Radar görüntülerinden kar derinliği ve hacminin hesaplanması; Erciyes Dağı örneği

Dünya nüfusunun büyük bir bölümünün su ihtiyacının karşılanmasında önemli bir yağış faktörü olan karın, mevsimsel olarak gözlemlenmesi, mevcut su kaynaklarının korunması ve izlenmesi açısından önem taşımaktadır. Hızla artan dünya nüfusu ve gittikçe şiddetlenen küresel ısınma faktörleri karla kaplı alanlardan veri elde edilmesinin önemini bir kez daha ortaya çıkarmıştır. Son yıllarda, radar verileri kullanılarak karla kaplı arazilerin izlenmesi ve bu alanlardan bilgi elde edilmesi sayesinde, su kaynaklarının yönetimi ve hidrolojik modellemeler ile ilgili değerli bilgiler elde edilebilmektedir. Bu tez çalışmasında TerraSAR-X uydusuna ait, StripMap (SM) modunda algılanmış, HH polarizasyonlu görüntüler kullanılarak Erciyes Dağı için kar derinliği, kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplanması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, öncelikle SAR görüntüleri kullanılarak Sayısal Yükseklik Modelleri (SYM) üretilmiştir. SYM üretimi aşamasında gerekli olan harici SYM verileri olarak Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), ALOS World 3D (AW3D), TanDEM-X WorldDEM ve stereo SYM kullanılmıştır. Bununla birlikte yaz döneminde uydu geçişi ile eşzamanlı olarak gerçekleştirilen arazi çalışmalarından elde edilen nokta yükseklik bilgileri, SAR verilerinden elde edilen yüksekliklerle karşılaştırılmış ve istatistik analizler uygulanmıştır. Analizler sonucunda stereo SYM verisinin 1.52 m karesel ortalama hata değeri ile en doğru sonucu verdiği görülmüştür. Ayrıca, radar verileri kullanılarak kar derinliği, kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplamalarının yapılabildiği bir model üretilmiştir. Kış döneminde uydu geçişi ile eşzamanlı arazi çalışmaları yapılarak, çalışma bölgesi içerisinde homojen olarak dağılmış olan noktalardan kar derinliği ölçmeleri gerçekleştirilmiştir. Kar derinliğinin belirlenmesinde önemli bir faktör olan kar yoğunluğu, üç farklı yöntemle (kriging, optimizasyon ve ISO-4355) elde edilmiştir. Kar derinliğine ve yoğunluğuna bağlı olarak kar hacmi ve kar-su eşdeğeri haritaları üretilmiştir. Çalışma bölgesindeki toplam kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında, üretilen modelin kar derinliği, kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplamalarında kullanılabilir olduğu ortaya konmuştur.