Orman Ekosistemlerinde Hava Tabanlı LiDAR ile Toprak Üstü Karbon Stoklarının Tahmini

Authors : Tufan Demirel

Pages : 445-463

Doi:10.24011/barofd.1798937

View : 183 | Download : 321

Publication Date : 2025-12-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Küresel iklim değişikliği, atmosferdeki karbondioksit (CO₂) ve diğer sera gazlarının hızla artışıyla ekosistemlerde geri dönüşü zor değişimlere yol açmakta, orman ekosistemleri ise bu süreçte karasal karbon yutakları olarak kritik bir rol üstlenir. Orman karbonu, REDD+ ve diğer iklim değişikliğiyle mücadele programlarının temel bileşenini oluşturmakta ve karbon tutma miktarının doğru biçimde hesaplanması, iklim değişikliği stratejilerinin etkinliğini doğrudan etkilemektedir. Geleneksel arazi tabanlı ölçümler, geniş alanlarda uygulanması güç, maliyetli ve orman yapısındaki heterojenliği tam olarak temsil edememeleri nedeniyle sınırlı kalmaktadır. Bu nedenle, uzaktan algılama teknikleri, özellikle LiDAR (Light Detection and Ranging) sistemi, orman yapısını üç boyutlu olarak incelemede giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Orman Fakültesi Araştırma Ormanı’nda 86 örnek alanda yapılan arazi ölçümleri kullanılarak toprak üstü karbon (TÜK) tahmini gerçekleştirilmiştir. ALS (Airborne Laser Scanning) verilerinden türetilen 101 yapısal metrik incelenmiş, yüksek korelasyonlu değişkenler elenerek 25 belirleyici metrik seçilmiştir. Random Forest regresyon modeli ve leave-one-out cross-validation (LOOCV) yöntemi ile TÜK tahminleri yapılmıştır. Model, belirtme katsayısı (R²) = 0,76, kök ortalama kare hata (RMSE) = 4,25 ton C/ha ve ortalama mutlak hata (MAE) = 3,48 ton C/ha performans değerleri ile yüksek doğruluk göstermiştir. Değişken önem analizi, yükseklik yüzdelikleri ve canopy relief ratio (CRR) gibi dikey yapı heterojenliğini temsil eden metriklerin TÜK tahmininde en etkili değişkenler olduğunu ortaya koymuştur. Elde edilen sonuçlar, ALS verisinin farklı meşcere tipleri ve topoğrafik heterojenlik gösteren ormanlarda bile TÜK tahmininde güvenilir bir araç olduğunu doğrulamaktadır. Özellikle yükseklik, örtü kapanma oranı ve dikey yapı heterojenliğini temsil eden metrikler, karbon stoklarının doğru modellenmesinde kritik rol oynamaktadır. Elde edilen sonuçlar, havasal LiDAR verisinin bölgesel ve ulusal ölçekte karbon haritalaması ile iklim değişikliğiyle mücadele stratejilerinin geliştirilmesinde güvenilir bir yöntem sunduğunu göstermektedir.
Keywords : İklim Değişikliği, random forest, orman karbonu

ORIGINAL ARTICLE URL