Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Zuhal Özcan Yavuz
Danışman: İnci Çağlayan, Özgür Kabak
Özet:
Orman yangınları, ormanlar için her
ne kadar doğal bir süreç olsa da iklim değişikliğine bağlı olarak, yangınların
mega yangına (10,000 ha üzeri orman alanın yanması) dönüşmesi nedeni ile doğal
afetlerden biri olarak gösterilebilir. Türkiye’de her yıl ortalama 10,000 ha
orman alanı yanmaktadır, ancak bu rakam 2021 yılında toplam 150,000 ha’ın
üzerine çıkmıştır. Mega orman yangınları artan sıcaklık, değişen yağış
düzenleri, azalan kar örtüsü, istilacı bitki türleri ve doğrudan insan etkisi
sebepli, ülkemizde ve Avustralya, Kanada ve Yunanistan olmak üzere dünyanın
birçok ülkesinde artış göstermektedir.
Orman yangınları sonucunda ortaya
çıkan ısı, karbondioksit ve metan gibi kimyasal gazlar ve katı partiküller
güneş ısınlarını emerek, atmosferin ve dünyanın yüzeyinden güneşten yansıyan
enerjinin bir kısmını azaltarak, zaman içinde dünyanın ortalama sıcaklığının
yükselmesine sebep olur. Orman yangınları aslında, sadece küresel ısınmanın bir
sonucu değil, aynı zamanda da sebeplerinden biridir.
Aslında doğal olarak ve makul sayıda
gerçekleşen orman yangınlarının orman yüzeyini temizlemek, verimli bir kül
örtüsü bırakmak, hastalıklı ve yaşlı ağaçlarla birlikte ölen zararlı böcekler
veya yeni nesillerin ortaya çıkması gibi ekolojik yararları, genellikle
zararlarından fazla olsa da küresel ısınma ile birlikte şiddetli şekilde artan
ve söndürülmesi gittikçe zorlaşan yoğun orman yangınlarının ekosisteme kalıcı
hasarlar vermesi gün geçtikçe önlenemez hale gelmiş ve insan yaşamını tehlikeye
sokmaya başlamıştır.
Orman Genel Müdürlükleri’nin
yangınla mücadele etmek için yaptığı harcamalar da bu artış ile birlikte yıl ve
yıl artmaktadır. Özellikle son yıllarda yaz aylarında ülkemizde meydana gelen
yoğun orman yangınlarının toplum üzerinde etkisi de çok yüksektir. Mobilite ve
teknolojinin artmasıyla birlikte, sosyal medyanın da desteğiyle toplumun orman
yangınları ile ilgili farkındalığı üst seviyeye çıkmıştır. Bu durdurulamayan
yangınlar, ekosisteme verdiği zararlar yanında, yerleşim yerlerine yakınlığı
sebebiyle bölge halkının evlerini terk etmesi ve hayatlarını tehlikeye sokması
sebepli de ülkede büyük ses uyandırmıştır. Orman yangını ile mücadele ekipleri,
birimleri ve planlamacılar orman ekosistemleri üzerindeki sosyal, ekonomik ve
ekolojik etkileri ile ilgilenmekten sorumludur. Karar vericiler; yangınların ne
zaman ve nerede ortaya çıkabileceğini tahmin eder; kundakçılık ve kaza sonucu
çıkan yangın vakalarını azaltmak için önleyici tedbirlere başvurur; yangınları
büyümeden tespit etmeye çalışır; yangına müdahale sürelerini en aza indirmek
için yangın çıkması beklenen alanlara yakın itfaiyeciler, uçaklar ve diğer
yangını bastırma kaynakları edinip konuşlandırır; etkisi düşükken rapor edilen
yangınları kontrol altına almak için ilk saldırı kontrol eylemini başlatır ve
ilk saldırı sistemi tarafından kontrol edilmeyen kaçan büyük yangınlarla
uğraşır. Ayrıca diğer arazi yöneticileriyle birlikte çalışarak, habitatı
geliştirmek ve yangının diğer faydalı etkilerini üretmek için öngörülen yangını
kullanır; Orman yangınları meydana geldiğinde ortaya çıkan hasarı azaltmak için
yakıtları değiştirir ve yangının kereste üretimi ve diğer orman kaynakları
üzerindeki zararlı etkisini en aza indirmek için tasarlanmış entegre
yangın/orman yönetimi stratejileri geliştirir.
Doğası gereği yangın rassal
(stokastik) yapısıyla birlikte, zamansal ve mekânsal olarak oldukça değişken
olduğu için yangının önlenmesi konusunda zorluklar meydana gelmektedir. Bizim
bu çalışmamızdaki ana amacımız, orman yangını sorunlarının modellenmesi ve bu
modellemeler yapılırken belirsizliklerin de göz önünde tutulmasıdır. Ayrıca bu
sorunların çözümü için uygun tekniklerin belirlenmesini sağlamak ve bu
sorunları çözmektir. Bu amaçla, orman yangınları ile alakalı iklim, topoğrafya,
ormanın mevcut durumu vb. ulaşılabilir veriler belirlenecek ve bu verilerin
analizi yapılacak, bu verilerin ve uzman görüşlerin ışığında, çok kriterli
karar verme yöntemleri kullanılarak yangın riski olan alanların belirlenmesi
için risk haritalandırılması yapılacak, risk bölgeleri bir optimizasyon modeli
ile olasılıksal olarak modellenecek, yangına müdahale sürelerini en aza
indirmek için ilk müdahale ekip binaları (itfaiye), yapay havuzlar ve uçak vb.
araçların bir tesis atama problemi olarak Küme Kapsama yöntemi kullanılarak en
uygun şekilde konuşlandırılması planlanacak, yangın sırasında söndürme
eniyileme planlaması yapılacaktır. Belirsizliğin modellenebilmesi için
literatürde geniş kullanımı bulunan Stokastik eniyileme, Gürbüz (Robust)
eniyileme ve Bulanık (Fuzzy) mantık teknikleri araştırılacaktır. Ayrıca bu
yaklaşımlardan uygun olanlar sorunun modellenmesinde kullanılacaktır. Bunların
yanı sıra doğrusal programla, tam sayı programlama ve büyük eniyileme sorunları
için ayrıştırma yöntemlerinin kullanılması da planlanlanmaktadır. Eniyileme yöntemlerinin
makul sürelerde çözüme ulaşamadığı durumlarda sezgisel yaklaşımların
kullanılması planlanmaktadır.
Çalışmamız Türkiye'de bu kadar
kapsamlı uygulama alanı veren ve hem İstatistik hem de Endüstri Mühendisliği
yöntemlerini kullanan ilk çalışma olmayı hedeflemektedir. Böylece, orman
işletmelerine, belediyelere ve yerel yönetimlere yangın riski hesaplanması
açısından efektif kullanılabilir yeni bir yöntem, yangın önleme çalışmalarında
kullanılabilir bir çözüm yöntemi ve
yangın anında kısıtlı kaynakların daha iyi kullanılabilmesi için çeşitli
yaklaşımlar önerilmiş olacaktır.