Derya Ozturk

This study analyzes the spatiotemporal changes in light pollution in Samsun (Turkey) from 2012 to 2024 using remote sensing and geographic information systems. SNPP/VIIRS satellite data from five years were examined using spatial statistics and algebraic methods to measure nighttime light variations. Results show a sharp decline in dark sky areas and expansion of high light zones from 85.9 km² to 139.5 km², and medium zones from 87.6 km² to 145.5 km², driven by urbanization and industrial growth. Rapid changes occurred in Atakum, Ilkadim, Canik, and Tekkekoy, affecting sensitive ecological and astronomical sites. The strong correlation between light emissions and socio-economic indicators highlights the need for sustainable lighting policies to mitigate adverse environmental impacts.

Accurate assessment of urban green areas is essential for enhancing livability and guiding sustainable urban planning. This study investigates green space distribution in Samsun, Turkey, by integrating spatial and fractal analyses. Green areas in 77 neighborhoods across the Atakum, Ilkadim, and Canik districts were identified using the normalized difference vegetation index (NDVI) derived from Sentinel-2A/2B imagery (July–October 2023). To extract green areas, both Otsu’s automatic and manual thresholding methods were applied. Manual thresholding demonstrated higher classification accuracy in heterogeneous urban contexts, based on spectral discrimination index and confusion matrix evaluation. Spatial assessment employed three indicators: Per Capita Green Space (PCGS), Urban Green Space Index (UGSI), and Urban Green Density Index (UGDI). Fractal dimension and lacunarity index were calculated using the box-counting and gliding box methods, respectively, to assess morphological structure. To synthesize these indicators, both equal-weighted overlay and principal component analysis (PCA) were applied. PCA-based aggregation (65.8% of total variance explained by the first component) was adopted to compute the urban green area service level (UGASL). UGASL scores were classified into five levels: very high, high, medium, low, and very low. In Atakum, 36.8% of neighborhoods were medium, 31.6% low, and 31.6% very low. In Ilkadim, 6.7% were high, 20% medium, 13.3% low, and 60% very low. In Canik, 7.7% were very high, 7.7% high, 30.8% medium, 15.4% low, and 38.4% very low. The study highlights intra-urban disparities and demonstrates that combining spatial and fractal metrics via PCA provides a robust, scalable framework for equitable and sustainable green infrastructure planning.

Shoreline change analysis is crucial for identifying coastal issues and understanding their underlying causes. This study focuses on investigating the coastal impacts of the Derekoy Fishing Port in Samsun, a city located on the Black Sea coast of Turkey. Temporal changes between 1984 and 2021 were analyzed using Landsat-5 TM/Landsat-8 OLI satellite images in conjunction with image processing and geographic information systems (GIS). Net shoreline movement (NSM), shoreline change envelope (SCE), end point rate (EPR), and linear regression rate (LRR) methods were used to investigate the changes in the shoreline. Polygon overlay analysis was utilized to determine the areas of erosion and accretion. The results indicate that prior to the port's construction, the coast remained relatively stable during the period of 1984–1995. However, sediment accretion occurred on the updrift side of the port, while erosion intensified on the downdrift side during the port's construction from 1995 to 2004. Despite the implementation of coastal protection structures to combat erosion, complete prevention was not achieved, and erosion shifted further eastward. Throughout 1984–2021, approximately 15.62 hectares of beaches were lost due to erosion, with a maximum value of -56.2 m recorded. The coastal erosion and the construction of coastal protection structures have disturbed coastal morphology and resulted in various environmental and socio-economic issues along the 19 Mayis and Atakum beaches. This study reveals the significant consequences of a small fishing port built without proper planning and adequate precautions, drawing attention to the problems.

