Coastline changes and their implications for land use in coastal region of İstanbul between 1987 and 2007

Abstract

Yaklaşık altı bin yıldır insanlık tarihine sahne olan İstanbul, özellikle 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren doğal yapısında muazzam değişiklikler yaşamıştır. Nüfusun özellikle göçe bağlı olarak hızla artması şehrin bir çok bölgesinde plansız kentleşmeye ve beraberinde çevresel bozulmaya, kirliliğe ve trafik problemlerine sebep olmuştur. Şehrin büyük ölçüde Asya ve Avrupa yakalarındaki yarımadalarda bulunan üç bölgede yapılanması nedeniyle hızlı kentleşme ve nüfus artışından en çok etkilenen kıyı bölgeleri olmuştur. Bu çalışmada, 1987 den 2007 yılına kadar İstanbul' un kıyı bölgerinde kıyı çizgisinden başlayarak karaya doğru, zonlama ve kesme yöntemleri kullanılarak 1000 metrelik çalışma alanında meydana gelen değişiklikler saptanmıştır.Bu araştırmada, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama (UA) teknikleri kullanılmıştır. 1987 ve 2007 yılı Lansat TM 30 metre çözünürlüklü uydu görüntüleri Erdas Imagine programı kullanılarak analiz edilmiştir. Görüntüler sınıflandırıldıktan sonra doğruluk analizleri elle toplanan referans veriler kullanılarak yapılmıştır. Sınıflandırılan sonuçlar düzeltilerek ArcGIS programında vektör haline dönüştürülmüştür. Vektör verileri 1987 ve 2007 yılları için ayrı ayrı İstanbul kıyı çizgisinin belirlenmesinde kullanılmıştır. 20 yıl içerisinde kıyı şeridindeki değişimler bu verilerin analiz edilmesi ile saptanmıştır. Devam eden aşamalarda, kıyı çizgisinden başlayarak karaya doğru zonlama ve kesme yöntemleri kullanılarak - 1000 metrelik çalışma alanı çizilmiştir. Aynı teknik 1987 ve 2007 için farklı kıyı bölgeleri belirlenmesinde de kullanılmıştır. Bu iki bölgede de 1987 den 2007'ye kadar arazi kullanımında değişimler saptanmıştır. Arazi kullanımındaki bu değişimler; şehir alanları, tarım alanları, orman, çıplak toprak, fundalık - çimenlik ve göl-gölcük olmak üzere 6 sınıfa ayrılarak incelenmiştir.Araştırmalar sonucunda 1987-2007 yılları arasında İstanbul kıyı bölgelerinde oluşan kıyı ve arazi kullanımı değişimleri belirlenmiştir. 1987 yılında 459 kilometre olan İstanbul kıyı çizgisinin 2007 yılında 492 kilometreye ulaşarak 33 kilometre arttığı ortaya çıkmıştır. Bu çalışmanın en dikkat çekici sonuçlarından biri kıyı bölgelerindeki dolgu alanlarları oranının tesbiti olmuştur. Çalışma alanın % 3'üne tekabül eden toplamda 1223 hektarlık alanın 20 yıllık zaman içerisinde rekreasyon, ulaşım, iskele, liman vb. çeşitli etkinlikler için arazi kazanmak amacıyla doldurularak, kıyıların doğal görünümünün bozulduğu tespit edilmiştir. Kıyı çizgisindeki değişimin büyük çoğunluğunun Karadeniz kıyılarından çok Marmara kıyılarında olduğu saptanmıştır. Marmara Denizi kıyı şeridi boyunca 700 hektar alan doldurulurken, Karadeniz kıyı şeridinde 502 hektar alanının doldurulduğu belirlenmiştir. İstanbul'un bir çok bölgesinde kıyı şeridi dışarı doğru genişlerken, Karadeniz ve Haliç kıyı şeridinde bu haraketin içeri doğru ilerlediği gözlemlenmiştir. Toplamda 52 hektarlık alanının kıyıdan kum yada toprak alınması gibi değişik nedenlerle aşındığı tespit edilmiştir. Çalışmada, İstanbul Boğazı kıyılarında önemli kıyı değişimlerine rastlanmadığı ortaya çıkmıştır.Bu çalışma, 1987 ve 2007 yılları arasında çalışma sahasında gözlemlenen arazi kullanımı değişimlerinin kapsamlı bir anlizini sunmaktadır. Sonuçların açıkça ortaya koyduğu üzere, 20 yıl içerisinde tarım ve ormanlık alanlar azalırken yerleşim alanları genişlemiştir. Yerleşim alanlarında çoğunluğu Marmara Denizi ve İstanbul Boğazı'nda olmak üzere %29'luk bir artış olmuştur. Aynı zaman diliminde tarımsal alanlarda %35'lik ormanlık alanlarda ise %37'lik azalma tespit edilmiştir. Çalışma aynı zamanda 2007 yılı verilerine dayanarak kıyı bölgelerinin hemen hemen yarısının (%46) yerleşim yeri olarak kullanıldığını ortaya koymuştur. Çalışma sahasındaki değişimin saptandığı ikinci önemli alan % 21'lik orana sahip fundalık ve çimenlik alanlardır. Daha çok Karadeniz ve İstanbul Boğazı kıyılarında yer alan ormanlık alan ise çalışma sahasının sadece %12' lik kısmını kaplamaktadır. Tarımsal alanlar çalışma sahasında %3'lük bir orana sahipken %17'lik alanın çıplak arazi olarak bırakıldığı gözlemlenmiştir.Çalışma sonucunda görülmüştür ki, hızlı nüfus artışı ve kentleşme İstanbul'un kıyı bölgelerinde belirgin arazi kullanımı ve kıyı çizgisi değişimlerine sebep olmuştur. Nüfus hızla artmaya devam ettiği müddetçe, İstanbul'un kıyı bölgelerinde yaşanan kentleşme baskısı muhtemelen artarak devam edecektir. Bu nedenle, İstanbul kıyı bölgelerinin korunması ve halkın faydalanması için, devamlılığı sağlanabilir bir kıyı politikasının hazırlanarak yürürlüğe konulması gerekmektedir. İstanbul'un 2010 yılında Avrupa'nın kültür başkenti olacağı düşünüldüğünde, Modern şehircilik anlayışına uygun sürdürülebilir bir kıyı planlamasının yapılması ve kıyılardan faydalanmanın artırılması gerekmektedir.Anahtar Kelimeler: Kıyı Çizgisi Değişimi, Arazi Kullanımı Değişimi, Uzaktan Algılama, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), İstanbul.

