Akademik Veri Yönetim Sistemi
Semiz G. D. (Yürütücü), Torun E., Anlı A. S.
TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2024
Fenoloji,
tekrarlayan fenolojik döngülerin iklim ile ilişkilerinin incelenmesidir. Çoğunlukla
iklime bağlanan fenolojik değişimler sulama zamanın planlanmasından, verim
modellerine hatta su kaynaklarının yönetimine varan birçok alanda ihtiyaç
duyulan önemli verilerdir. Özellikle
iklim değişikliği ile ilgili hükümetler arası anlaşmalarla kuvvetlenen araştırma
potansiyeli, düzenli ve kararlı fenolojik gözlemlerin gerekliliğini
arttırmaktadır. Gelişmiş ülkelerin hepsinde ve hatta gelişmekte olan ülkelerin
çoğunda fenolojik gözlem ağlarını kuvvetlidir ve bu gözlemlerden elde edilen
bulgular yardımıyla birçok yeni bilgi üretilebilmektedir. Ancak ve maalesef
ülkemizde bu kapsamda yaygın ve sürekli bir gözlem ağı bulunmamakta ve
dolayısıyla iklim değişikliğinin olası etkileri, bitkisel üretim planlanması ve
suyun tarımsal açıdan etkin kullanılması gibi ihtiyaç duyulan verilerin eldesinin
düzenli ve sağlam bir biçimde karşılanması açısından ülkemiz hassas durumdadır.
Bu projenin temel amacı mevcut teknolojiden yararlanarak bilgi üretmek ve
ülkemizin teknolojiden bilgi üretebilen yetişmiş insan kaynağına katkı
sağlamaktır. Daha spesifik olarak; 1) Kayıtların düzenli tutulduğu Ankara
Üniversitesi, Haymana Araştırma ve Uygulama Çiftliğinde teorik olarak uygulanması mümkün olan bir metodolojinin
geliştirilmesi ve test edilmesi, 2) Aşırı iklim olayları nedeniyle yararlanılma
potansiyeli artan bitki büyüme- derece- gün (BDG) yaklaşımının uydu görüntüleri
ile karşılaştırmalı analizi 3) Güncel bilimsel yayınlarda çalışılmaya
başlandığını fark ettiğimiz, BDG esaslı yaklaşım ile iklimin büyüme sezonu
üzerine etkilerinin zamansal analizi 4) Uydu uzaktan algılama teknolojisinden
bilimsel bilgi üretime katkı sağlama ve
5) Araştırma grubunda yer alan öncelikle bursiyerler ve yardımcı
araştırıcının ülkemiz ve bilim camiamıza insan kaynaklarında kapasite
geliştirmek noktasında katkı sağlamaktır.
Önerilen
proje için araştırma alanı, Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Haymana
Araştırma ve Uygulama çiftliği olarak seçilmiştir. Araştırmada, yüksek mekânsal
(10 m) ve zamansal (ekvatorda 5 gün, orta enlemlerde 2-3 gün) çözünürlüğe sahip
olduğundan dolayı Sentinel-2 uydu verilerinden bitki fenolojisi ile önemli
ölçüde ilişkili olan Normalize Edilmiş Bitki Örtüsü Fark İndeksi (NDVI) ve
Klorofil İndeksi (CI) değerleri hesaplanacak ve zaman serileri
oluşturulacaktır. Zaman serileri oluşturulurken uydu görüntülerinin doğruluğunu
azaltan gürültülü veriler (noise data), veri ön işleme aşamasında farklı
düzgünleştirme (smoothing) algoritmaları ile R ve Python benzeri yazılım
dilleri kullanılarak düzeltilecektir. Bundan sonra ise yöntemlerin performansı istatistiksel
olarak üç açıdan karşılaştırılacaktır: (1) gürültülü veriyi ortadan kaldırma
yeteneği, (2) yer gözlemlerine dayalı elde edilen bitki fenolojisi ile
korelasyonu, (3) ortalama karekök hatası (RMSE) değerleri. Zaman serilerinden
oluşturulan NDVI ve CI eğrilerinden yararlanılarak mısır, sulu buğday ve kuru
buğday yetiştiriciliğinde büyüme mevsimi başlangıcı ve sonu (toplam sezon
uzunluğu) ve fenolojik evrelerin geçiş tarihleri, 2016-2023 yılları için tahmin
edilecek ve istatistiksel olarak karşılaştırılacaktır. Böylece fenolojik
evrelerin ve yetişme sezon uzunluklarının uydu görüntülerinden ve meteorolojik
kayıtlardan yararlanarak belirlenebilme imkanları araştırılacaktır. Bunlara ek
olarak, uzun yıllar meteoroloji kayıtlarından (25 yıl) yararlanarak sezon
uzunlukları için trend analizi
yapılacaktır. Böylece, yörede yetiştiricilik sezon uzunluklarında anlamlı bir
değişimin olup olmadığı anlaşılmaya çalışılacaktır.