Landsat uyduları, farklı
dönemlerde aktif olduğundan, her bir uydu için kendi tarih aralığına ait
veriler ayrı ayrı çağrılmıştır:
-Landsat
4: 1982-1993 arası,
-Landsat
5: 1990-2012 arası,
-Landsat
7: 1999'dan günümüze,
-Landsat
8: 2013'ten günümüze.
Her
uyduya ait veriler, bu tarih aralıklarına göre filtrelenmiş ve kesintisiz bir
zaman serisi elde etmek için dört ayrı veri kümesi oluşturulmuştur. Veri kümeleri
oluşturulurken her bir Landsat uydusu için “mavi, yeşil, kırmızı, yakın
infrared (nir), kısa dalga infrared 1(swir1)
kısa dalga infrared 2 (swir2) ve QA_PIXEL (kalite değerlendire bandı)
çağırılmıştır:
5-Verilerin Birleştirilmesi ve Yıllık
Ortalama Görüntünün Hesaplanması:
Oluşturulan
veri kümeleri “merge()” fonksiyonu kullanılarak tek bir veri seti haline
getirilmiştir. Böylece Dicle Nehri’nin uzun dönemli çevresel değişimlerini
izlemek için uzun yılları kapsayan bir imaj koleksiyonu oluşturulmuştur.
Elde
edilen veri kümesinden 1990-2020 yılları arasındaki 30 yıllık veri kullanılarak
her bir yıla ait ortalama görüntüler oluşturulmuştur. Ortalama görüntü
oluşturma sürecinde hem “median()” hem de “mean()” fonksiyonları kullanılarak
denemeler yapılmıştır. Ancak, yıl içerisindeki anomalilerin piksel değerlerinin
dağılımı üzerindeki etkisini azaltmak amacıyla, “mean()” fonksiyonunun
kullanılması çalışma açısından daha uygun bulunmuştur.
6- MNDWI Hesaplama ve Görselleştirme:
Elde
edilen görüntülerdeki green (yeşil) ve swir1 (kısa dalga kızıl ötesi) bantlar
normalleştirme formülüne sokularak su indeksi oluşturulmuş ve su yüzeylerinin
tespitini sağlayacak indeks elde edilmiştir.
Daha
önce NDWI için kullanılan yeşil ve yakın kızıl ötesi yerine; yeşil ve kısa
dalga kızıl ötesi kullanılmıştır. Bu aslında farklı bir versiyon olan MNDWI
(Modified Normalized Difference Water Index)'dir. Bu indeks, su yüzeylerinin
tespitinde geliştirilmiş bir versiyondur ve özellikle yapılaşmış alanlarda veya
daha karmaşık yüzeylerde suyu daha iyi ayırt etmek için kullanılır (XU, 2006).
MNDWI
hesaplaması için GEE platformunda hazır bulunan “normalizedDifference()”
fonksiyonu çağırılmış ve fonksiyon argümanı olarak green ve swir1 bant
değerleri verilmiştir. Normalleştirme fonksiyonu yardımı ile daha önce
bahsedilen normalleştirme işlemi yapılmıştır. Normalleştirme formülünün her bir
yıla uygulanması için bir “for” döngüsü kullanılmıştır böylece ardı ardına
yazılması gereken kod satırı tekrarları önlenmiştir.
Her
bir yıl için elde edilen MNDWI görüntüler, “Map.addLayer()” fonksiyonu ile çalışmaya
katman olarak eklenmiştir (Şekil 1).
Şekil 1: GEE Platformu Ara Yüzü ve Altlık Uydu Görüntüsü
Üzerine Her Biri Katman Olarak Eklenen Tüm Yıllara Ait Landsat Görüntüleri
7-Görüntüleri Dışa Aktarma:
Oluşturulan
her bir katmanın dışa aktarılması için yine ‘for’ döngüsü kullanılarak, bir
dışa aktarama kodu yazılmıştır. Dışa aktarma
kodunda Dicle Nehri için belirlenen alan bilgileri ve aktarım sırasında
kullanılacak parametreleri belirtilmiştir.
