Çevre Bilimlerinde Coğrafi Bilgi Sistemi Uygulamaları

İlk olarak çevrenin doğal yapısı gerçeğe uygun olarak modellenmelidir. Bu modellemeler üzerinden konumsal analizlerle çevresel değişimlere ait iyileştirici ve önlem alıcı kararlar alınmalıdır. Yeryüzünde yani yaşadığımız çevrede meydana gelen her olay konumsal öznitelik değerine (x, y, z değerleri) sahiptir. Yeraltı ve yüzeysel su kaynakları, sulak alanlar, atmosfer olayları, ormanlar, bitki örtüsü, arazi kullanımı, Sit alanları, madenler, toprak kalitesi, yerleşim yerleri ve bunların nüfus, sosyal, ekonomik ve kültürel durumları coğrafi konuma bağlıdırlar.

Çevre yönetimi bir çevrede yaşamaları, doğal kaynakların korun­ması, değerlendirilmesi ve geliştirilmesi amacıyla gerek kamusal gerekse özel kesimde elverişli bir ile­tişim, planlama ve denetim sistemi oluşturulması ve bu sistemi çalıştıracak bir örgütün kurulması olarak ifade edilir.

Çevre yönetimi kapsamında bulunan hava, su, toprak kirlilik araştırmaları, Çevresel Etki Değerlendirmesi (ÇED) raporlarının düzenlenmesi, yerleşim ve sanayi alanlarının yayılım eğilimlerinin izlenmesi, kimyasal ve biyolojik etkenlerin çevresel etkilerinin belirlenmesi, katı atık düzenli depolama alanlarının ve katı atık toplama rotalarının belirlenmesi ve çevresel etkilerinin incelenmesi, su kaynaklarının belirlenmesi, bütünleşik havza yönetimi, milli park alanlarının belirlenmesi, akarsuların tespiti, biyoçeşitlilik açısından farklı coğrafi bölgelerde bulunan türlerin konumsal olarak karşılaştırılması, çevresel faktörlere göre izlenmesi gibi konularda, CBS’nin temel fonksiyonları kullanılarak daha etkin irdelemeler yapılmakta ve kararlar alınmaktadır. Bunların yanında hem gürültü hem de elektromanyetik alan kirlilik haritalarının hızlı bir şekilde üretilmesinde coğrafi bilgi sis­temleri kullanılmaktadır.

Çevresel veri; çevre ve doğanın durumunun tespitine yönelik olarak çevresel konularda (hava, atıksu, toprak ve yeraltı suları, katı atık, gürültü̈, biyoçeşitlilik vb.) toplanan bilgilerdir.

Coğrafi bilgi sistemlerinde kulla­nılacak olan çevresel verilerin toplanması için te­mel teknolojiler genel olarak yazılım ve donanım teknolojileridir. Özel olarak bakacak olursak; Laboratuvar /ölçüm altyapı, donanım ve yazılımları, uzaktan algılama yazılım ve donanımları, yer at­mosfer ve su donanım ve yazılımları olarak sırala­nabilir.

Coğrafi Bilgi Sistemlerinin çevre uygulamalarında kullanımı;

• Doğal kaynak yönetimi
• Atık yönetimi
• Çevresel etki değerlendirmesi (ÇED)
• Bitki örtüsü̈ haritalarının hazırlanmasında
• Su havzalarının yönetimi
• Yeraltı suyu yönetimi ve modellenmesi
• Yüzeysel su kaynaklarının yönetiminde
• Taşkın suyu yönetiminde ve drenajında
• Su kalitesinin izlenmesinde
• Tehlikeli atıkların izlenmesinde
• Sulak alanların yönetiminde
• Özel çevre koruma alanlarının izlenmesinde
• Kıyı alanlarının yönetiminde
• Hava alanlarında oluşan gürültünün izlenmesinde
• Ekosistem yönetiminde
• İçme suyu temininde
• Atıksuların toplanmasında
• Hava kirliliğinin izlenmesi ve modellenmesinde
• Katı atık deponi alanlarının tespiti olarak sıralanabilir.

Çevresel etki değerlendirmesi; planlanan bir proje ve faaliyetin çevreye verebileceği olumlu veya olumsuz bütün etkilerinin belirlenmesi, olumsuz etkilerin önceden belirlenerek önlenmesi ya da çevreye zarar vermeyecek şekilde en aza indirilmesi için alınacak önlemleri, en uygun yer seçiminin yapılmasını ve projelerin uygulanması ve kontrolü surecindeki bütün çalışmaları kapsayan bir sistem yaklaşımıdır.

