Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı
Yıl: 2019 Cilt: 8 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 55 - 67 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.21657/topraksu.544699 İndeks Tarihi: 18-05-2021
Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı
Öz: Arazi kullanımlarının etkin bir şekilde planlanması ve yönetilmesi, bir bölgedeki toprakların özelliklerinindağılımlarının doğru ve güvenilir enterpolasyon yöntemleri ile tahmin edilebilmesine bağlıdır. Buçalışmada, Çerikli sulama sahasındaki toprakların tuzluluk, pH ve değişebilir sodyum yüzdesinin (ESP)mesafeye bağlı değişkenliklerinin tahmininde ters uzaklık yöntemi (IDW) ve radyal tabanlı fonksiyon(RBF) gibi iki deterministik ve sıradan kriging (OK), evrensel kriging (UK) ve basit kriging (SK) gibi üçstokastik enterpolasyon yönteminin performansları karşılaştırılmıştır. Çalışma alanı, Yerköy'ün 8 kmdoğusundan başlamakta ve Delice Çayı boyunca uzanarak Delice Çayının Kızılırmak Nehri ile birleştiğiyere kadar devam etmektedir. Toplam 14924 ha olan çalışma alanında 113 noktada 0-30, 30-60 ve60-90 cm derinliklerden toprak örnekleri alınmış ve elektriksel iletkenlik (EC), pH ve ESP belirlenmiştir.Çalışma alanında toprakların EC değerleri 0-30, 30-60 ve 60-90 cm’de sırası ile 0.65 ile 67.1 dSm-1, 1.07 ile 98.80 ve 0.99 ile 54.50 dS m-1 arasında değişmiştir. Derinlik arttıkça ortalama tuzlulukdeğerlerinde de artış olduğu görülmektedir. Bu durum, çalışma alanında özellikle bazı lokasyonlardatoprak profilinin tamamında şiddetli tuzluluk sorununun olduğuna işaret etmektedir. Hata kareleritoplamının karekökü (RMSE) ve ortalama mutlak hata (MAE) değerleri karşılaştırıldığında, deterministikyöntemlerden RBF-IM ve stokastik yöntemlerden SK’nın kendi gruplarındaki diğer yöntemlerden dahaiyi performans ortaya koyduğu görülmüştür. Bu nedenle, mesafeye bağlı değişkenliğin haritalanmasıişlemlerinde kullanılan programların öngörülen veya varsayılan (default) yöntemini kullanarak yapılaninterpolasyonlarda önemli düzeyde hata oluşabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle, her bir özellik vederinlik için yapılacak haritalamalarda birden fazla sayıda yöntem denenmeli ve en doğru sonucu vereninterpolasyon yöntemi kullanılarak tahminler yapılmalı ve haritalar oluşturulmalıdır.
Anahtar Kelime: Use of Deterministic and Stochastic Interpolation Methods for Estimating Soil Salinity in Çerikli Irrigation Area
Öz: Efficient planning and management of land uses relies on the ability to estimate the spatial distribution of soil characteristics in a region by accurate and reliable interpolation methods. In this study, the performances of two stochastic interpolation techniques such as inverse distance weighting (IDW) and radial basis function (RBF), and two deterministic methods of ordinary kriging (OK), universal kriging (UK) and simple kriging (SK) were compared to estimate the spatial variation of salinity, pH and exchangeable sodium percentage (ESP) of soils located in Çerikli Irrigation Area covering a total of 14924 ha land. The study area is located 8 km east of Yerköy in Yozgat province of Turkey and extends along the Delice Stream to the point where Delice Stream merges with Kızılırmak River. Soil samples of 0-30, 30-60 and 60-90 cm depths were taken from 113 locations in the study area. Electrical conductivity (EC), pH and ESP of the samples were determined in the laboratory following the standard analysis procedure. The EC values of the soils ranged from 0.65 to 67.1, from 1.07 to 98.80 and from 0.99 to 54.50 dS m-1 at 0-30, 30-60 and 60-90 cm, respectively. The average salinity increased as the soil depth increased. The results indicated that some locations in the study area have severe salinity problems in the soil profile. Evaluations of root-mean-square error (RMSE) and mean absolute error (MAE) revealed that RBF-IM as deterministic and SK as stochastic interpolation method performed better estimation results compared to the other interpolation methods. Therefore, significant errors may occur in the interpolated values using the predicted or default method of the software’s used in the mapping of spatial distributions. For this reason, more than one interpolation method should be achieved in mapping of each soil attribute obtained by depth, and therefore estimations and mapping should be achived by using the most accurate interpolation method.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Bilgili AV (2013). Kriging teknikleri kullanılarak Harran Ovası'ndaki toprak tuzluluğunun mekansal değerlendirmesi.. Çevre İzleme vr Değerlendirme, 185:777-795.
- Bhunia GS, Shit PK, Maiti R (2018). Comparison of GISbased interpolation methods for spatial distribution of soil organic carbon (SOC). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 17(2):114-126.
