Akademik Veri Yönetim Sistemi
Birdal A. C., Avdan U.(Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2022
Biyokütle, ağaçların yer üstü canlı organik madde miktarının birim alan başına düşen ifadesidir. Biyokütle bir diğer deyişle yoğunluk ile çarpılan bir hacimdir. Biyokütle madde kaynakları karasal anlamda Orman Bitkileri, Çimenler, Enerji Bitkileri ve Diğer Bitki Artıklarından, suda yaşayanlar olarak su soyunları ve alglerden, atık madde olarak endüstriyel atıklar, şehir atıkları ve hayvansal atıklar olarak sınıflandırılmıştır. Biyokütle çalışmaları için ağaçlar homojen olarak gövde yapısı, kabuk yapısı, canlı ve ölü dallar, yapraklar, büyük, orta ve küçük boyutlu kökler halinde 5e ayrılmaktadır. Ormanlar geçmişten günümüze yakıt, kereste ve yem olarak kullanılmaktadır. Biyokütle tahmini, ormanların canlı yaşamlarına etki olarak sunduğu bu gibi bazı etmenlerin doğru şekilde tahminlenmesine, potansiyellerinin belirlemesine yardımcı olmaktadır. Birim alan başına kuru ağırlık olarak ifade edildiğinde, biyokütle yoğunluğu olarak tanımlanan ormanların toplam yerüstü biyokütlesini değerlendirmek, tüm geleneksel kullanımlar için mevcut kaynak miktarını belirlemenin yararlı bir yoludur. Bir ormandaki biyokütlenin miktarı, fotosentez yoluyla üretim ile solunum ve hasat işlemleriyle oluşan tüketim arasındaki farkın bir sonucu olarak tanımlanabilir. Bu tanımdan anlaşılabileceği gibi biyokütle miktarı orman yapılarındaki kaçak ağaç kesimleri vb. gibi değişikliklerin takibinde de önemli rol oynamaktadır. Orman biyokütle yoğunluğundaki değişiklikler doğal olarak art arda gerçekleşir. Bu değişiklikler insan faaliyetleri sayılan silvikültür, hasat ve bozunma dışında orman yangını ve iklim değişikliğinin doğal etkileri olarak bilinmektedir. Ormanların biyokütlesi, küresel değişimle ilgili konular için de çok önemlidir. Ormanların biyokütlesi, orman bitki örtüsündeki karbon havuzlarının (bitki örtüsünün %50si karbondan oluşmaktadır) tahminlerini sağlamaktadır. Biyokütle yoğunluğu tahminlemesi ayrıca, ormanların veya yeşil alanların yeniden oluşturulması (yokedilen, yıkılanların yerine yenilerinin yapılması) ile birlikte atmosferden ne kadar karbondioksitin ortadan kaldırabileceği konusunda da yardımcı olmaktadır. Ülkeler, ormanlara sera gazı emisyonlarını, özellikle de karbondioksiti azaltma aracı olarak baktıkları için baktıkları için bu konu daha fazla dikkat çekmektedir. Sürdürülebilir orman yönetimi, ormansızlaştırmanın yavaşlatılması ve ağaçlara daha az zarar veren yakılacak odun toplanması gibi uygulamalar emisyonları azaltır. Ayrıca, ormanların biyokütle yoğunluğu tahminleri birçok diğer incelemenin yapılabilmesi için önem taşımaktadır. Orta Çözünürlüklü Uydu Bazlı Optik Uzaktan Algılama (Landsat, MODIS), Yüksek Çözünürlük Uydu Bazlı Optik Uzaktan Algılama (Ikonos, Quickbird), Uydu Kaynaklı Radar veya Mikrodalga Sensörü (ERS, JERS, Sentinel, EnviSAT, PALSAR), Yersel Lazer Tarama ve Lidar gibi önde gelen uzaktan algılama yöntemleri ile biyokütle tahminlemeleri gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmalar genellikle büyük ölçekli orman alanları üzerinde ortalama bir hacim değerinin bulunması ile birlikte sınırlandırılmaktadır. Bu çalışmanın amacı yukarıdaki belirtilen yöntemler ve bu yöntemlerin dışında İnsansız Hava Araçları (İHA) yardımı ile çekilecek yüksek çözünürlüklü hava fotoğrafları ile daha yüksek doğrulukta bir biyokütle hesabı gerçekleştirip, tekil ağaç bazında dağıtılması ve yersel ölçümlerle birlikte doğruluk analizinin yapılmasını gerçekleştirmektir. Ayrıca yersel doğrulama verileri yardımı ile çalışma alanının büyüklüğü, ormandaki ağaç türleri, ağaç yaşları vb. faktörlere dayalı olarak kullanılacak olan yöntemin seçiminde tavsiyelerin oluşturulmasıdır. Havadan Lazer Tarama veya İHA kullanımları her çalışma için uygun olmayabilmektedir. Bu sebepler sadece çalışma alanı büyüklüğü değil, maliyeti açısından da problemler yaratabilmektedir. Bu gibi durumlarda maliyet göz önünde bulundurulduğunda belirli bir doğruluk kaybı ile İHA sistemlerine göre daha düşük mekânsal çözünürlük sağlayacak olan uydu görüntülerine yönelmek mümkündür. Daha önce anlatılan yersel biyokütle ölçümlerine kıyasla İHA üzerinden ulaşılacak sonuçların, uydu görüntüsü çerçevesi boyunca oluşturulacak bir korelasyon sonucunda, bir örneklem alanı gibi kabul edilmesi ile uydu görüntüleri ile daha büyük çalışma alanlarında ergonomik sonuçlara ulaşılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca insansız hava araçları üzerinden geliştirilen metodun popüler olarak kullanılan açık kaynak kodlu Coğrafi Bilgi Sistemleri yazılımlarından birinde kullanılabilecek bir aracın yazılması da amaçların arasındadır. Literatürde görülen çalışmalarda birçok klasik uzaktan algılama yöntemi ile gerçekleştirilen biyokütle tahminlemeleri mevcuttur. Fakat bu çalışmalar genellikle büyük alan kaplayan (tropik orman vb.) ormanlık alanlarda gerçekleştirilmiş ve doğruluk açısında pek te iç açıcı sonuçlar elde edememiştir. Bu tez kapsamında önerilecek olan yöntem ile orta ölçekli çalışma alanlarında daha doğruluğu yüksek sonuçların elde edilmesini planlanmaktadır. Gerekli durumlarda İHA yardımı ile oluşturulan yoğun nokta bulutu verisi yardımı ile ağaçlar üzerinde tekil bazda çalışabilme fırsatı doğurulacaktır. Ayrıca çalışma birden fazla ağaç türüne hitap edeceğinden ötürü, diğer yapılacak tür çalışmaları için önemli bir ön ayak olacaktır.