GIS for watershed management

"Su her yerde", bu cümleyi her yerde duyuyoruz, ve gerçekten doğru bir cümle. Yeryüzünde su neredeyse her yerdedir: Yeryüzünün üzerinde havada ve bulutlarda, Yeryüzünün yüzeyinde nehirlerde, okyanuslarda, buzda, bitkilerde, yaşayan organizmalarda ve Yeryüzünün içinde, zeminin yüzeye en yakın birkaç kilometresinde. Su hiçbir zaman hareketsiz durmaz. Su döngüsü sayesinde gezegenimizin su kaynakları sürekli bir yerden başka bire yere ve bir şekilden başka bir şekle geçer. Su döngüsü olmasa hiçbir şeyin "tadı" olmazdı. Dünya yüzeyindeki suyun çok büyük bir bölümü, yüzde 96'nın üzerinde bir bölümü, okyanuslardaki tuzlu sudur. Gökyüzünden düşen ve çay, nehir, göl ve yeraltı sularına karışan sular gibi tatlı su kaynakları insanların hayatta kalmaları için gerekli günlük su ihtiyaçlarını karşılar. Gelişen nüfusların sayısı büyüdükçe su kaynaklarının mevcudiyeti ve dağılımı üzerindeki baskı da giderek artmaktadır. Dünyanın en hızlı büyüyen şehirleri düşük gelirli ülkelere yer almaktadır ve bu ülkeler karakteristik olarak yetersiz su altyapısı ve atık su arıtma tesislerine sahiptir. Tatlı suların içmek, tarım alanlarında kullanmak ve aşka günlük faaliyetler için sürekli olarak çıkarılması nedeni ile mevut su kaynaklarının sayısı tehdit altındadır. Artan bir küresel nüfus tarafından doğal kaynaklara yönelik talep artmaya devam ettiğinden, ilk olarak sonu gelecek olan kaynaklar tatlı su kaynaklarıdır. Su kaynaklarında artmakta olan kontaminasyon seviyesi sağlık endişelerini arttırmakta, ve sürdürülebilir yönetim metotlarını araştırmayı çok önemli hale getirmektedir. Ve ayrıca, sadece su kaynaklarının değil, aynı zamanda toprak kullanımı ve suyu etkileyen tüm ilgili faktörlerin de araştırılması gerekmektedir. Su kaynakları üzerinde toprak kullanımının zararlı etkilerine karşı en hassas olan ülkeler gelişmekte olan ülkelerdir. Bunun nedenlerinden birisi de bu ülkede atık su arıtma, çöp atma, toprak yönetimi ve su kalitesi standartları anlamında düzenlemelerin çok zayıf seviyelerde olmasıdır. Ormanlar kesilerek tarım arazisi ve hayvanlar için otlak yapılmakta, odunlar inşa malzemesi olarak kullanılmakta ve yakacak odun ve kömür yapılmakta, ve arazi üzerine şehirleşme yapılmaktadır. Ormanların yok edilmesi sonucunda yaşama alanları ve biyoçeşitlilik kaybolmakta, toprak erozyonu artmakta ve su döngüsü zarar görmektedir. Artan ham canlı materyaline yönelik talebe tamamlayıcı olması adına tarım ilacı kullanımı çok büyük miktarlarda gerçekleşmektedir ve bu kimyasal tarım ürünleri su kaynaklarına bulaştığında hem insan sağlığı hem de biyoloji sağlık için ciddi bir potansiyel çevre riski oluşturmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerde hem kırsal hem de şehir nüfusları toplumsal su kaynaklarına erişmekte zorluk yaşamakta ve yetersiz kanalizasyon uygulamalarına sahipler. Çökeltiler rezervuarları ve sulama altyapılarını kapatıp toprak erozyonu da tarımsal arazileri azalttıkça müşterek havza yönetimi farkındalığı gelişen dünya çapında artmaktadır. Genel anlamda, su miktarı ve kalitesinde dünya çapında bir gerileme vardır. Sürdürülebilir kullanım için havzaların öneminin anlaşılması çok önemlidir. Bu durum özellikle de ekonomilerin ve kırsal yaşamın büyük oranda doğal kaynakların