8-NDWI Grafiği ve Su Alanı Hesaplanması:
Yazılan
kod bloku ile tüm yıllara ait NDWI değerlerindeki değişimin toplu olarak
gösterildiği bir grafik oluşturulmuştur (Şekil 3). Bu kod sayesinde oluşturulan
grafik, 30 yıllık NDWI değişiminin daha kolay görüntülenmesini ve analiz
edilmesini sağlamıştır.
Şekil 2: Dicle Nehri Vadisinde Belirlenen Alanda Her Bir Yıl
İçin Oluşturulmuş 30 Yıllık Ortalama NDWI Görüntüleri
Şekil 3:
GEE Platformu Ara Yüzü ve Tüm
Yıllara Ait NDWI Değerlerindeki Değişimin Toplu Olarak Gösterildiği Grafik (Bu
grafik istendiğinde farklı formatlarda indirilebilmektedir)
Ayrıca
NDWI değeri 0’ın üzerinde olan alanlar su yüzeyi olarak kabul edildiğinden, her
yıla ait su yüzey alanının hesaplandığı bir kod bloku oluşturulmuştur. Böylece
GEE platformunun Console menüsünde her yıla ait su yüzey alanı m2
cinsinden hesaplanarak yazılmıştır (Şekil 4).
Şekil 4:
GEE Platformu Ara Yüzü
ve Her Yıla Ait Su Yüzey Alanının Hesaplandığı Console Penceresi
Son
olarak NDWI kompozitlerinin anlaşılması için bir lejant oluşturulmuştur.
Sonuç
olarak, bu adımlar sayesinde, Dicle Nehri'ndeki belirlenen bölgenin su yüzeyi
ve nehir yatağı değişimlerini analiz etmek için uydu verileri kullanılarak su
kütlesi izlenmiş ve yıllık değişimlerin grafiksel olarak görselleştirilmesi
sağlanmıştır. Bu sayede, nehirdeki uzun vadeli su alanı ve yatak değişiklikleri
daha net bir şekilde ortaya konmuştur.
2.2. Daha Önce Yapılmış Saha Çalışmaları
Işığında Eski Hava Fotoğrafları ve Güncel Uydu Görüntüleriyle Nehir Yatağı
Değişikliklerinin Belirlenmesi
Dicle
Nehri’nin Diyarbakır kenti civarındaki vadisinde yıllar itibariyle gösterdiği
yatak ve akış kanalları değişikliklerini belirlemek için daha uzun yılları
kapsayacak hem uydu hem de hava fotoğraflarının değerlendirilmesi yoluna
gidilmiştir. Burada 2018 yılında eski kentin güneydoğusundaki Dicle Nehri
vadisinin genişleyen bölümünde Hevsel bahçelerinde yapılan saha ölçüm ve sondaj
çalışmalarıyla, nehrin sol bankında, Hevsel bahçelerinin karşı tarafında Kavs
düzlüğünde yapılan jeofizik çalışmalarının sonuçları dayanak olarak alınmıştır (Şekil 5-6).
Şekil 5:
Dicle Nehri
Vadisinde yatak Değişimlerinde Baz Alınan Hava Fotoğrafı ve Uydu Görüntüleri
Şekil 6:
Dicle Nehri
Vadisinde Kavs Düzlüğü’nde Yapılan Jeofizik Çalışmaları ve Sonuç Grafikleri (Karadoğan ve diğ., 2020).
