Mekânsal Bilgi Teknolojileri | 9. Sınıf 2. Ünite

Telefonunuzdaki haritaya bakıp yolunuzu bulduğunuzda, bir kargoyu takip ettiğinizde ya da hava durumu uygulamasını açtığınızda aslında mekânsal bilgi teknolojilerini kullanıyorsunuz demektir. Ama bu teknolojilerin temelinde ne var? Haritayı okuyabilmek, koordinat sistemini anlamak ve CBS-GPS gibi araçları tanımak bunların hepsinin başlangıç noktasıdır. İşte bu ünite tam da bununla ilgileniyor.

Bu yazıda konuyu baştan sona ele alacağız. Haritanın sembolik dilinden Türkiye’nin jeopolitik önemine, projeksiyon yöntemlerinden GPS’in bileşenlerine kadar her konuyu adım adım açıklayacağız.

2.1. Harita Okuryazarlığı

Aslında harita okuryazarlığı, mekânsal bilgi teknolojileri dünyasına açılan ilk kapıdır. Yalnızca bir haritaya bakmaktan çok daha fazlasını kapsar. Haritanın sembolik dilini çözmek, ölçeği kullanmak, koordinatları bulmak ve dağılış haritalarını yorumlamak da bu becerinin parçasıdır. Şimdi bunları sırayla ele alalım.

2.1.1. Mekânın Sembolik Dili: Harita

Harita nedir? Dünya’nın veya başka bir gök cisminin tamamına ya da bir bölümüne ait coğrafi unsurların belirli bir oran dahilinde küçültülerek kuş bakışı görünümle düzlem üzerine çizilmesidir. Ancak bir çizimin harita sayılabilmesi için üç temel özelliği bulunmalıdır.

Birincisi, harita kuş bakışı görünümle çizilir. Kartograf dik açıyla, yukarıdan bakar gibi bir perspektif alır. Böyle yapınca boyut, biçim ve coğrafi özellikler doğru bir şekilde haritaya geçer.

İkincisi, haritacı ölçek kullanır. Gerçek boyutları haritanın tamamında orantılı biçimde küçültür. Ölçeksiz yapılan kabataslak çizimler ise kroki adını alır. Krokide uzunluk ve alan hesabı yapmak mümkün değildir.

Üçüncüsü, haritacı çizimini düzlem üzerine yapar. Bu düzlem kâğıt, kabartma yüzey ya da dijital ekran biçimini alabilir.

Harita Elemanları

Bir haritayı okuyabilmek için önce onun dilini öğrenmeliyiz. Özetle haritadaki başlıca elemanlar şunlardır:

• Başlık: Haritanın konusunu ve gösterdiği yeri belirtir.
• Çerçeve: Haritanın sınırlarını belirler.
• Coğrafi Koordinatlar: Paralel ve meridyenler aracılığıyla konum bilgisi verir.
• Harita İşaretleri (Lejant): Renk ve sembollerin anlamlarını açıklar.
• Yön Oku: Coğrafi yönleri gösterir; genellikle kuzeyi işaret eder.
• Ölçek: Haritadaki uzunlukların gerçekte ne kadar olduğunu gösterir.

Harita Türleri

Coğrafyacılar haritaları kullanım amacına göre iki ana grupta inceler.

Genel haritalar örneğin atlaslar, duvar haritaları, fiziki haritalar, siyasi haritalar ve topoğrafya haritaları gibi geniş kapsamlı bilgiler içerir. Tematik haritalar ise özellikle belirli bir konuyu işler: jeoloji, iklim, nüfus, ulaşım, turizm, ekonomi bunların başında gelir.

Coğrafi Koordinatlar

Mekânsal bilgi teknolojileri koordinat bilgisi olmadan çalışamaz. Bir noktayı matematiksel olarak ifade etmek için koordinat sistemine başvururuz. Coğrafyacılar coğrafi koordinat sistemini Ekvator ve başlangıç meridyenini esas alarak enlem ve boylam üzerine kurdular.

Enlem; kısaca bir noktanın Ekvator’a uzaklığının yerin merkeziyle yaptığı açı değeridir. 0° ile 90° arasında değişir ve kuzey ya da güney olarak belirtiriz. Derece (°), dakika (‘) ve saniye (“) birimlerini kullanırız.

Buna karşılık boylam bir noktanın başlangıç meridyenine (0° Greenwich) uzaklığının yerin merkeziyle yaptığı açı değeridir. 0° ile 180° arasında değişir; doğu ya da batı olarak belirtiriz.

