Kentleşme Süreci ve Uluslararası Örneklerle Değerlendirilmesi-5

Çok Katmanlı Algılayıcılı (MLP) bir yapay sinir ağı modeli olup bir dizi uygun çıktıdaki bir dizi girdi verilerini haritalandırmaktadır. Çok Katmanlı Algılayıcılı (MLP) ağı besleyen ham bilgiyi ifade eden girdi birimlerinin bir etkinliği biçiminde çalışmaktadır. Çıktı birimlerinin davranışı; kapalı birimlerin etkinliğine ve saklı birimler ile çıktı birimleri arasındaki ağırlığa bağlı olmaktadır. Her bir saklı birimin etkinliği; girdi birimlerinin etkinliği ve girdi birimleri ile saklı birimlerin bağlantılarının ağırlığına göre hesaplanmaktadır. Dönüşüm potansiyelleri; arazi haritaları olup potansiyel olarak dönüşebilecek yerleri ifade etmektedir. Bu haritalar aşağıdaki adımlara göre geliştirilmektedir: ilk olarak; dönüşüm alt modeli durum tablosu kullanılarak tanımlanan dönüşüm potansiyelinin hesaplanması için alt modeller kullanılacaktır. Tablo; iki arazi örtüsü arasında mevcut olan bütün dönüşümleri listelemektedir.

 

Üç alt model dikkate alınmış olup bunlar; zirai alanlardan elde edilen yapılaşma alanları, diğer alanlardan elde edilen yapılaşma alanları ve zirai alanlardan elde edilen diğer alanlar olarak adlandırılmakta olup bunun nedeni bu tarz çalışmaların ana odak noktasının, yapılaşma alanlarındaki değişimleri modellemek olmasıdır. Daha sonraki adımda ise dönüşümleri açıklayan değişkenler geliştirilmektedir. Bir değişkenin potansiyel açıklayıcı gücü Cramer testi uygulanarak geliştirilmektedir. Cramer testi 0 ila 1 arasında değerler almakta olup 0 düşük açıklayıcılık gücünü ifade ederken, 1 yüksek bir açıklayıcılığı ima etmektedir. Cramer değeri yeterliliği ile uygulamalı ve model değişkenleri her bir dönüşümün modellenmesi için bir araya getirilmektedir. Dönüşüm potansiyeli haritaları, Markov zinciri modelleyicisi ve dönüşüm olasılık matrisi, 2010 LU/LC haritasının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Çok Katmanlı Algılayıcılı (MLP) ve Markov zincirini terkip eden yöntem, gelecek LU/LC değişiminin hesaplanmasında verimli bulunmaktadır. Modelin geçerliliğinin sınanması; LU/LC harita hesaplamalarının kalitesinin tespiti için yürütülmektedir. 2010 yılındaki LU/LC’ninsimüle edilmesi için 1989 ve 1999 yıllarındaki LU/LC haritalarının kullanılmasından sonra, geçerliliğin sınanması için bir çapraz tablolama analizi; denetimli tasnif kullanımı ile üretilen 2010 yılı LU/LC haritaları bazlı olarak simüle edilmiş 2010 yılı görüntülerinin kıyası için uygulanmaktadır. Analizler bir tablo matris üretmekte olup 2010 tasnifli haritasında olduğu gibi düzeltilmiş hesaplı toplam piksel sayısı oranını göstermektedir.

1989, 1999 ve 2010 yılları uygu görüntülerinin LU/LC tasnif sonuçları, Şekil 3’de gösterilmiştir. Dolayısıyla beş temel LU/LC tipi, kuzey Chicago ilçeleri için tanımlanmıştır. Yapılaşma alanları, zirai alanlar, su havzaları, orman ve ağaçlıklarla diğer alanlar olarak adlandırılan kategoriler bulunmaktadır. Diğer kategorisi; yapı alanları ve zirai alanlar, kentsel alanlar ile doğal alanlar (örneğin orman ve ağaçlıklar, su havzaları ve yapılaşma alanları karma alanı) gibi karma piksellerden oluşmaktadır.

Şekil 3. İlgili Yıllardaki Uydu Görüntüleri Tasnifinden Edinilen LU/LC Haritaları

Tasnif edilmiş haritaların doğruluğu Tablo 4’de gösterilmektedir. 2010 yılı görüntüleri haritalarının bütünüyle doğruluğu %100 iken 1989 ve 1999 yıllarının görüntü haritalarının doğruluğu ise %99’dur. Diğer taraftan, tasnif haritası ile referans verileri arasındaki örtüşmeyi bütünüyle değerlendiren ve daha önce işaret edilen bütünlüklü doğruluk ölçütünden daha kesin bir ölçüt olan Kappa istatistikleri, tasnif haritaları ile referans verileri arasında daha güçlü bir örtüşme (%99) göstermektedir.

Kullanıcı hassasiyeti ve üretici hassasiyeti; her bir çalışma yılı için, diğerleri kategorisi hariç bütün kategorilerde sürekli olarak iyi bir aralıkta (%79-%100) tespit edilmiştir. Diğerleri kategorisi için ise kullanıcı hassasiyeti %31-%80 aralığında değişmekte olup 1999 yılı görüntüsü için düşük (%31) bir değer olarak tespit edilmiştir. Bu kategorinin nispeten düşük üretici hassasiyetinin muhtemel nedeni; bu sınıfın karakteristiği olup söz konusu sınıf, diğer arazi örtülerinin bir karışımıdır ve farklı baskın arazi örtülerinin değişen oranlarda karma pikselleridir. Bununla beraber; bütün hassasiyet parametrelerinin daha yüksek değerleri ve ilgili endeksler, tasnif sonuçlarının daha sonraki analizler için yeterince iyi olduğunu göstermektedir.