Kıyı çizgisindeki değişimlerin belirlenmesi, değişimlerin nedenlerinin araştırılması ve gelecek tarihlere yönelik tahminler, kıyı yönetimi açısından büyük bir önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı Kızılırmak Deltasında 8 km uzunluğundaki bölgede 1984–2022 periyodunda gerçekleşen kıyı çizgisi değişimlerinin analizi ve 2030 yılı için kıyı çizgisinin konumunun tahmin edilmesidir. Çalışmada 1984, 1990, 1996, 2002, 2008, 2015 ve 2022 yıllarına ait Landsat-5 TM/Landsat-8 OLI/Landsat-9 OLI-2 uydu görüntüleri kullanılarak kıyı çizgileri belirlenmiş, EPR ve LRR yöntemleriyle yıllık kıyı çizgisi değişim oranları hesaplanmıştır. 1984–2022 periyodunda EPR yöntemiyle ortalama -7,0 m/yıl ve maksimum -16,2 m/yıl, LRR yöntemiyle ortalama -7,5 m/yıl ve maksimum -19,6 m/yıl erozyon hızı belirlenmiştir. Erozyonla kaybedilen alan 201,40 ha olup, 8 km kıyının EPR yöntemine göre % 57’si, LRR yöntemine göre % 50’si yüksek erozyon derecesi taşımaktadır. Çalışmanın sonuçları kıyı koruma yapılarının erozyonu tam olarak engelleyemediğini göstermiştir. Gerekli önlemlerin alınmaması durumunda 2030 yılına kadar -270,8 m’yi bulabilecek erozyon nedeniyle 51,48 ha alanın kaybolacağı öngörülmektedir.

Bu çalışmada ulusal öneme haiz sulak alanlar kapsamında tescillenen Yeşilırmak Deltası’nın yaklaşık 18,5 km’lik kıyı bölümünde gerçekleşen erozyon uzaktan algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yardımıyla araştırılmıştır. 1985–2022 periyodunda gerçekleşen kıyı çizgisi değişimlerinin belirlenmesi ve erozyonun derecesinin anlaşılabilmesi için 1985, 1990, 1996, 2001, 2006, 2011, 2017 ve 2022 yıllarına ait Landsat-5 TM/Landsat-8 OLI uydu görüntüleri kullanılmıştır. Uydu görüntülerinden kıyı çizgilerinin belirlenmesinde normalize fark su indeksi (NDWI) ve modifiye normalize fark su indeksi (MNDWI) entegre edilmiştir. Yıllık kıyı çizgisi değişim oranları 1985–2022 periyodunda sekiz farklı yıla ait kıyı çizgilerinden doğrusal regresyon oranı (LRR) yöntemiyle %95 güven düzeyinde hesaplanmış, Yeşilırmak Nehri’nin batı kesimindeki Bölge-1’de maksimum -25,8 m/yıl, doğu kesimindeki Bölge-2’de maksimum -7,7 m/yıl’a ulaşan erozyon oranı belirlenmiştir. Kıyı çizgisi değişimleri sınıflandırıldığında deltanın %34’ü yüksek, %9’u orta, %18’i düşük derecede olmak üzere %61’inde erozyon gerçekleştiği anlaşılmıştır. 1985–2022 periyodunda erozyonla kaybedilen alanlar çakıştırma analizi ile belirlenmiş, Bölge-1’de 179,23 ha ve Bölge-2’de 82,22 ha olmak üzere toplam 261,45 ha alanın erozyon ile kaybedildiği görülmüştür. Analiz sonuçları, Yeşilırmak Deltası kıyılarındaki erozyon, birikim ve stabil alanların belirlenerek kıyı dinamiklerinin ve erozyon tehlikesinin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlamış ve kıyı çizgisi değişimlerinin belirlenmesinde Landsat görüntüleri ve LRR yönteminin etkinliğini ortaya çıkarmıştır.

Günümüzde hızlı kentleşmeyle birlikte geçirimsiz yüzeyler hızla artmakta ve çeşitli çevresel ve ekolojik sorunlara neden olmaktadır. Bu nedenle geçirimsiz yüzeylerin uzaktan algılama gibi etkin yöntemlerle takibi önem kazanmaktadır. Bu çalışmada yüksek kentleşme oranına sahip Samsun-Atakum ilçesinde 07.07.2022 tarihli Sentinel-2 uydu görüntüsünden UI, NDBI, IBI, CBCI ve NISI indeksleri kullanılarak Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ortamında geçirimsiz yüzey alanları çıkarılmış, indekslerin performansı spektral ayrım indeksi ve hata matrisi yaklaşımı ile değerlendirilmiştir. Analizlerin sonucunda çalışma alanında en başarılı indeksin NISI olduğu belirlenmiştir. NISI indeksi 1,3605 spektral ayrım indeksi, % 89,20 genel doğruluk ve 0,7850 kappa değeriyle yüksek performans göstermiş, hem binaların hem de yolların çıkarımında başarılı olmuştur. NISI indeksi sonuçlarına göre çalışma alanında incelenen 30 mahallenin 5’inde geçirimsiz yüzey alanlarının %40’ın üzerinde ve 2’sinde % 30–40 arasında olduğu belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar Sentinel-2 uydu görüntülerinin geçirimsiz yüzey çıkarımında önemli bir potansiyel taşıdığını ve farklı indekslerin karşılaştırılması sonucunda belirlenen optimum indeksin kullanılmasıyla geçirimsiz yüzey çıkarım başarısının artırılabileceğini ortaya çıkarmıştır.