kullanımına bağlı olduğu gelişen ülkeler için geçerlidir. Havza yönetimi su, toprak, orman, insan kaynağı dahil olmak üzere çeşitli kaynaklar ve yönetimde entegre su kalitesi bilgisi ile alakalıdır. Bu nedenle, yanlış yönetim sonucunda sel, kuraklık, toprak besin kaybı, toprak erozyonu, orman kaybı ve su kalitesinin düşmesi gibi çok çeşitli sorunlar yaşanır ve bunun bir sonucu olarak da insanların hayat şartları kötüleşir. Dolayısı ile uygun havza yönetimi insanlık için çok önemlidir ve giderek daha fazla ihtiyaç duyulmaktadır. Çok uzun yıllardır sürdürülebilir ve entegre havza yönetimi, karmaşık su ve toprak kaynağı zorluklarına karşı birçok ülkede etkin bir çözüm yolu olarak önerilmiş ve denenmiştir. Ancak ne var ki, bu uygulamalar birçok seferinde, havza yönetimi öğelerinin ve bu öğelerin birbirleri ile nasıl etkileşime geçtiklerinin tam olarak anlaşılamaması ve ayrıca, belli bir havza yönetim projesi için gerekli olan tüm verileri içeren iyi hazırlanmış bir havza envanterinin olmaması gibi çeşitli sebeplerden dolayı başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Son olarak, gerekli bazı verilerin eksik olması her hangi bir havza projesinde doğrudan hatalı yönetime yol açmaktadır. Bu çalışmanın birinci aşaması ağırlıklı olarak , su havzası sürdürülebilirliği ile ilişkili olan sosyal, ekolojik ve ekonomik faktörlerin tam olarak anlaşılabilmesi için havza yönetiminin tüm unsurlarını belirlemek ve incelemeye odaklanmıştır ve her bileşeni yönetmek için CBS nasıl kullanılır. Çalışmanın sonucunda temel olarak dört adet havza yönetimi unsuru belirlenmiştir: su miktarı yönetimi, su kalitesi yönetimi, toprak yönetimi ve biyoçeşitlilik yönetimi. Dahası, bu çalışmada her bir unsurun alt başlıkları da ele alınmıştır. Temel olarak her bir unsur kendi içinde üç alt kısma sahiptir; su miktarı yönetimi altında yüzey su miktarı, yeraltı suyu miktarı ve sel & kuraklık yönetimi mevcuttur. Su kalitesi yönetimi alt başlıkları ise yayılı kaynaklı kirlilik, nokta kaynaklı kirlilik ve kaynak suyu korumasıdır. Toprak yönetimi hususu da diğerleri gibi dikkatli bir biçimde incelenmiş ve alt başlık olarak sulak arazi, toprak kullanım uygulamaları ve dere kenarı bölgelerini kapsadığı görülmüştür. Son olarak, çalıma sonucunda biyoçeşitliliğin kapsadığı alanların koruma altındaki alanlar, balıklar ve vahşi yaşam, ve Yerli, Yabancı ve istilacı türler olduğu görülmüştür. Havza yönetimi uygulayıcıları farklı havza sorunları hakkında bilgi sahibi olmak ve karar alabilmek adına giderek daha fazla oranda bilgisayar modellerine geçiş yapmaktadır. Bu tür modeller, insanların doğa ile etkileşiminin su miktarı ve kalitesi üzerinde nasıl etkiler oluşturabileceği hakkında bir fikir verebilir. İlave modelleme araçları bu tür etkilerin ekonomiler, ekosistemler ve diğer sistemlere nasıl sirayet ettiğinin takibini yapabilir. