Development of a GIS based decision support system for integrated coastal zone management (ICZM) of Gökova Bay

Abstract

Kıyı bölgesi gerek kaynakların bolluğu, gerek arazi kullanımlarındaki yoğunluk ve gerekse bu bölgelerin ekonomik olarak varlığını sürdürebilmesini sağlayan sektörlerin çeşitliliği açısından önemli alanlardır. Bu karmaşık yapı kullanımlarda çakışmalara yol açmaktadır. Bilişim Teknolojilerinin gelişimiyle birlikte Kıyı bölgelerindeki bu karmaşık yapı daha etkin bir şekilde yönetilebilmektedir. Bu kapsamda Gökova Körfezi de önemli bir kıyı bölgesidir. Çalışmada, Gökova bölgesinin arazi kullanımı, orman alanları ve sosyal yapısına yönelik çeşitli veriler sayısallaştırılarak Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ortamına aktarılmıştır. Topoğrafik haritalardan eş yükselti eğrileri sayısallaştırılarak çalışma alanının Sayısal Yükseklik Modeli hazırlanmıştır. Gökova Özel Çevre Koruma Bölgesi'nde yürütülmüş çalışmalardan elde edilen biyolojik çeşitlilik verileri derlenmiştir. CBS ana veri katmanları kullanılarak çeşitli metodlarla yeni veriler üretilmiştir. Tüm bu CBS katmanları verileri 500 m x 500 m ağ sisteminde her hücre için hazırlanmıştır. CBS'den alınan veriler Temel Bileşenler Analizine tabi tutularak bu çalışmada geliştirilen modelde kullanılacak önemli parametreler belirlenmiştir. Belirlenmiş önemli parametreler kullanılarak Yapay Sinir Ağları ve Bulanık Mantık araçlarını kullanan Adaptif Ağ Tabanlı Bulanık Mantık Çıkarım Sistemi (ANFIS) ile Karar Destek Sistemi modeli geliştirilmiştir. ANFIS'in eğitim ve test aşamalarında farklı girdi ve çıktı grupları kullanılmıştır. Girdi ve çıktı arasındaki ilişkiler belirlenmiştir. Geliştirilen model ile arazi kullanımlarının etkisi incelenmiş ve model çıktılarından yararlanarak öngörülen değişim tematik olarak haritalanmıştır. Bu çalışmada Gökova körfezi gibi önemli kıyı bölgeleri için de kullanılabilecek, karar vericilere bilgi akışı sağlayacak bir yöntem geliştirilmeye çalışılmıştır. Coastal Zone is one of the vital regions in terms of both generosity of resources and intensity of land use as well as the range of business fields ensuring the financial continuance of these regions. This grift structure causes conflicts in uses. With the developments in Information Technologies, this structure in Coastal Zones can be managed more effectively. Within this scope, Gökova Bay is also a major coastal zone. In this study, land use and land cover of the study area were gathered and digitized from raster data into the Geographic Information System (GIS). Elevations were digitized from topographical maps and a Digital Elevation Model of land and sea was generated. Biodiversity and anthropogenic stress data were included into GIS by using Marine Biological Diversity Assessment of Gökova Specially Protected Area Project Report of Environmental Protection Agency for Special Areas. GIS data was analyzed and new data was generated using GIS tools. A 500m x 500m grid mesh was set by using all GIS data. Grid data on the GIS was used on the Principal Component Analysis (PCA) in order to determine important parameters to be used in the Decision Support System (DSS) Model. The selected variables were used in the development of the reliable Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) model. The training and testing process of the ANFIS model was carried out for different input and output groups. The relations were determined by the ANFIS model and the output values were forecasted using these relations between input data. After the forecast of output change, the visualized thematic map was prepared on GIS. In this study, the purpose is to develop a methodology to be used in major coastal zones, like Gökova Bay, and to provide information flow to the decision makers.