Kızılırmak havzasında alansal yağış ile buharlaşma-terlemenin izleme ve değerlendirilmesinde uydu görüntülerinin kullanılması

Abstract

Kızılırmak havzasında 2015 su yılı için yürütülen bu çalışmada yağış ve buharlaşma-terlemenin (ET) alansal dağılımının belirlenmesinde enterpolasyon ve uzaktan algılama tekniklerinin kullanılma olanakları araştırılmıştır. Çalışmada meteoroloji istasyonlarında ölçülmüş yağış ve diğer meteorolojik parametrelerin yanı sıra Küresel Yağış Ölçümü (GPM) sisteminden temin edilen yağış ürünleri ve Landsat 8 uydu görüntüleri kullanılmıştır. Yağış ile birlikte diğer meteorolojik verilerin enterpolasyon yöntemleriyle alana dağıtılması için alternatif yöntemlerin performansları test için ayrılan veriler kullanılarak değerlendirilmiştir. GPM sisteminden alınan yağış görüntüleri noktasal yağış ölçüm verileri ve alana dağıtılmış yağış haritaları ile aylık ve yıllık olarak karşılaştırılmıştır. ET haritalamada ise Landsat 8 uydu görüntüleri ve enterpolasyon yöntemleri ile alana dağıtılan meteorolojik veriler girdi olarak kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, yağış ve referans ET (ETr) için Co-Kriging (COK), diğer meteorolojik veriler için Ağırlıklı Ters Mesafe Yöntemi (IDW) istatistiksel performans bakımından öne çıkmıştır. Aylık yağış verileri için yapılan karşılaştırmada, GPM ile yağışölçer verileri arasındaki ilişkinin regresyon katsayısı (R2) 0.24 ile 0.81 arasında değişim göstermiştir. Yıllık toplam yağış bakımından, GPM ile yağışölçer verileri arasında R2=0.66 seviyesinde, enterpolasyon ile oluşturulan yağış haritaları arasında R2=0.71 seviyesinde uyum belirlenmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen aylık ve dönemlik ET haritalarının arazi kullanımı ve yağış haritaları ile uyumlu olduğu değerlendirilmiştir. Havzalarda yağışın izlenmesinde yeteri kadar sıklıkta yağışölçerden oluşan ölçüm ağları ile elde edilen veriler ve enterpolasyon tekniklerinin öncelikle tercih edilebileceği, ancak bu tür sistemlerin yatırım ve işletme maliyeti gibi kısıtlar nedeni ile kurulamadığı durumlarda GPM sisteminin bu amaçla kullanılabileceği ve ET haritalamada uydu görüntülerine ve alana dağıtılmış meteorolojik verilere dayanan enerji dengesi yaklaşımlarının öncelikle kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

The aim of this study is to explore the use of interpolation techniques and remote sensing techniques in determining the areal distribution of rainfall and actual evapotranspiration in 2015 water year. In addition to precipitation and other meteorological parameters, GPM and Landsat 8 satellite products were used. Statistical performance of alternative interpolation methods were evaluated by using test data. Precipitation data of GPM system compared with rain gauge data and precipitation maps generated by using interpolation methods, at monthly and yearly basis. For ET mapping, Landsat 8 images and meteorological data maps were used as input data. According to results, Co-Kriging (COK) for precipitation and reference evapotranspiration (ETr) and Inverse Distance Weighted Method (IDW) for other meteorological data were came into prominence. Statistical relationship between GPM and rain gauge data gave regression coefficients (R2) between 0.24 and 0.81 for monthly basis and 0.66 for annual basis and R2 value of relationship between GPM and interpolation based annual precipitation maps were 0.71. Results of this study was showed that monthly and seasonal ET maps were consistent with land use types. Consequently, for monitoring precipitation at catchment level the first preference could be application of interpolation techniques to data measured by a densely established rain gauge network, but when some limitations for such a network due to cost of establishment and operation, GPM system could be used for same purpose and for ET mapping using energy balance based methods with satellite images and meteorological data distributed over the catchment could be preferred as primarily method.