2. BULGULAR
2.1. Uydu Verileriyle GEE Platformunda
Elde Edilen Bulgular
Elde
edilen kompozit görüntüler, yıllık NDWI ortalama grafiği ve su yüzey alan
hesaplamaları kullanılarak aşağıdaki bulgulara ulaşılmıştır:
NDWI
kompozit görüntüler incelendiğinde, mevcut yol ağı ve yerleşim birimlerinin
yaklaşık olarak ‘0’ NDWI değerlerine sahip olduğu görülmektedir. Bitki örtüsü
ve nemli toprak, yerleşim alanları ile su yüzeyleri arasında bir geçiş paterni
sergilemektedir. Akarsu vadileri ve göletlerde su yüzeyleri oldukça net bir
şekilde tespit edilmiştir. Öte yandan, bitki örtüsünün zayıf olduğu alanlarda
NDWI değerlerinin -0,15’in altında olduğu belirlenmiştir. Bu toprağın su tutma
özelliği ve ışıma özelliklerinin yapılaşmış sahalardan farklı olmasından
kaynaklanmaktadır.
Su yüzey
alanlarının yıllık gelişimi incelendiğinde 2005 tarihi ile 2012 yılları
arasında su yüzey alanlarının 1 km2’nin altına düştüğü görülmektedir
(Grafik
1). 2012
tarihinde su yüzey alanı hızlı şekilde artmıştır. (Su yüzey alanları 0’dan
büyük NDWI hesaplanarak elde edilmiştir)
Grafik 1: Dicle Nehri Vadisinde Belirlenen Alanda
Yıllık Ortalama NDWI Değerleri Baz Alınarak Hesaplanan Su Yüzey Alanlarının
Yıllık Değişimi
Özellikle
2012 tarihinden 1 km2 olan su yüzey alanı 2020 tarihinde 1,8 km2
olarak hesaplanmıştır. Aslında 1990 tarihinden 2012 tarihine kadar ortalama 1
km2 olan su yüzey alanı 2020 tarihine kadar neredeyse 2 kat
artmıştır. Su yüzey alanı 2 kat artmış olmasına rağmen yıllık ortalama NDWI
grafiği incelendiğinde NDWI değerlerinin son yıllarda oldukça düşük olduğu
görülmektedir.
Su yüzey
alanları iki kat artmışken NDWI grafiğinde değerlerin düşmesi suyun alana
dengeli dağılmadığı anlamına gelmektedir. Ayrıca su buharlaşma yüzeyinin
artması da su kaybının artacağı anlamına gelmektedir.
Kompozit
görüntüler incelendiğinde, 1993 yılında NDWI değerlerinin sahada oldukça
dengeli bir dağılım gösterdiği dikkati çeker. Bu durum, NDWI ortalamasını
gösteren yıllık grafikte açıkça görülmektedir. 1993 yılı için su yüzey alanı
1,4 km² olarak tespit edilmiştir.
Grafik
2: Dicle Nehri Vadisinde Belirlenen Alanda 30 Yıllık Ortalama NDWI Değişim
Grafiği
Kompozit
görüntüler dikkate alındığında alınan akarsu kesitinin yukarı kısmında (kuzey)
2009 yılında küçük bir su biriktirme sahasının oluştuğu dikkati çekmektedir (Şekil 7). Bu tarihten sonra sahada su
yüzey alanı her geçen yıl artmıştır. Bu durum kendini su yüzey alanlarının
hesaplanmasında göstermiştir.
Yol ve
yerleşim birimleri dikkate alınmadığında kırsal sahada ciddi bir kuraklığın
yıldan yıla kendini gösterdiği görülmektedir.
Özellikle vadinin güney kesimlerinde su varlığında ciddi biçimde azalma gözlenmektedir.
2014
tarihli kompozit görüntüde büyük göletlerden güneyde olanının karşı kıyısında
ciddi bir kuraklık baş göstermiştir.
Göletler yapılmadan önce karşı kıyıda makul nemlilik değerleri varken,
göletlerin yapımı ile beraber karşı kıyıda kuraklık görülmektedir. Su
birikiminin bu sahada nemliliği sağlaması gerekirken, bu bölgede kuraklığın baş
göstermesi açıklamaya muhtaçtır. Burada gölet oluşumunu sağlamak için yapılan
sızdırmazlık çalışmaları arazinin permabilite değerlerinde düşüşe neden olmuş
olabilir.
