Arazi kullanımının zamansal ve konumsal değişiminin markov zincirleri ile modellenmesi

Arazi kullanımındaki değişiklikler karbon depolama, su kalitesi, küresel iklim değişikliği ve biyolojik çeşitlilik açısından özellikle orman ekosistemini büyük ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle belirli bir zaman diliminde meydana gelen arazi kullanım değişiminin belirlenmesi ve gelecek yıllardaki arazi kullanımının ortaya konulması karar vericiler ve ekosistemin sürekliliği açısından önemlidir. Bu çalışma, Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü, Taşköprü Orman İşletme Müdürlüğü'nde gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın temel amacı; 1999, 2009 ve 2019 yıllarına ait Landsat uydu görüntüleri ve Coğrafi Bilgi Sistemi ile arazi kullanımı ve değişimlerini ortaya koymak ve Hücresel Otomat (CA-Markov) modelini kullanarak çalışma alanının 2029 yılına ait arazi kullanımını tahmin etmektir. Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM+, Landsat 8 OLI uydu görüntüleri kullanılarak 1999, 2009 ve 2019 yılları için arazi kullanım sınıfı haritaları kontrollü sınıflandırma yöntemine göre elde edilmiştir. 1999 ve 2009 yıllarına ait Landsat uydu görüntülerinden elde edilen arazi kullanım sınıfları haritaları dikkate alınarak, CA-Markov modülü ile gerçekleştirilen 10 yıllık simülasyon ile 2019 yılı için arazi kullanım haritası tahmin edilmiştir. Tahmin edilen 2019 yılına ait arazi kullanım haritası, Landsat uydu görüntüsünden elde edilen 2019 yılı arazi kullanım haritası ile karşılaştırılarak kullanılan yöntemin geçerliliği ve doğruluğu test edilmiştir. CA-Markov modeli ile 2029 yılına ait arazi kullanım haritası tahmini gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kontrollü sınıflandırma yapılan üç farklı Landsat uydu görüntüsünün Kappa değerlerinin 0,81-1,0 arasında olması sınıflandırmanın mükemmel bir uyumla yapıldığını göstermektedir. 1999 ve 2019 yılları arasındaki 20 yıllık arazi kullanım değişimi incelendiğinde orman alanının 131845.4 ha'dan 116020,8 ha'a, verimli orman alanının 109495,2 ha'dan 87752,8 ha'a ve yapraklı orman alanının 32942,3 ha'dan 2010,1 ha'a düştüğü ortaya konulmuştur. 2029 yılı için tahmin edilen arazi kullanım haritası incelendiğinde 10 yıllık süreçte verimli orman alanının %0,2 (191,3 ha), boşluklu kapalı orman alanının %19,5 (5511,8 ha) ve toplam orman alanının ise %4,9 (5703,1 ha) azalacağı belirlenmiştir. Bu çalışma CA-Markov modelinin Coğrafi Bilgi Sistemi ve Uzaktan Algılamayı entegre ederek gelecek yıllara ilişkin arazi kullanımının tahmin edilmesinde etkin şekilde kullanılabileceğini ortaya koymuştur.