Herhangi bir kuruluşun yapmayı planladığı her faaliyet projesi öncesinde, projenin çevrede meydana getireceği etkileri belirten bir rapordur. Bu raporda yapılması düşünülen faaliyetlerin çevrede meydana getireceği tahrip ve etkiler her açıdan belirtilir. Bir ÇED raporu, disiplinler arası bir çalışma ile çok dikkatli bir şekilde hazırlanmış ve mümkün olduğunca nicel özellik taşımalıdır. Bir ÇED raporunun hazırlanması Kaydetme (Envanter Oluşturma), Sıralama ve Sonuç olarak üç aşamada gerçekleştirilir.

• Uygulama aşamasında ortaya çıkabilecek çevresel problemlere karşı önceden önlemler üreterek hazırlıklı olunması.
• Proje sahibi için projenin tüm yönlerinin görülebilmesi ve seçeneklerin değerlendirilebilmesi.
• Karar verme sürecine yönelik daha güvenilir ve işbirlikçi bir yaklaşım sağlaması.

• Planlama sürecinde entegrasyon
• Mümkün olan en erken aşamada diyalog
• Sorumluluk
• Karar verme
• Halkın Katılımı
• Esneklik
• Demokrasi

ÇED’in aşamaları kuruma başvuru, seçme-eleme, kapsam ve etkilerin belirlenmesi, çevrenin özelliklerinin belirlenmesi ve projenin/alanın tanımlanması, etkilerin sayısal­laştırılması ve tanımlanması, ölçülmesi, değerlen­dirilmesi, alınacak önlemlerin belirlenmesi, alter­natiflerin, çözüm önerilerinin değerlendirilmesi, ÇED raporunun hazırlanması ve sunumu, karar verme süreci, ÇED sonrası, izleme ve denetleme faaliyetleri ve proje sonrası analiz olarak sıralanabilir.

CBS’nin ÇED kapsamında kullanımı; harita, rapor, grafik ve görüntü̈ bütünleştirilmesinde, çalışmada kullanılacak olan verilerin depolanmasında, analizinde, doğru kararların verilmesinde, ÇED raporunun hazırlanmasında, verilerin güncellenmesinde, ÇED kapsamında kullanılacak verilerin üretilmesinde ve görselleştirmede kullanılabilir.

• Daha iyi etki ölçme ve değerlendirme olanağı sağlayan mekânsal analiz ve modelleme yeteneği,
• Proje yer seçiminde ve alternatiflerin karşılaştırılmasında kolaylık sağlaması,
• Etki değerlendirme alanına ait tanımsal ve grafik veriyi aynı ortamda depolama, düzenleme ve kolayca güncelleştirme olanağı sağlaması,
• Etkin sunum tekniği ile projenin etki değerlendirme sürecine katılan halk dâhil her grup tarafından daha kolay anlaşılır hale gelmesi,
• Değerlendirmede insan hatalarını en aza indirerek en doğru sonuçlara kısa zamanda ulaşılabilmesinin sağlanması.

Su yönetimi, belirli politikalar ve kurallar kapsamında su kaynaklarının planlanması, geliştirilmesi, dağıtımı ve optimum kullanımına ilişkin faaliyetlerdir.

Bütünleşik su kalitesi yönetimi, yeterli ve kaliteli su temini, kaliteli suyun tüketicinin musluğuna ulaşıncaya kadar olan uygun arıtma ve dağıtma süreçlerini, izlenmesi, denetimi, sürekli araştırma/ geliştirme çalışmalarını bütün olarak kapsamaktadır.

Nehir üzerinde, kirlilik açısından kritik noktalara yerleştirilecek GPRS ile internete bağlı olacak, su kalitesi parametreleri ölçüm cihazlarından sürekli olarak gelir, veriler sisteme girilir ve anlık kirlilik değerleri tespit edilebilir.

Yeraltı suyu çalışmalarında coğrafi bilgi sistemlerinin tipik uygulamaları;

• Yerin uygun olup olmadığına karar verilmesinde,
• Yeraltı suyu hassasiyet haritalarının oluşturulmasında,
• Su tablası derinliğinin belirlenmesinde,
• Akifer tipi ve malzemesinin belirlenmesinde,
• Envanter verilerinin yönetiminde,
• Yaygın kaynaktan (noktasal olmayan kirletici kaynak) kaynaklanan kirliliğin meydana gelme sürecinin mekansal korelasyonunun tahmininde,
• Yaygın kirletici kaynaklardan kaynaklanan yeraltı suyunun kirlenme potansiyelinin tahmininde,
• Mekansal verilerle, mekansal karar destek sistemleri oluşturmak için yeraltı suyu kalitesi değerlendirme modelleri oluşturmada,
• Yer altı sularının hareketlerinin modellemesinde,
• Partikül hareketini izlemede,
• Çözünmüş maddelerin taşınma ve sızma modellemesinde,
• Toprak tuzluluğu ve yeraltı suyuna tuz taşınımının değerlendirilmesidir.