1989 yılında ilgili çalışma alanında zirai alan baskın LU/LC tipi olup arazi örtüsünün yaklaşık olarak %56,2’sini oluşturmaktadır. Bu oran yapılaşma alanları ve diğer alanlar tarafından takip edilmekte olup söz konusu oranlar sırasıyla %21 (2363,805 km) ve %10’dur (1108,355 km). İlgili değerler Tablo 5’te gösterilmektedir. Su havzaları ile orman ve ağaçlık alanların oranı sırasıyla toplam arazinin %7,0 ve %5,3’ünü teşkil etmektedir. 1999 yılında bölgede halen zirai alanlar baskın alan (%50,3) olmaya devam ederken, söz konusu oranda 1989 yılına nazaran düşüş olduğu görülmüştür. Tersine, yapılaşma alanlarının oranı %29,5’e yükselirken, su havzaları, orman ve ağaçlık alanlar ile diğer kategoriler nispeten sabit kalmıştır. 2010 yılında, yapılaşma alanları ve zirai alanlar sırasıyla %39,1 ve %41,7’lik oranlarla hemen hemen aynı düzeylerde kalmıştır.

Tablo 4. 1989, 1999, 2010 Yıllarının Tasnifli Görüntüleri İçin Hata Matrisleri Özeti

Kuzeydoğu Illinois’te zirai alanların yüksek bir oranı Amerika Birleşik Devletleri’nin (ABD) tipik orta batı arazi örtüsü karakteristiklerine sahiptir. Bu tarz çalışmalara göre zirai alan yaklaşık %49’luk oranıyla, orta batının neredeyse tek baskın LU/LC tipidir.

Ayrıca sonuç, örneğin Minneapolis-St.Paul ikiz kentinde olduğu gibi, orta batının ikinci büyük metropoliten kentinin LU/LC haritası unsurları ile tutarlıdır. Buna göre Minneapolis-St.Paul ikiz kenti metropoliten alanının yedi ilçesi, elde edilen bulguları güçlendirir bir şekilde, aşağıdaki alan dağılımları ile tutarlı olmaktadır: zirai alan (%41,1), kentsel alan (%31,9), ormanlar (%21,0) ve su havzaları (%6,2).

Tablo 5. 1989, 1999 ve 2010 Yılları Süresince Her Bir LU/LC Kategorileri İçin Km ve % Bazında LU/LC Alanları

 

Tablo 6 ise 1989 ile 2010 yılları arasında kuzeybatı Chicago’nun LU/LC değişiminin niceliksel analiz sonuçlarını içermektedir. 1989’dan 1999 yılına kadar açıklığa kavuşturulan değişim analizleri bağlamında çeşitli LU/LC değişimleri ortaya çıkmaktadır. Örneğin yapılaşma alanı 891,1 km (yaklaşık %37,7’lik artış) ilave alan kazanırken, zirai alanlar 655,5’lik alan (yaklaşık %10,6’lık bir azalma) kaybetmiştir. Aynı zamanda diğer kategorisi tasnifi de aynı yıl aralıkları için %35,3’lük bir düşüş kaydetmiştir. Su havzaları ile orman ve ağaçlık alanlarda ise sırasıyla %3,9 ve %21,5’lik artışlar kaydedilmiştir. Benzer şekilde, ikinci on yılda, 1999 ile 2010 yılları arasında, yapılaşma alanları en büyük değişimi kaydederken, bunu zirai alanlar takip etmektedir. Yapılaşma alanları yaklaşık olarak 1053,0 km (%32,4 lük artışla) ilave alan kazanırken, zirai alanlar ise yaklaşık olarak 944,3 km’lik (yaklaşık %17’lik bir azalma) alan kaybetmiştir. Orman ve ağaçlık alanlarda ise aynı süreçte %16,5’lik arazi azalması gerçekleşmiştir. Aynı periyotta su havzaları ve diğer alanlarda ise önemli bir değişim gözlemlenmemiştir. Özetle 1989-2010 yılları arasında kentsel alanlarda 1944,1 km’lik (%82,2) artış kaydedilirken, zirai alanlar ve diğer alanlarda ise sırasıyla 1599,8 km ve 360,4 km’lik kayıplar meydana gelmiştir. Diğerlerine nispetle; su havzaları ile orman ve ağaçlık alanlarda ise neredeyse hiç değişim meydana gelmemiştir.

Kuzeybatı Chicago’daki LU/LC değişimi sonuçları, Chicago metropoliten alanındaki daha önceki çalışmalarla aynıdır. Bu tarz çalışmalar 1972-1997 yılları arasında, Chicago metropoliten alanının en büyük sekiz ilçesindeki LU/LC değişimini değerlendirmiş olup bölgenin dramatik boyutlardaki bir arazi örtüsü değişimin tecrübe ettiği sonucuna varılmıştır. Dolayısıyla yapılaşma alanlarında önemli miktarda bir artışla, zirai alanlar ve diğer doğal alanlarda önemli azalmalar raporlanmış olup bu durum sosyoekonomik etkenlerin söz konusu zaman periyodunda değişmediğini göstermektedir.