Monitoring of land use and land cover change in Duhok dam watershed using GIS and remote sensing

Abstract

Uzaktan algılama, dünya yüzeyinin sistematik ve geniş ölçekli gözlemleri için kullanılan bir teknolojidir ve büyük çaplı araştırma ve uygulama birimi için temeldir. Araştırılan bölge genelinde arazi kullanım yoğunluğu haritalama ve uzaktan algılama verilerine dayalı kara yönetimi değişikliklerinin izlenmesi henüz kapsamlı olarak incelenmemiştir. Bu tezin temel amacı, Duhok barajı havzasında uzaktan algılamaya dayalı geniş ölçekli arazi kullanım değişikliklerinin haritalanmasını ve anlaşılmasını sağlamak için arazi kullanım yoğunluğundan farklı arazi yönetim rejimlerinin izlenmesi için bir çerçeve geliştirmek ve uygulamaktır. Arazi kullanımındaki değişiklikleri ve toprak yüzeyinin arazi örtüsünü saptamak, kalkınmayı planlayan çalışma alanı hakkında sürekli ve kesin bilgi elde etmek için son derece önemlidir. GIS ve RS teknolojileri, arazi kullanımı ve arazi örtüsü değişiklikleri gibi çalışma konularını çözmek için büyük olanaklara sahiptir. Bu tezde iki uydu görüntü verisi; 2001 yılı thematic mapper görüntü verileri, 2015 yılından itibaren gelişmiş tematik eşleştirici görüntü verileri kullanılmıştır. Çalışma alanının görüntüleri; Kayaçlar, Çayır-Mer'a ve Su kütlesi olmak üzere dört farklı sınıfa ayrılmıştır. Bu çalışmada, sınıflandırılmış haritalar sağlamak için denetlenen sınıflandırma büyük sınıflandırma yaklaşımı olup, dört arazi kullanımı ve arazi örtüsü (LULC) kategorisi tanımlanmış ve haritalanmıştır. Bu çalışmadaki temel yaklaşım, 2001 ve 2015 yılları arasında Duhok barajı havzasının arazi kullanımı ve arazi örtüsü haritalarını üretmek ve özellikle tarım arazisi ve kentsel veya yerleşim alanlarında meydana gelebilecek olası değişiklikleri izlemek ve bu havza kentleşme sürecini tespit etmektir.Bitki örtülü ve bitki örtüsüz arazinin değişimini tespit etmek için NDVI endeksi kullanılmıştır. Erdas'taki değişim algılama işlevi kentsel büyümeyi ve kentsel alanları çevreleyen değişikliklerin yoğunluğunu saptamak için Imagine kullanılmıştır. Oluşturulan arazi haritaları, diğer arazi örtücü sınıflarıyla ilişkili olarak mavi kayaçların kazancını ve kayıplarını tespit etmek, inşa edilen alanların mekânsal eğilimini değerlendirmek, arazi örtüsü sınıfları arasındaki arazi kullanım geçişlerini incelemek, arazi kullanımını ve arazi örtüsü değişikliklerini nicel hale getirmek için yürütülmüştür. Genel olarak bu çalışmanın sonuçları son 15 yılda, 2001 yılında %1,02'den 2015'te %1.66'ya kadar artan su hacmi olduğunu göstermiştir. Bu sonuç, çalışmamızın temelini oluşturmaktadır. Genel doğruluğun toplamı sınıflandırma doğruluğunun toplamı olup, bu değerin de 2001'de %95,33 ve 2015'te %96,00 olması bu sonucun doğruluğunun kabul edilebilir olduğu anlamına gelir.Anahtar Kelimeler: CBS, uzaaktan algılama, arazi kullanımı ve arazi örtüsü, (LULC), arazi kullanımı ve arazi örtüsü değişimi (LUCC), değişimin İncelenmesi, Duhok Baraj havzası.

Remote sensing is a key technology for systematic and broad-scale observations of the earth's surface and supply the basis for a large body of research and applications. Though, region wide land use intensity mapping as well as monitoring of changes of land management based on remote sensing data has not yet been studied thoroughly. The main goal of this thesis was to develop and apply a framework for monitoring land management regimes that differ in land use intensity so as to advance the mapping and understanding of broad-scale land use changes based on remote sensing. To detecting the changes of land use and land cover of the earth's surface is extremely important to achieve continual and precise information about study area for any kinds of planning of the development. GIS and RS technologies have their great capabilities to solve the study issues like land use and land cover changes. Two satellite image data, thematic mapper image data from year 2001, enhanced thematic mapper image data from 2015were used in this thesis. The images of the study area were categorized into four different classes namely rocks, grass land and water body. In this study, supervised classification was the major classification approach to provide classified maps, and four LULC categories were identified and mapped. The aim of this study is to produce maps of land use and land cover of Duhok dam watershed during 2001 and 2015 to monitor the possible changes that may occur particularly in agricultural land and urban or built-up land, and detect the process of urbanization in this watershed.NDVI index was used to detect the changes of vegetated land and non-vegetated land. Change detection function in erdas Imagine was used to detect the urban growth and the intensity of changes surrounding the urban areas. The generated land cover maps have been run for quantifying land use and land cover changes, to examine land use transitions between land cover classes to identify gain and losses of blue rocks in relation to other land cover classes and to asses spatial trend of built up areas. Generally, the results of this study have shown that there was an increased of water body in the last 15 years from 1.02% in 2001 to 1.66% in 2015. This final result provides the level genuine of our work. Overall accuracy is a total of classification accuracy, it shows result having with value 95.33% in 2001, and 96.00% in 2015 means these result are good.Keywords: GIS, remote sensing, monitoring LULC, land use and land cover change, change detection, Duhok dam watershed.