Örneğin Çanakkale Şehitler Abidesi’nin konumunu 40° 03′ 00” Kuzey enlemi ile 26° 13′ 08” Doğu boylamının kesiştiği nokta olarak ifade ederiz.

Geçmişte koordinat sistemi yalnızca askerî ve haritacılık amaçlı kullanılırdı. Bugün ise GPS sayesinde ulaşım, sağlık, mühendislik, havacılık ve uzay araştırmalarına kadar çok geniş bir alanda yer almaktadır.

Saat Dilimleri

Dünyanın kendi ekseni etrafındaki hareketi nedeniyle Güneş’in ufuk düzlemindeki konumu yere ve zamana göre değişir. Dolayısıyla bu durum farklı saat uygulamalarını doğurmuştur.

Yerel saat; öncelikle Güneş’in ufuk düzlemi üzerinde en yüksek noktaya ulaştığı zaman öğle (12.00) sayılarak ayarlanan saattir. İnsanlar namaz, iftar ve sahur vakitlerini yerel saate göre düzenler.

Ulusal (ortak) saat ise bir ülke içindeki yerel saat farklarının yarattığı karmaşayı ortadan kaldırmak için ülke sınırları içindeki bir meridyenin yerel saatinin esas alınmasıyla belirlenir. Türkiye bu amaçla 45° doğu meridyeninin yerel saatini ortak saat olarak benimser. Bu nedenle Türkiye +3 saat diliminde yer alır.

Buna ek olarak uluslararası saat dilimleri dünya genelinde geçerli bir saat düzenlemesidir. Dünya, 15°’lik aralıklarla 24 saat dilimine ayrılmıştır. Doğu yarım küredeki saat dilimlerine +1, +2, +3 derken batı yarım küredekiler -1, -2, -3 değerlerini alır.

Son olarak tarih değiştirme çizgisi 180° meridyenidir. Bu çizginin batısında (doğu yarım küre) tarih bir gün ileri, doğusunda (batı yarım küre) ise bir gün geridir.

Projeksiyon Yöntemleri

Dünya üç boyutlu ve küreseldir. Haritacılar ise çizimlerini iki boyutlu bir düzlem üzerine yapar. Bu aktarım sırasında şekil ve alan bozulmaları kaçınılmaz olur. Bozulmaları en aza indirmek için haritacılar projeksiyon yöntemlerine başvurur.

Üç temel projeksiyon yöntemi öne çıkmaktadır.

Bunlardan birincisi olan silindirik projeksiyonda iz düşümü yüzeyi Dünya’yı silindir biçiminde sarar. Ekvator çevresinde bozulma azdır; kutuplara doğru şekil ve alan bozulmaları artar. Dünya genel haritaları için uygundur.

İkincisi olan konik projeksiyonda iz düşümü yüzeyi Dünya’yı koni biçiminde sarar. Orta kuşakta bozulma azdır; Ekvator’a ve kutuplara doğru bozulmalar artar. Orta enlemlerdeki ülkeler —Türkiye dahil— bu yöntemi tercih eder.

Son olarak düzlem projeksiyonda haritacı iz düşümü yüzeyini genellikle kutup noktasına düz olarak yerleştirir. Kutup noktasından Ekvator’a doğru bozulma artar. Bu yöntem özellikle kutup bölgesi haritalarında kullanılır.

Ölçek

Haritacıların kullandığı küçültme oranına ölçek deriz. Ölçek, haritadaki uzunlukların gerçekte karşılığı olan mesafeyi gösterir. Haritalarda iki farklı ölçek türü karşımıza çıkar.

Kesir ölçek basit bir ifadeyle pay ve paydadan oluşan kesirli bir sayıyla gösterilir. Payda her zaman 1 olur; kesrin paydası ise yapılan küçültmeyi ifade eder. Birim her zaman santimetredir. Örneğin 1/100.000 ölçekli bir haritada 1 cm, gerçekte 1 km’ye karşılık gelir.

Çizgi ölçek ise grafik olarak gösterilir. Haritadaki uzunlukların gerçekte ne kadar olduğunu bir doğru üzerinde görsel biçimde ortaya koyar. Dijital cihazlarla kopyalandığında ölçek de değiştiğinden pratikte çizgi ölçek daha güvenilir bir seçenek sunar.

Büyük ve Küçük Ölçekli Haritalar

Haritacı ölçeği kullanım amacına göre belirler. Coğrafi unsurlar ayrıntılı gösterilmek istendiğinde büyük ölçekli harita tercih edilir. Büyük ölçekli haritanın küçültme oranı azdır. Ayrıntı fazla, gösterilen alan ise dardır.