Having a very long human history, dating back to almost six thousand years ago, İstanbul has experienced enormous changes in its natural environment, especially after the second half of the 20th century. Rapid increase in population most of which is due to immigration, has caused an unplanned urban growth in many parts of the city with accompanied problems such as environmental degradation, pollution, traffic congestion, etc. Because the city mainly expanded along the coasts surrounding three parts of each peninsula in Asian and European side of İstanbul, the coastal regions were the most affected areas from the rapid urban and population growth. In this study, the changes in the coastline and land use were detected from 1987 to 2007 in coastal regions of İstanbul expanding from coast to one thousand meters inland.Geographic Information Systems (GIS) and Remote Sensing (RS) techniques were used in the study. Two Landsat images acquired in 1987 and 2007 with 30m resolution were used by using Erdas Imagine. After the classification of the images, accuracy analysis was conducted by using the reference data obtained by hand. Classification results were then edited and converted to vector form by using ArcGIS. Vector data was then used to produce the coastline of İstanbul for 1987 and 2007. The changes in the coastline in a 20-years period were detected by using these two coastlines in İstanbul. In the following steps, a thousand meter zone of study area was drawn from the coastline to the inner lands using buffer and clip methods. The same technique was used to produce two different coastal regions for 1987 and 2007. Land use changes were detected in these two coastal regions from 1987 and 2007 by classifying the area into six land use classes. These are urban areas, agricultural areas, forest, bare soil, brush/grassland and lake/pond.The study provided an understanding of the changes in coastline and land use in coastal regions of İstanbul between 1987 and 2007. As the study revealed, the coastline of İstanbul has extended 33 km from 459 km in 1987 to 492 km in 2007 due mainly to the changes made along the coast. One of the most striking results of the study was about the filling areas along the coast. A total of 1223 hectares area which makes 3% of the study area was filled along the coastline in İstanbul within a 20-years period in order to gain land for different activities such as providing more land for outdoor recreational activities, transportation and building facilities such as quay and ports. Most of the changes in coastline was detected along the Sea of Marmara then Black Sea. As it was determined, 700 hectares area was filled along the coastline of Marmara Sea while the same figure was 502 hectares along the coastline of Black Sea. While the coastline moved towards sea in many parts of İstanbul, it has changed backward in local areas mainly along the Black Sea and in Haliç region. A total of 52 hectares of coastal areas were eroded due to different reasons such as removing sand or soil from the coast. As the study revealed, the changes in coastline along the Bosporus did not have significant changes.The study provided an in-depth analysis of the land use changes in the study area between 1987 and 2007. As the results clearly revealed, agricultural and forest areas decreased while urban areas expanded within the 20-years time period. Urban areas have increased 29% most of which was observed along the Marmara Sea and Bosporus. Agricultural areas experienced a 35% decline while forest areas decreased 37% in the same time period. The study also displayed that almost half of the coastal areas (46%) were urban in İstanbul in 2007. The second important land cover class in the study area is grassland with 21%. Being located mainly along the Black Sea and Bosporus, forest areas covered only 12% in the study area. Agricultural areas occupied only 3% while bare soil made up 17% of the study area in 2007.As the overall study revealed, rapid population and urban growth have caused significant changes in the coastline and land use in coastal regions in İstanbul. As population continues to grow, the coastal regions of İstanbul is most likely to continue experiencing more pressure from urbanization. Therefore, a sustainable coastal management plan should be prepared and put in action in order to preserve the coastal regions of İstanbul for the benefit of society. Since İstanbul was already declared as the cultural capital of Europe for 2010, coastal regions of İstanbul need to have a better outlook reflecting characteristics of modern cities by providing society with opportunities to participate in different recreational activities.Key words: Coastline Change, Land Use Change, Remote Sensing, Geographic Information Systems (GIS), İstanbul.