Şekil
7: Çalışma
Alanının Kuzeyinde Nehir Yatağında Beşeri Müdahalelerden Kaynaklanan Değişim
Dengeli
bir NDWI dağılımının her geçen yıl daha dengesiz bir dağılım göstermesi ve buna
bağlı olarak da kurak sahaların gittikçe genişlemesi buradaki ekosistem için de
ciddi bir tehdit oluşturacaktır.
2.2. Uzun Süreli Uydu Görüntüsü, Hava
Fotoğrafı ve Sahada Yapılan Diğer Çalışmalar Işığında Vadide Meydana Gelen
Yatak Değişimlerine İlişkin Bulgular
Bir
süredir çeşitli araştırma programları kapsamında jeomorfolojik ve paleocoğrafik
çalışmaların (Kuzucuoğlu ve Karadoğan, 2015; Karadoğan ve Kuzucuoğlu, 2017;
Karadoğan ve diğ., 2020) yapıldığı Diyarbakır kenti civarındaki Dicle vadisi ve
çevresinde nehir drenajının gelişmesiyle ilgili olarak bölgesel jeomorfoloji
yanında yerel jeomorfoloji açısından birtakım problemler mevcuttur (kapma,
genişleme, dirseklenme, daralma, mendereslenme, yatak genişlemesi, menderes
yeniği taraçaları, dairesel formlar vs.).
Bu
dinamiklerin geçmişteki ve günümüzdeki oluşum süreçlerini ve gelişim seyrini
anlayabilmek, vadinin son dönemdeki morfolojik evrimini aydınlatmak ve yeniden
yapılandırmak için kullanılan yöntemler arasında; karot sondajı, sedimentlerin
analizi ve yorumlanması, 14C tarihlendirmeleri, stratigrafik kesitler,
korelasyonlar yeniden yapılandırmada morfometrik analizler ve saha incelemeleri
sayılabilir.
Diyarbakır
kenti güneyindeki Dicle vadisinde Hevsel Bahçeleri’nin simetriği durumundaki
Kavs Düzlüğü ve çevresinde, önceki jeomorfolojik çalışmalara destek sağlamak
amacıyla uygulanan elektrik resistivite tomografi (ERT) ve indüklenmiş
polarizasyon tomografisi (IPT) çalışmaları (Karadoğan ve diğ., 2020) sonucunda
ortaya çıkan bulgular, özellikle litolojik birimlerdeki süreksizlikler,
kesintiler, düşmeler ve olası kırık hatların geometrisi, doğrultu atımlı
tektonik ana hatların yanında Kavs Düzlüğü’nün düşey atımlı çökmelerle de
şekillendiği olasılığını güçlendirmektedir. Bugün eski kent surlarıyla birlikte
kültürel peyzaj unsuru olarak UNESCO Dünya Miras Listesi’nde bulunan Hevsel
Bahçeleri’nin üzerinde bulunduğu, nehir yatağına eğimli en az yedi basamaktan
oluşan menderes yeniği taraçalarının oluşumu Kavs Düzlüğü’ndeki söz konusu çökme
olaylarıyla ilgili olmalıdır (Şekil 8,9).
Şekil 8: Hevsel Bahçelerinde Arazi Ölçümleriyle Elde
Edilen Basamaklar ve Karot Sondajları
Şekil 9: Hevsel Bahçelerinin Jeomorfoloji Haritası ve Jeofizik
Çalışmalarında Ortaya Çıkan Fay Hatları
1952
yılına ait hava fotoğrafları ile sonraki dönemlere ait uydu görüntüleri
çakıştırılarak elde edilen nehir akış kanallarının değişim seyri (Şekil 10)
incelendiğinde ise şu sonuçlara varılabilir:
-Vadinin
kuzeybatı yamaçlarında Feritköşk Mahallesi ve Fiskaya civarında hem muhtemel
fay hem de litolojik etkilere bağlı olarak nehir batıya yaslanmakta ve yamacın
altını oyarak yamaç duraysızlığına neden olmaktadır. Bu durum, Hevsel bahçeleri
genişlemesi dışında tüm batı yamaçlarında söz konusu olduğundan heyelanlara
neden olabilir.