Öte yandan geniş bir alanı göstermek ya da daha az ayrıntıya ihtiyaç duyulduğunda küçük ölçekli harita kullanılır. Bu tür haritalarda küçültme oranı fazladır. Dolayısıyla ayrıntı az, gösterilen alan ise geniştir.

Haritalarda Dağılışları Gösterme Yöntemleri

Mekânsal bilgi teknolojileri alanında haritalar yalnızca konum göstermez; dağılış örüntülerini de ortaya koyar. Coğrafyacılar, coğrafi olay ve unsurların mekânsal dağılışını haritada göstermek için farklı yöntemlere başvurur. Her yöntemin güçlü ve zayıf tarafları vardır.

1. Korokromatik haritalar özetle; yayılış alanlarını farklı renk ya da desenlerle gösterir. Yoğunluk veya miktar belirtmez; yalnızca alansal dağılışı ortaya koyar. Türkiye’deki büyükşehir belediyesi olan illeri gösteren harita buna örnektir.

2. Koroplet haritalar ise belirli sınırlar içindeki sayısal değerlere göre dereceli renklendirme yapılır. Miktar ve yoğunluk verilerini gösterir. İllere göre mısır üretiminin haritası ya da nüfus yoğunluğu haritası bu türe örnek verilebilir.

3. İzoplet ve izometrik haritalar açısından eşit değer noktaları çizgilerle birleştirilir. İzohips (eş yükselti), izoterm (eş sıcaklık), izobar (eş basınç) ve izobat (eş derinlik) en sık kullanılan izometrik hatlardır.

4. Noktalama haritaları ise mekânsal bir verinin dağılışını sembollerle gösterir. Her nokta belirli bir miktarı temsil eder. Nokta yoğunluğunun fazla olduğu alanlar, o verinin de fazla olduğuna işaret eder.

5. Oransal sembol haritaları bakımından verinin büyüklüğüne göre boyutu değişen semboller kullanılır. En yaygın sembol dairedir; kare, çubuk veya ikon da kullanılabilir.

6. Akış haritaları ise bir coğrafi unsurun hareket miktarını ve yönünü gösterir. Göç haritaları, trafik yoğunluğu haritaları ve nehir akış haritaları bu türe örnek verilebilir.

7. Kartogram haritalar söz konusu olduğunda kıta, ülke veya il alanı istatistiksel bir verinin değerine göre boyutlandırılır. Sosyoekonomik değişkenlerin görselleştirilmesinde kullanılır.

Yükselti ve Yer Şekillerinin Haritada Gösterimi

Yeryüzü düz değildir. Üç boyutlu bu yapıyı haritada belirgin biçimde göstermek için farklı yöntemler geliştirilmiştir.

Renklendirme yönteminde haritacı aynı yükseltideki yerleri aynı renk tonuyla boyar. Deniz seviyesinden itibaren yükselti arttıkça sırasıyla yeşil, açık yeşil, sarı, turuncu ve kahverengi tonlarını kullanır. Denizlerde ise açık maviden koyu maviye geçiş derinliğin arttığını okuyucuya gösterir.

Eş yükselti (izohips) yönteminde ise haritacı aynı yükseltideki noktaları kapalı eğrilerle birleştirir. Bu eğrilere eş yükselti eğrisi ya da izohips deriz. Bu yöntemle çizilen haritalara topoğrafya haritası adını veririz.

Öte yandan izohipslerin bazı temel özelliklerini bilmek haritaları yorumlamayı kolaylaştırır. Aynı izohips üzerindeki tüm noktaların yükseltisi eşittir. Bunun yanı sıra izohipsler iç içe geçmiş kapalı eğrilerdir ve birbirini kesmez. Özellikle 0 metre eğrisi deniz kıyısından geçer; buna kıyı çizgisi denir. İzohipslerin birbirine yakın olduğu yerlerde eğim fazla, uzak olduğu yerlerde ise azdır.

Kabartma yönteminde ise haritacılar yükseltileri üç boyutlu bir maket olarak üretir. Algılanması kolay olduğu için öğretim ortamlarında sıkça tercih ederler. Günümüzde 3D yazıcılar da bu işi kolaylaştırmaktadır.

2.1.2. Türkiye’nin Coğrafi Konumu

Mekânsal bilgi teknolojileri ile Türkiye’nin coğrafi konumunu analiz etmek çok daha kolaylaşmıştır.