Dünyada hızlı bir kentleşme yaşanmakta ve kentleşme süreciyle birlikte önemli miktarda doğal alan geçirimsiz yüzeylere dönüşmektedir. Kentsel alanlarda geçirimsiz yüzeylerin artması, çevrenin bozulmasına ve doğal kaynakların azalmasına yol açmaktadır. Bu nedenle, kentleşme ve kentleşmenin çevresel etkileriyle ilgili çalışmalarda kentsel yapılaşmanın temel bir göstergesi olan geçirimsiz yüzeylerle ilgili bilgilere gereksinim duyulmaktadır. Kentsel geçirimsiz yüzey bilgilerinin zamanında, maliyet etkin ve doğru bir şekilde elde edilmesi, sürdürülebilir kentsel gelişimin desteklenmesi için büyük önem taşımaktadır. Günümüzde uzaktan algılama teknolojisine dayalı geçirimsiz yüzey indeksleri, geçirimsiz yüzey alanlarının elde edilmesinde etkin olarak kullanılabilmektedir. Ancak geçirimsiz yüzey çıkarımının karmaşıklığı, optimum sonucu elde etmek için yöntem seçimini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada Samsun’da yüksek kentleşme potansiyeli olan bir alanda Sentinel-2A MSI ve Landsat-9 OLI-2 görüntülerinden geçirimsiz yüzey çıkarımında Kent İndeksi (Urban Index-UI), Normalleştirilmiş Fark Yapay Alan İndeksi (Normalized Difference Built-up Index-NDBI), İndeks Tabanlı Yapay Alan İndeksi (Index-based Built-up index-IBI), Kombinasyonel Biyofiziksel Bileşim İndeksi (Combinational Biophysical Composition Index-CBCI), Geliştirilmiş Normalleştirilmiş Fark Geçirimsiz Yüzey İndeksi (Enhanced Normalized Difference Impervious Surfaces Index-ENDISI) ve Normalleştirilmiş Geçirimsiz Yüzey İndeksi (Normalized Impervious Surface Index-NISI) olmak üzere altı farklı geçirimsiz yüzey indeksinin performansı spektral ayrım indeksi ve hata matrisi yaklaşımıyla karşılaştırılmış, ayrıca görsel incelemeler ile indeks etkileri araştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda ENDISI’nin hem Sentinel-2A MSI hem de Landsat-9 OLI-2 görüntülerinde en iyi performans gösteren indeks olduğu ancak Sentinel-2A MSI ile Landsat-9 OLI-2’den daha yüksek doğruluk elde edildiği belirlenmiştir. ENDISI indeksiyle geçirimsiz yüzey çıkarımında Sentinel-2A MSI için toplam doğruluk % 91,53 ve kappa değeri 0,8301 iken Landsat-9 OLI-2 için toplam doğruluk % 78,29 ve kappa değeri 0,5646’dır. Çalışmanın sonuçları Sentinel-2 ve Landsat-9 uydu görüntülerinin geçirimsiz yüzey çıkarımında önemli bir potansiyele sahip olduğunu ve farklı uydu görüntüleri ve indekslere dayalı karşılaştırmalarla belirlenen optimum sonuç ile geçirimsiz yüzey çıkarım başarısının artırılabileceğini ortaya koymuştur.

In this study, the spatio-temporal changes in forest cover in Istanbul, one of the provinces with the most changes in forest areas in Turkey due to the pressure of urbanization and industrialization, were investigated using fractal analysis. The areal changes and changes in spatial patterns were determined to assess the spatio-temporal changes in the period 2000–2017. Fragmentation/compactness and heterogeneity/homogeneity of forest cover were determined by fractal dimension and lacunarity index, respectively. The results show that the forest areas have significantly decreased and become more fragmented and heterogeneous. In conclusion, this study reveals that fractal analysis can provide considerable information in the examination and interpretation of spatial changes in forest areas.