-
Vadinin doğu kesimindeki geniş taraçalar üzerinde meydana gelen akış kolları
nehir tarafından terkedilmekte, ancak vadi bütünlüğü ve karstik süreçlere bağlı
çökmeler ve litolojik özellikler göz önüne alındığında vadide menderes
genişlemesi devam etmektedir. Bu durum tüm vadide ve yamaçlarında yana aşındırmanın
etkin ve baskın olduğunu, dolaysıyla kütler hareketlerine zemin hazırlayacağını
göstermektedir.
Şekil 10: 1952 Yılına Ait Hava Fotoğrafları ile
Sonraki Dönemlere Ait Uydu Görüntüleri Çakıştırılarak Elde Edilen Nehir Akış
Kanallarının Değişim Seyri ve Muhtemel Senaryo (Solda), Çalışma Alanının Jeoloji Haritası (Sağda)
4. SONUÇ VE ÖNERİLER
Bu
çalışmada, Dicle Nehri'nin 1990-2020 yılları arasındaki su yüzey alanı, nehir
yatağı dinamikleri ve çevresel değişimlerini uzaktan algılama teknikleri
kullanarak ayrıntılı bir şekilde incelemiştir. Elde edilen bulgular, bölgedeki
ekolojik sistemin karmaşık ve hassas doğasını ortaya koymaktadır.
Elde edilen bulgular, Dicle Nehri'nin su
yüzey alanında, nemlilik koşullarında ve yatak dinamiklerinde önemli değişimler
olduğunu göstermiştir. Nitekim, 2012-2020 yılları arasında su yüzey alanı
neredeyse iki kat artarak 1,8 km²'ye ulaşmıştır. Ancak, su yüzey alanındaki
artışa rağmen NDWI değerlerinin düşmesi, suyun alana dengeli dağılmadığını ve
su kaybının arttığını göstermektedir.
NDWI
dağılımının giderek dengesizleşmesi ve kurak alanların genişlemesi, bölge
ekosistemi için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Yanlış arazi kullanımı, kum
ocakları faaliyetleri ve doğal faktörler nehrin değişimi üzerinde önemli etkiye
sahiptir. Gölet oluşumları ve insan müdahaleleri, arazinin nem özelliklerini ve
permabilite değerlerini değiştirebilmektedir.
Vadinin
jeomorfolojik özellikleri, tektonik hareketler ve litolojik yapı nehir
yatağının dinamik doğasını belirlemektedir.
Nehir kanallarının yamaçlara doğru gerilemesi, kütle hareketleri ve
heyelan riskini artırmaktadır.
Dicle
Nehri vadisi, jeomorfolojik, ekolojik ve kültürel açıdan benzersiz bir öneme
sahip olmasının yanı sıra araştırmaya konu alan kültürel peyzaj unsuru olarak
Diyarbakır surlarıyla birlikte Unesco Dünya Miras Listesinde yer almaktadır.
Nehir ve vadisinin korunması için sürdürülebilir arazi kullanımı uygulamaları
ve çevresel koruma önlemleri alınması gerekmektedir.
Öneriler:
- Nehir havzasında sürdürülebilir arazi
kullanım politikaları geliştirilmelidir.
- Kum ocağı faaliyetleri ve diğer insan
müdahaleleri sıkı denetim altına alınmalıdır.
- Nehir ekosisteminin korunması için
bütüncül bir yaklaşım benimsenmelidir.
- Yamaç duraysızlığı ve kütle hareketlerini
önleyici mühendislik jeolojisi çalışmaları yapılmalıdır.
- Dicle Nehri vadisindeki değişimlerin sürekli
izlenmesi ve periyodik raporlanması gerekmektedir.
- Özellikle yanlış arazi kullanımının
olumsuz etkileri iklim değişikliği ve insan baskısının nehir
ekosistemi üzerindeki etkilerini daha detaylı analiz eden çalışmalar
yürütülmelidir.