Bir ülkenin dünya üzerindeki yerini ifade ederken mutlak ve göreceli konum olmak üzere iki farklı kavram kullanılır.

Mutlak Konum

Türkiye’nin coğrafi konumunu anlamak, mekânsal bilgi teknolojileri açısından da büyük önem taşır.

Mutlak konum kavramıyla coğrafyacılar, bir yerin Ekvator’a ve başlangıç meridyenine göre kesin yerini tanımlar.

Türkiye, Ekvator’a göre kuzey yarım kürede 36° – 42° kuzey paralelleri arasında yer alır. Başlangıç meridyenine göre ise doğu yarım kürede 26° – 45° doğu meridyenleri arasındadır. Bu konum Türkiye’yi orta kuşağa, yani ılıman iklim kuşağına yerleştirir. Bu nedenle ülkemizde dört mevsim belirgin biçimde yaşanır. Ayrıca Türkiye’nin doğusu ile batısı arasında yaklaşık 76 dakikalık yerel saat farkı bulunur.

Göreceli Konum

Göreceli konum ise bir yerin diğer yerlerle ilişkisini tanımlar. Çevre koşulları değiştikçe bu konum da zaman içinde değişim gösterir.

Türkiye’nin göreceli konumunun başlıca özellikleri şöyle sıralanabilir.

Asya-Avrupa köprüsü: Özellikle Türkiye, Asya ve Avrupa kıtalarını birbirine bağlayan benzersiz bir konumda yer alır. İstanbul Boğazı ve Çanakkale Boğazı, Karadeniz ile Akdeniz’i birbirine bağlar. Bu özellik Türkiye’nin güvenlik, ticaret ve ulaşım açısından jeopolitik önemini artırır.

Enerji koridoru: Bunun yanı sıra Orta Doğu ve Kafkasya’daki zengin enerji kaynaklarını Avrupa’ya taşıyan boru hatları Türkiye üzerinden geçmektedir. Bu durum Türkiye’yi enerji güvenliği açısından stratejik bir ülke konumuna getirmektedir.

Üç denize kıyı: Türkiye’nin kuzeyinde Karadeniz, güneyinde Akdeniz ve batısında Ege Denizi yer alır. Marmara Denizi ise ülke sınırları içindeki iç denizdir. Dolayısıyla bu coğrafi yapı dış ticaret ve deniz taşımacılığı açısından büyük bir avantaj sağlar.

Kara komşuları: Dahası Türkiye’nin doğusunda Ermenistan, Gürcistan, Azerbaycan (Nahçıvan) ve İran; güneyinde Irak ve Suriye; batısında ise Yunanistan ve Bulgaristan bulunur.

Kültürel miras: Ayrıca Türkiye, tarih boyunca pek çok medeniyete ev sahipliği yapmıştır. Böylece bu zengin kültürel miras ülkenin turizm açısından cazip olmasını ve bölgesel ilişkilerde önemli bir aktör konumunda yer almasını sağlar.

Mavi Vatan ve Gök Vatan

Mavi Vatan; Türkiye’nin uluslararası hukuka uygun olarak hak ve menfaatleri doğrultusunda egemenliğini ilan ettiği deniz yetki alanlarını ifade eder. Karadeniz, Ege Denizi ve Akdeniz’deki deniz hakimiyeti; ticaret, enerji kaynakları, güvenlik ve biyoçeşitlilik açısından büyük önem taşımaktadır.

Gök Vatan ise Türkiye Cumhuriyeti’nin egemenliği altındaki kara ve deniz sınırları üzerindeki hava sahasını, yani ulusal hava sahasını ifade eder. Günümüzde hava hakimiyeti, kara ve deniz hakimiyeti kadar stratejik önem taşımaktadır. Türkiye; İHA, uydu, uçak ve helikopter teknolojileri alanında önemli adımlar atmaktadır.

2.1.3. Mekânsal Bilgi Teknolojilerinin Bileşenleri

Tarihî süreçte insanlar ilk haritaları gözlem yoluyla elde ettikleri bilgileri düzleme çizerek oluşturdular. Günümüzde ise harita yapımında uzaktan algılama ve bilgisayar teknolojilerinden yararlanılmaktadır.

A) Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)

Coğrafi bilgi hızla arttıkça mekânsal bilginin yönetimi de bilgisayar teknolojilerini zorunlu kıldı. Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS); doğal ortam, insan ve zaman ilişkisine ait veri toplama, depolama ve analiz çalışmalarıyla elde edilen mekânsal bilgilerin harita, tablo veya grafiklerle görüntülenmesine imkân sağlayan bilgisayar tabanlı bir bilgi yönetim sistemidir.