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS), entegre yüzey ve yeraltı suyu yönetimi, su kalitesi analizi, arazi ve biyoçeşitlilik yönetimi gibi havza-ölçek analizleri için kullanışlı bir sistemdir. Yakın geçmişte entegre yüzey ve yeraltı suyu modellemesinde sağlanan gelişmeler, çok geniş yelpazedeki verilerin bölgesel seviyede analiz edilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Yönetim hususu, hava durumu, topografya ve toprak örtüsü tipi gibi büyük hacimli veriler ile binlerce yeraltı kaynak kuyusundan su seviyesi ve jeolojik veriler gerektirmektedir. CBS'nin sondaj kuyusu ve su kuyusu, yüzey altı izopak (veya yapı kontur) haritaları ve yüzey jeoloji haritaları gibi çoklu kaynaklardan verileri entegre etme becerisi aynı zamanda verilerin yüzey ve yer altı sularının eşzamanlı yönetimi için kullanılabilmesine olanak sağlar. Şehirleşme ve büyük ölçekli tarım gibi toprak kullanımındaki bölgesel değişiklikler ile ilişkilendirilen su kalitesi sorunları da CBS kullanımı yolu ile etkin bir biçimde analiz edilebilir. CBS, katı atık depolama alanlarının belirlenmesi, yer altı suyu geliştirme alanları ve yapay zenginleştirme alanlarının belirlenmesinde kullanılabilir. Bu tür analizlerde aynı zamanda arazi kullanımı, arazi sahipliği, jeoloji, toprak tipi ve kaynaktan uzaklık (örneğin su kaynağının yapay zenginleştirme alanından uzaklığı) gibi çok çeşitli verileri de dikkate almalıdır. Gelişmiş masaüstü CBS kullanımı ve çok sayıda kamu kaynağından fazlası ile verinin kullanılabilir olması sayesinde, sadece son birkaç senede su kaynakları üzerine çalışan kişiler veri yönetimi, veri analizi, görselleştirme ve model inşası için çok güçlü araçlara sahip olmuştur. Piyasada çok sayıda CBS ürünleri mevcut olup bunlar kısıtlı ancak kolay kullanımlı işlevlere sahip ücretsiz programlardan başlayıp çok karmaşık analizler yapabilen binlerce dolarlık ücrete sahip programlara uzanan geniş bir yelpazeye sahiptir. Yazılım paketlerinin birçoğu yeterince kullanıcı dostu olup kullanıcının eğitim almasına gerek yoktur veya çok az eğitim gerektirmektedir. Diğerleri ise, tüm işlevlerinin bilinmesi için yoğun bir eğitim gerektirmektedir. Havza yönetiminin CBS'e bağlanması konusunda artan bir eğilim vardır. Bu sayede her ilgi alanından veri, algoritma ve yöntemlerin birbirine entegre edilmesinin önü açılacaktır. Bu entegre kapasitesi, CBS'i havza yöneticisi için çok güçlü bir araç haline getirmektedir. Bu nedenle bu çalışmanın ikinci aşaması, havza yönetiminin daha önce bahsedilen on iki unsurunun her birinin yönetimi için CBS tarafından ihtiyaç duyulan farklı veri tiplerinin araştırılmasına yöneliktir. Bu veriler arasında su talebi, arazi örtüsü, arazi kullanımı, iklim, göl morfolojisi (derinlik, kıyı şeridi, alan, kalma süresi), alınan su kalitesi ve miktarı vs. vardır. Daha önce de belirtildiği üzere, gerekli verilerden bazılarının eksikliği, tüm havza projelerinde doğrudan kötü yönetime yol açar. Bu nedenle bu çalışmanın üçüncü aşamasında tüm açık kaynak veri platformlarının incelenmesi ve bu platformların sağladığı verilerin tipi, ölçeği, çeşitliliği ve doğruluğunun belirlenmesi yolu ile havza yönetiminin emrinde olan açık kaynak verileri değerlendirilecektir. Çalışma daha da ileri giderek bu açık kaynak verilerinin havza yönetimi için mevcudiyetini inceleyecektir. Önce küresel, kıtasal ve ülkesel ölçekte incelenip sonrasında da bu verilerin etkinliği Avrupa Birliği ve Birleşik Devletler ile karşılaştırılacaktır. Bu sayede nerede daha iyi bir açık kaynak olduğu ve bu açık kaynak sayesinde coğrafi bilgi sistemi CBS uygulamaları kullanmak sureti ile havza yönetiminde toplumlarına yardımcı olduğu görülecektir.