Zemin Çökmelerinin ve Bina Yoğunluğu İlişkisinin InSAR ve Optik Uydu Görüntüleri ile Araştırılması: Doğu Marmara (İzmit Körfezi) Örneği


Creative Commons License

Erener A., Üstün A., Yalvaç S., Canaslan Çomut F., Şentürk E., Kaya E.

VI. International Earthquake Symposium Kocaeli 2019, Kocaeli, Türkiye, 25 - 27 Eylül 2019, ss.268-274

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Kocaeli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.268-274
  • Kocaeli Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Zemin çökmeleri ve yapı deformasyonları insan yaşamını ve kentsel altyapıyı ciddi ölçüde tehdit edebilecek tehlikelerdir. Dayanıksız ve sıvılaşma potansiyeli yüksek alüvyal sahalar üzerinde yapılaşmanın ve kat yoğunluğunun zamanla artması da, zemin deformasyon olasılığını güçlendiren unsurlardan biri olarak görülmektedir. Bu nedenle, aktif fay zonunda bulunan, sağlam olmayan alüvyal zemin üzerine kontrolsüz yapılaşmış bu gibi bölgelerin yüzey ve bina deformasyonlarının izlenmesi ve risk bölgelerinin tespiti, erken uyarı imkânlarının geliştirilebilmesi, can ve mal kaybının önlenmesi veya etkilerinin azaltılması bakımından büyük önem taşımaktadır. Marmara depremine rağmen, Kocaeli’nde yeni organize sanayi alanlarının kurulması ile birlikte 2000’li yıllardan sonra nüfus ve şehirleşme hızlı bir şekilde artmıştır. Bu nedenle çalışmada, bina yoğunluğundaki zamansal gelişimin, düşey yönlü yer değiştirme ve hareket oranlarına etkisinin alansal ve zamansal ölçekte takip edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca bağlı olarak bina yoğunluklarındaki değişim, 20 yıllık izleme süresini kapsayan Rapideye ve Spot optik uydu görüntülerinden elde edilmiştir. Binalar zamansal fark analizleri öncesinde DVM (Destek Vektör Makinesi) yöntemleriyle tespit edilmiştir. İzmit Körfezi bölgelerinde yüzeysel çöküntülerin araştırılması ve gözlenmesi için InSAR teknikleri kullanılmıştır. Arşivlenmiş SAR görüntülerinin katkısıyla, izleme süresi son 4 yılı kapsamaktadır. Sentinel SAR görüntülerinden üretilen interferogramlar, İzmit Körfezindeki sağlam olmayan zeminin alansal dağılımını ve kinematiğini tanımlamak için kullanılmıştır. Çalışma; ileriye yönelik doğal afetlere karşı sürdürülebilir önlemlerin alınması, yapılaşma hızı ve yoğunluğu için önlem planlarının hazırlanması, İzmit Körfez çevresinde bina ve zemin deformasyonunun mevcut durumunun belirlenmesi, risk taşıyan alanlarda mühendislik tedbirlerinin alınması açısından önem arz etmektedir.

Land subsidence is a hazard that can severely threaten human life and urban infrastructure. The increase of the construction and floor concentration in the endurable and high liquefaction potential alluvial fields over time is seen as one of the main factors that raise the possibility of ground deformation. Therefore, it is of great importance to monitor surface and building deformations and to identify risk areas of such uncontrolled structured settlements in an active fault zone in order to develop early warning facilities, and prevent or reduce the loss of life and property. Despite the Marmara Earthquake, the population and settlement increased rapidly after year 2000 with the newly established organized industrial zones at Kocaeli. Hence, in the study, it is aimed to monitor the time dependent development of the building densities and investigate its relation with vertical displacements on spatial and temporal scale. Determination of change on building densities is obtained from Rapideye, and Spot optical satellite images that cover 20- year monitoring period. Buildings were detected by SVM (Support Vector Machine) methods prior to building density identification. InSAR techniques are employed for the investigation and observation of surface subsidence in the İzmit Bay regions. With the contribution of archived SAR images the monitoring period cover the last 4 years. Interferograms generated from Sentinel SAR images have been used to identify unstable ground segments and their kinematics. The results are important for the sustainable prevention plans against geohazards in future, developing countermeasures for the fast urban development, determination of the current situation of the building and ground deformation distribution around İzmit Bay, and in taking of engineering measures in risky areas.