YEREL İKLİM BÖLGELERİNDE MEKANSAL MORFOLOJİ VE KENTSEL SICAKLIK ETKİLEŞİMİNİN YAPAY ZEKA DESTEKLİ ANALİZİ: İSTANBUL ÖRNEĞİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, --------------------, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ahmet Koçak
Danışman: Deniz Erdem Okumuş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son yıllarda, kentsel nüfus artışıyla birlikte ortaya çıkan kentsel yayılma ve kent merkezlerindeki yoğunlaşmaya bağlı olarak değişen arazi örtüsü ve mekânsal morfolojik yapı, kentsel ısı adası etkisinin yoğunlaşmasına ve kentsel aşırı ısınma eğilimine neden olmaktadır. Kentlerin mikro iklimsel yapısında meydana gelen bu değişimler, büyük ölçüde kentlerin mekânsal morfolojik özelliklerden etkilenmektedir. Bu bağlamda, mekânsal morfoloji temelli sınıflandırmalar sunan yerel iklim bölgeleri (LCZ), kentsel alanlarda mikroklimatik açıdan farklılaşan kentsel formları ve bu formların kentsel sıcaklık üzerindeki etkilerinin belirlenmesi açısından etkili bir yaklaşım olarak öne çıkmaktadır. Bu kapsamda ortaya koyulan tez çalışması, yerel iklim bölgeleri bağlamında mekânsal morfolojik özellikler ile kentsel sıcaklık varyasyonları arasındaki etkileşimi yapay zekâ tabanlı modelleme ile ortaya koymayı amaçlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, kentsel sıcaklığın mekânsal dağılımını anlamak, mekânsal morfolojik özelliklere bağlı olarak mikro ölçekte farklılaşan yerel iklim bölgelerini tespit etmek, yerel iklim bölgelerindeki sıcaklık varyasyonlarını belirlemek, kentsel sıcaklık ile mekânsal morfolojik özellikler arasındaki ilişkinin analizine yönelik yapay zekâ tabanlı bir model ortaya koymak ve kentsel sıcaklığın azaltımına ilişkin tasarım kodları tanımlamak şeklinde hedefler belirlenmiştir. Söz konusu amaç ve hedefler doğrultusunda tez çalışması beş aşamadan oluşan bir metodolojik çerçeve izlemiştir: (1) kentsel sıcaklıkları temsilen arazi yüzey sıcaklığının (LST) haritalanması, (2) yerel iklim bölgelerinin sınıflandırılması, (3) yerel iklim bölgelerindeki kentsel sıcaklık değerlerinin hesaplanması ve sıcaklık değerleri bakımından anlamlı farklılık gösteren LCZ tipolojilerinin belirlenmesi, (4) En yüksek anlamlı farklılık düzeyine sahip LCZ tipolojilerinde mekânsal morfoloji parametrelerinin ölçülmesi (5) XGBoost ve SHAP algoritmaları kullanılarak mekânsal morfolojik yapı ile kentsel sıcaklık değerleri arasındaki lineer ve lineer olmayan ilişkilerin ortaya koyulmasıdır. Tez çalışması kapsamında, kentsel sıcaklık değerlerini temsilen 23 Temmuz 2022 tarihine ait Landsat-8 uydu görüntüsünden üretilen LST değerleri kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, İstanbul'daki LCZ tipolojilerinin kentsel sıcaklık değerleri bakımından anlamlı farklılıklara sahip olduğunu ortaya koymuştur. Yüksek anlamlı farklılık gösteren LCZ tipolojileri kapsamında yapılan XGBoost ve SHAP analizleri ise NDBI ve NDVI parametrelerinin kentsel sıcaklıklar üzerinde en yüksek etkiye sahip parametreler olduğunu göstermiştir. SHAP bağımlılık grafikleri doğrultusunda ise mekânsal morfolojik parametrelerin kentsel sıcaklık değerleri üzerinde hem lineer (NDBI, BSF) hem de lineer olmayan (NDVI, ABV, BSF, FAR Po, RU, OSR, FSR, FVR) etkilere sahip olduğu belirlenmiştir. Bu tez çalışması, kentsel sıcaklık ve mekânsal morfoloji arasındaki ilişkiyi yalnızca lineer varsayımlar üzerinden değerlendirmekle kalmayıp lineer olmayan ilişkileri de ortaya koyarak kentsel sıcaklıkların azaltımına ilişkin daha hassas ve bağlama özgü stratejik mekânsal kararların geliştirilmesine ışık tutmaktadır.