KAYNAKÇA
Amalo, L. F.,
Ma’rufah, U., & Permatasari, P. A. (2018, May). Monitoring 2015 drought in West Java using normalized difference water
index (NDWI). In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science
(Vol. 149, No. 1, p. 012007). IOP Publishing.
Das, P., Pandey, V.,
& Dutta, D. (2021). Land surface
water resource monitoring and climate change. In Mapping, Monitoring, and
Modeling Land and Water Resources (pp. 311-326). CRC Press.
Gao, B. C. (1996).
NDWI—A normalized difference water index for remote sensing of vegetation
liquid water from space. Remote Sensing
of Environment, 58(3), 257-266. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(96)00067-3
Karadoğan, S., Drahor,
M. G. & Kuzucuoglu, C. (2020). Using geophysical techniques in
geomorphological problems: A case study from kavs flat in Dicle Valley (South
of Diyarbakır). Cografya Dergisi.
Advance online publication. https://doi.org/10.26650/JGEOG2020-0013
Karadoğan, S. ve Kuzucuoğlu, C.
(2016). Diyarbakır Hevsel Bahçeleri ve Dicle Nehri: Çevresel Değişimlerin
Jeomorfolojik Kayıtları (The Hevsel Gardens And The River Tigris in Diyarbakır:
Geomorphological Archives of Landscapes Changes), Türkiye Jeoloji Bülteni, Cilt 60, Sayı 1, Ocak 2017, 63-76.
Karadoğan, S. ve Kuzucuoğlu, C.
(2018). Diyarbakır Kenti Civarinda Dicle Nehri Taraçalarının Yaş Bulgularına
Ait İlk Değerlendirmeler, Dicle
Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi (DÜSBED) Nisan 2018 YIL-10
Sayı 20, s.199-205, ISSN: 1308-6219.
Karadoğan, S., & Kuzucuoğlu, C. (2017).
Diyarbakır Hevsel Bahçeleri ve Dicle Nehri: Çevresel Değişimlerin Jeomorfolojik
Kayıtları. Türkiye Jeoloji Bülteni,
60(1), 63-76.
Kuzucuoğlu, C. & Karadoğan, S.
(2015). The Hevsel Gardens: archives of
human activities and of the past and present evolution of the River Tigris at
Diyarbakir. In N. Soyukaya (Ed.), Diyarbakır Fortress and Hevsel Gardens
Cultural Landscape. Diyarbakır Metropolitan Municipality, Site Management
Publications No: 4.
Kuzucuoğlu, C. ve Karadoğan, S. (2017).
Chronological and dynamical insights into the Tigris terraces at Diyarbakır. Workshop
International AMIDA-2017, 27 - 29 November 2017, University of Montpellier
–France.
McFeeters, S. K.
(1996). The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the
delineation of open water features. International
Journal of Remote Sensing, 17(7), 1425–1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714
NASA. (2024a). Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+). NASA Landsat
Science. https://landsat.gsfc.nasa.gov/satellites/landsat-7 (Erişim tarihi: 09.2024)
NASA. (2024b). Landsat 9: Continuing the Legacy of Landsat Satellites. NASA. https://svs.gsfc.nasa.gov/gallery/landsat/
(Erişim tarihi: 09.2024)
Roy, D. P., Wulder, M. A., Loveland,
T. R., Woodcock, C. E., Allen, R. G., Anderson, M. C., ... & Zhu, Z.
(2014). Landsat-8: Science and product vision for terrestrial global change
research. Remote Sensing of Environment,
145, 154-172. https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.02.001
USGS. (2024). Landsat missions timeline. U.S. Geological Survey. https://www.usgs.gov/media/images/landsat-missions-timeline (Erişim Tarihi: 25 Eylül 2024).
Xu, H. (2006).
Modification of normalized difference water index (NDWI) to enhance open water
features in remotely sensed imagery. International Journal of Remote Sensing,
27(14), 3025-3033. https://doi.org/10.1080/01431160600589179
