Determination of alpine treeline ecotone and its spatio-temporal analysis using landsat tm images

Ormanlar ve alpin otsu vejetasyonlar arasındaki geçiş zonu Alpin Ağaç Sınırı Ekotonu (AAE) olarak adlandırılmaktadır. Kendine özgü bir biyoçeşitliğe sahip olmaları nedeniyle ekolojik önem taşıyan bu geçiş zonlarının özelliklerini anlamak giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Son zamanlardaki iklim değişikliği araştırmaları, AAE'nin yukarı doğru kayma eğiliminde olduğunu göstermektedir. Bu değişimin haritalanması, iklim değişikliğinin dağ ekosistemlerindeki etkisini ortaya koyan göstergelerin oluşturulmasına katkıda bulunacak ve bu değişim için alınacak önlemlerin belirlenmesine, uyum çalışmalarının planlanmasına yardımcı olacaktır. Bu tez çalışması, ağaç sınırının ekolojik olarak anlamlı bir şekilde çizilmesini sağlayacak bir yöntem geliştirmeyi ve uygulamayı hedeflemektedir. Bu kapsamda, AAE'nin mekansal özelliklerini belirleyen etmenler uzaktan algılama verileri kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışma ayrıca, AAE'nin zaman içindeki kaymasının mekânsal olarak ortaya çıkartılmasını da amaçlamaktadır. Çalışma alanı, Türkiye'nin Akdeniz Bölgesi'nde bulunan Batı Toroslar'dan seçilmiştir. Ağaç sınırının herhangi bir zaman için ortaya koyulmasını, ilgili yıllara ait Landsat görüntüleri kullanılarak sağlayan dört aşamalı bir algoritma geliştirilmiştir. Tekrarlanabilir olması amacı ile her aşama için insan değerlendirmesini en aza indirecek yöntemler seçilmiştir. Bu aşamalar; Landsat görüntülerinden bulutsuz mevsim bloklarının elde edilmesi, ayrıştırma yöntemi ile alan için ağaç yüzdesi katmanının oluşturulması, kesitler üzerine sigmoid eğrilerinin yerleştirilmesi yoluyla AAE'nin geçişinin karakterize edilmesi ve "Random Forest" regresyonu kullanılarak AAE'nin modellenmesinden oluşmaktadır. Tez çalışması kapsamında geliştirilen yöntemin uygulanması, topoğrafik değişkenlerin ağaç kapalılığı bilgisi ile birleştirilerek ağaç sınırı ekotonunlarının modellenmesinde etkili olarak kullanılabileceğini ortaya çıkarmıştır. Modelin çıktıları, teorik beklentilerin ve dünyadaki bir çok gözlemin aksine, Dedegöl Dağları'nın batı yüzünde 1984-2018 yılları arasında ağaç sınırında oluşan kaymanın bazı yamaçlarda aşağı yönlü olduğunu göstemektedir. Bununla birlikte model, doğu yamaçlarında bu değişimin yukarı yönlü olduğa işaret etmektedir. Bu yöntem, AAE'nin gelecekteki kaymasının tahmin edilmesi ve farklı iklimler ve enlemler kullanılarak yapılacak modellerin oluşturulması amacıyla yapılacak çalışmalara girdi sağlayabilecektir. Ayrıca, geliştirilen algoritma kolaylıkla başka uydulardan elde edilecek görüntüleri kullanacak şekilde uyarlanabilir olması sayesinde daha yüksek çözünürlüklü çıktıları olanaklı kılmaktadır.