- Brus DJ, Heuvelink GBM (2007). Optimization of sample patterns for universal kriging of environmental variables. Geoderma:138: 89-95.
- Budak M, Günal H (2015). Tuzlu-Alkali Topraklarda Bor Konsantrasyonunun Uzaysal Değişkenliğinin Jeoistatistiksel Analizi ve Haritalanması. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 52(2):191-200
- Cambardella CA, Moorman TB, Novak JM, Parkin TB, Karlen DL, Turco RF, Konopka AE (1994). Field-Scale Variability Soil Properties in Central Iowa Soils. Soil Sci. Society of American Journal, 58:1501-1511.
- Cetin M, Kirda, C, 2003. Spatial and Temporal Changes of Soil Salinity in a Cotton Field Irrigated with Low-quality Water. Journal of Hydrology (272):238–249.
- Cetin M, Diker K (2003). Assessing Drainage Problem Areas by GIS: A Case Study in the Eastern Mediterranean Region of Turkey. Irrigation and Drainage (52):343–353.
- Cetin M (1996). Jeoistatistiksel Yöntem ile Nokta ve Alansal Yağışların Saptanması ve Stokastik Olarak Modellenmesi Örnek Havza Uygulamaları. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı, Doktora Tezi, Sayfa:1-127, 6 Temmuz-1996, Adana. 564
- Cetin M, Özcan H, Tülücü K (1999). Aşağı Seyhan Ovası (ASO) IV. Merhale Proje Alanı Toprak ve Taban Suyuna İlişkin Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerin Olasılık Dağılım Fonksiyonlarının Belirlenmesi. GAP I. Tarım Kongresi, Sayfa: 547-554, Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi, 26-28 Mayıs 1999, Şanlıurfa.
- Cetin M, Özcan H, Tülücü K (2001). Aşağı Seyhan Ovası (ASO) IV. Merhale Proje Alanında Toprak ve Taban Suyuna İlişkin Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerin Yersel Değişimlerinin Jeoistatistik Yöntemle Araştırılması. Ç. Ü. Rektörlüğü Araştırma Fonu Projesi Sonuç Raporu, 19 sayfa, Proje No: ZF/99/14, Adana.
- Citakoğlu H, Çetin M, Çobaner M, Haktanır T (2017). Mevsimsel Yağışların Jeoistatistiksel Yöntemle Modellenmesi ve Gözlemi Olmayan Noktalarda Tahmin Edilmesi. IMO Teknik Dergi, 28(1): 7725-7745, Ocak 2017. DOI:10.18400/ tekderg.299132.
- Emadi M, Baghernejad M (2014). Comparison of spatial interpolation techniques for mapping soil pH and salinity in agricultural coastal areas, northern Iran. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(9):1315-1327.
- Jorenush MH, Sepaskhah AR (2003). Modelling capillary rise and soil salinity for shallow saline water table under irrigated and non-irrigated conditions. Agricultural Water Management, 61(2):125-141.
- Juan P, Mateu J, Jordan MM, Mataix-Solera J, MeléndezPastor I, Navarro-Pedreño J, (2011). Geostatistical methods to identify and map spatial variations of soil salinity. Journal of Geochemical Exploration, 108(1):62-72.
- Isaaks EH, Srivastava RM (1989). An introduction to applied geostatistics. Oxford University Press.
- Kis IM (2016). Comparison of Ordinary and Universal Kriging interpolation techniques on a depth variable (a case of linear spatial trend), case study of the Sandrovac Field. Rudarsko-Geolosko-Naftni Zbornik, 31(2):41-57.
- Li J, Heap AD (2008). A review of spatial interpolation methods for environmental scientists.
- Li HY, Webster R, Shi Z (2015). Mapping soil salinity in the Yangtze delta: REML and universal kriging (E-BLUP) revisited. Geoderma, 237:71-77.
- Mulla DJ, Mc Bratney AB (2000). Soil Spatial Variability. Chapter #9. In: Sumner M E. (Ed.), Handbooh of Soil Science. CRC Press, pp. 321-352.
- Navarro-Pedreño J, Jordan MM, Meléndez-Pastor I, Gómez I, Juan P, Mateu J, (2007). Estimation of soil salinity in semi-arid land using a geostatistical model. Land Degradation and Development 18:339–353.
- Nouri H, Chavoshi Borujeni S, Alaghmand S, Anderson S, Sutton P, Parvazian S, Beecham S (2018). Soil Salinity Mapping of Urban Greenery Using Remote Sensing and Proximal Sensing Techniques; The Case of Veale Gardens within the Adelaide Parklands. Sustainability, 10(8):1-14.
- Rahmanipour F, Marzaioli R, Bahrami HA, Fereidouni Z, Bandarabadi SR (2014). Assessment of soil quality indices in agricultural lands of Qazvin Province, Iran. Ecological Indicators, 40:19-26.
- Rhoades JD (1993). Electrical conductivity methods for measuring and mapping soil salinity. Advances in Agronomy. 49:201–251.