Su kaynağında yapılan ölçümler CBS programına aktarılarak, su kalitesi değerlendirmeleri yasal mevzuattaki sınıflandırmalar kullanılarak CBS programı üzerinden yapılabilmektedir. (Bununla ilgili kitabınızın 94-100 sayfaları arasındaki ayrıntılı örnek uygulamayı inceleyebilirsiniz)

Katı atıkların çevre ve insan sağlığına zarar vermelerini önlemek amacı ile toplanması, taşınması yanında yeniden kullanım, geri kazanım, geri dönüşüm gibi değerlendirme yöntemleri uygulanmaktadır. Bunlara ilave olarak, katı atıkların çevremizden uzaklaştırılmasını içeren yakma, gömme işlemlerini kapsayan çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemlerin tümünün planlandığı, uygulandığı ve takip edildiği bütünsel sistem Katı Atık Yönetimi olarak adlandırılmaktadır.

Her bir faktör için ayrı tampon bölge analizi ile harita katmanları oluşturulur. Çevresel faktörler açısından oluşturulabilecek harita katmanları, yeraltı suyu koruma alanları, akarsu ağı, doğal hayatı koruma alanları, toprak ve jeolojidir. Sosyal/kültürel faktörler açısından oluşturulabilecek harita katmanları, kentsel gelişme planlama alanları, tarihi ve kültürel alanlar, havaalanı ve nüfus yoğunluğudur. Mühendislik/ekonomik faktörler açısından oluşturulabilecek harita katmanları yol ağı, eğim ve arazi maliyetidir. Tampon bölge analizinde yasal düzenlemeler ve bölgenin özellikleri dikkate alınarak tampon bölge mesafesi seçilir ve çakıştırma analizi ile alternatif yerler belirlenir. Elde edilen sonuç haritası karar vericiler için karar destek mekanizması olarak kullanılabilir. Bu faktörlerin ve verilerin mümkün olan en kısa sürede değerlendirilerek sonuca ulaşılması gerekmektedir. Uygun yer seçimi işlemleri için CBS’den yararlanılabilir. Konumsal verileri yönetmek, fazla miktarda konumsal veriyi saklamak, analizini gerçekleştirmek, duyarlılık ve en uygun analizleri kolay bir şekilde gerçekleştirmek, model sonuçlarını ifade etmek için CBS oldukça faydalı olmaktadır.

Hava kalitesi yönetimi çalışmalarında, hava kirliliğinin izlenmesi ve modellenmesi amacıyla CBS’nin izleme, analiz edebilme, modelleyebilme ve harita üzerinde gösterebilme fonksiyonları kullanılabilmektedir. Hava kirleticilerin mekânsal dağılım çalışmalarında mekânsal interpolasyon yöntemleri kullanılarak kirletici parametrenin kent atmosferindeki dağılımları izlenebilmektedir. Endüstriyel faaliyetler sonucu atmosfere verilecek kirleticilerin ve kent topoğrafyasının hava kirliliğine etkisi de CBS kullanılarak modellenebilir. Ayrıca yönetmelikte geçen temiz hava planlarının oluşturulabilmesi için CBS’den faydalanılmaktadır. (Bununla ilgili kitabınızın 104-105 sayfaları arasındaki ayrıntılı örnek uygulamayı inceleyebilirsiniz)

Hava kalitesi yönetiminde CBS’nin kullanımı hızlı bir şekilde konumsal bilgilerin izlemesi ve analizine izin veren bir karar destek aracı olmasından dolayı oldukça önemlidir. Büyük şehirlerde hava kalitesi planlamasının iyileştirilmesi için karar destek sistemlerinin uygulanması önemli bir fırsattır. Genellikle CBS, hava kalitesinin izlenmesi, emisyon envanterleri, hava kalitesinin modellenmesi, hava kirliliği haritaları, geçmiş ve mevcut hava kalitesi seviyeleri hakkında çeşitli kontrol stratejilerinin etkilerinin değerlendirilmesinde önemli bir araç olmaktadır. Ayrıca son yıllarda hava kirliliğinin sağlık üzerindeki etkilerini belirlerken ve temiz hava eylem planlarını oluşturabilmek için CBS’den yararlanılmaktadır.

Gürültü seviyesini azaltmada ilk adım kentin gürültü haritasının oluşturulmasıdır. Gürültü haritalarının oluşturulmasında CBS teknikleri kullanılmaya başlanmıştır. Gürültü haritası kentin şimdiki gürültü durumunu ve gürültü seviyesinin en yüksek olduğu noktaları gösterir. Gürültü haritaları; kentin gelişimini belirlemede, kent trafiğini planlamada, ölçülen gürültü seviyelerinin azaltılması amacıyla karar destek aracı olarak kullanılabilmektedir. (Bununla ilgili kitabınızın 107-112 sayfaları arasındaki ayrıntılı örnek uygulamayı inceleyebilirsiniz)