- Smith JL, Doran JW (1996). Measurement and Use of pH and Electrical Conductivity for Soil Quality Analysis. In Methods for Assessing Soil Quality (Vol. 49). Soil Science Society of America Madison, WI.
- Surucu A, Ahmed TK, Gunal E, Budak M (2019). Spatial Variability of Some Soil Properties in an Agricultural Field of Halabja City of Sulaimania Governorate, Iraq. Fresenius Environmental Bulletin. 29(1):193-206.
- Thomas GW (1982). Exchangeable cations. In: Methods of Soil Analysis. Part II. Chemical and Microbiological Properties, Mad., WI-USA: ASA-SSSA. pp.159-165.
- Webster R, (2001). Statistics to support soil research and their presentation. European Journal of Soil Science, 52(2):331-340.
- Webster R, Oliver MA (2001). Geostatistics for environmental scientists. Brisbane: Wiley.
- Wilding LP (1985). Spatial Variability: Its Documentation, Accommodation and Implication to Soil Surveys. In: Nielsen Dr, Bouma J, Editors. Soil Spatial Variability. Wageningen: Pudoc; pp. 166–194.
- Wackernagel H (2003). Multivariate Geostatistics: An Introduction with Applications. Springer, Berlin, 387 pp.
- Wright G 2003. Radial Basis Function Interpolation: Numerical and Analytical Developments. Ph.D. Thesis, University of Colorado, Boulder.
| APA | ÖZDEMİR Ş, GÜNAL H, ACİR N, ARSLAN M, ÖZAYDIN K, KAHYAOĞLU S, AĞAR A (2019). Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. , 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| Chicago | ÖZDEMİR Şeydagül,GÜNAL Hikmet,ACİR Nurullah,ARSLAN M. Hakan,ÖZAYDIN Kadir Aytaç,KAHYAOĞLU Sultan Ergun,AĞAR Aysel M. Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. (2019): 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| MLA | ÖZDEMİR Şeydagül,GÜNAL Hikmet,ACİR Nurullah,ARSLAN M. Hakan,ÖZAYDIN Kadir Aytaç,KAHYAOĞLU Sultan Ergun,AĞAR Aysel M. Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. , 2019, ss.55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| AMA | ÖZDEMİR Ş,GÜNAL H,ACİR N,ARSLAN M,ÖZAYDIN K,KAHYAOĞLU S,AĞAR A Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. . 2019; 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| Vancouver | ÖZDEMİR Ş,GÜNAL H,ACİR N,ARSLAN M,ÖZAYDIN K,KAHYAOĞLU S,AĞAR A Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. . 2019; 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| IEEE | ÖZDEMİR Ş,GÜNAL H,ACİR N,ARSLAN M,ÖZAYDIN K,KAHYAOĞLU S,AĞAR A "Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı." , ss.55 - 67, 2019. 10.21657/topraksu.544699 |
| ISNAD | ÖZDEMİR, Şeydagül vd. "Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı". (2019), 55-67. https://doi.org/10.21657/topraksu.544699 |
| APA | ÖZDEMİR Ş, GÜNAL H, ACİR N, ARSLAN M, ÖZAYDIN K, KAHYAOĞLU S, AĞAR A (2019). Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. Toprak Su Dergisi, 8(1), 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| Chicago | ÖZDEMİR Şeydagül,GÜNAL Hikmet,ACİR Nurullah,ARSLAN M. Hakan,ÖZAYDIN Kadir Aytaç,KAHYAOĞLU Sultan Ergun,AĞAR Aysel M. Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. Toprak Su Dergisi 8, no.1 (2019): 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| MLA | ÖZDEMİR Şeydagül,GÜNAL Hikmet,ACİR Nurullah,ARSLAN M. Hakan,ÖZAYDIN Kadir Aytaç,KAHYAOĞLU Sultan Ergun,AĞAR Aysel M. Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. Toprak Su Dergisi, vol.8, no.1, 2019, ss.55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| AMA | ÖZDEMİR Ş,GÜNAL H,ACİR N,ARSLAN M,ÖZAYDIN K,KAHYAOĞLU S,AĞAR A Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. Toprak Su Dergisi. 2019; 8(1): 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| Vancouver | ÖZDEMİR Ş,GÜNAL H,ACİR N,ARSLAN M,ÖZAYDIN K,KAHYAOĞLU S,AĞAR A Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı. Toprak Su Dergisi. 2019; 8(1): 55 - 67. 10.21657/topraksu.544699 |
| IEEE | ÖZDEMİR Ş,GÜNAL H,ACİR N,ARSLAN M,ÖZAYDIN K,KAHYAOĞLU S,AĞAR A "Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı." Toprak Su Dergisi, 8, ss.55 - 67, 2019. 10.21657/topraksu.544699 |
| ISNAD | ÖZDEMİR, Şeydagül vd. "Çerikli Sulama Sahasında Toprak Tuzluluğunun Tahmininde Deterministik ve Stokastik Enterpolasyon Yöntemlerinin Kullanımı". Toprak Su Dergisi 8/1 (2019), 55-67. https://doi.org/10.21657/topraksu.544699 |