CBS birçok avantaj sunar. Kullanıcı veri toplar ve bilgileri çok daha hızlı yönetir. Mekânsal ve sözel bilgileri aynı platformda bir araya getirir. Yakınlık analizi, uzunluk ve alan ölçümlerini kolayca yapar. Zamanla değişen mekânsal süreçleri izler. Dijital haritaları anında paylaşır.

CBS’nin Beş Bileşeni

CBS’nin işlevlerini eksiksiz yerine getirmesi için beş ana bileşenin bir arada olması şarttır.

Kullanıcı; CBS uygulamalarının başarısında belirleyici rol oynar. Mekânsal sorunlara çözüm üretmek için diğer bileşenleri organize eder ve sistemi yönetir.

Veri bileşeninde kullanıcı; uydu görüntüleri, hava fotoğrafları ve saha araştırmalarından mekânsal bilgi toplar. Doğru ve güncel veri olmadan CBS doğru sonuç üretemez.

Donanım; akıllı telefon, tablet, bilgisayar, tarayıcı, yazıcı ve GPS cihazları gibi sistemi çalıştıran tüm teknolojik araçları kapsar.

Yazılım bileşeni, kullanıcının coğrafi verileri işlemesine, harita üretmesine ve mekânsal analiz yapmasına olanak tanır.

Yöntem bileşenini ise kullanıcı belirler. Veriyi nasıl toplayacağını, depolayacağını, analiz edip görüntüleyeceğini bu tercihler belirler.

B) Uzaktan Algılama

İnsanlık, bilgi toplamak ve iletişim kurmak amacıyla Dünya yörüngesine uydular yerleştirdi. Uzaktan algılama; bir nesne ya da alana fiziksel temas olmaksızın uzaktan veri toplama ve analiz etme teknolojisidir.

Uydular görünür ışık dışında kızılötesi ve morötesi ışınları da algılar. Bu sayede bilim insanları sıcaklık, atmosfer kirliliği, iklim değişikliği ve arazi kullanımı gibi konularda veri toplar. Toplanan bu verilerden farklı tematik haritalar üretirler.

Harita yapımında uydular günümüzde vazgeçilmez bir veri kaynağı konumuna geldi. Türkiye’nin kendi geliştirdiği Göktürk-2 ve İMECE uyduları da bu alanda önemli katkılar sunmaktadır.

C) Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS)

GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi); uydu teknolojilerinden yararlanılarak geliştirilen, canlı ya da nesnelere ait coğrafi koordinatlara dayalı konum belirleme sistemidir. Her türlü hava koşulunda ve Dünya’nın her yerinde 7/24 kesintisiz çalışır.

GPS’in üç temel bileşeni vardır.

Uydu ağı söz konusu olduğunda Dünya yörüngesinde hareket eden uydulardan oluşur. Bu uydular, kullanıcılara coğrafi konum ve yerel saat verisi içeren radyo sinyalleri iletir.

Yer kontrol ağı ise uyduların gönderdiği radyo sinyallerini antenlerin bulunduğu izleme ve kontrol istasyonları aracılığıyla yakalar. Bu istasyonlar, uyduların konumunu ve hareketini takip ederek sistemin hatasız çalışmasını sağlar.

Son bileşen olan GPS alıcıları, saat, akıllı telefon, araç içi navigasyon, el tipi ve ayaklı cihazlar gibi farklı tiplerde geliştirilmiştir. Sonuç olarak uydular bu alıcı ve vericilerin koordinatlarını tespit eder.

Sonuç olarak GPS günümüzde savunma sanayii, ulaşım, lojistik, bankacılık, tarım, meteoroloji, arama-kurtarma ve yaban hayatı araştırmaları gibi çok geniş bir alanda kullanılmaktadır.

Ünite Özeti

Bu ünite boyunca oldukça geniş bir içerik ele aldık. Şimdi bunları kısaca özetleyelim.

İyi bir harita kuş bakışı görünüm, ölçek ve düzlem olmak üzere üç temel özellik taşır. Nitekim haritayı okumak için başlık, çerçeve, koordinatlar, lejant, yön oku ve ölçeği tanımak gerekir.

Coğrafi koordinat sistemi, enlem ve boylam değerlerinden oluşur. Ekvator enlemi, Greenwich Meridyeni ise boylamı belirler. Türkiye, bu sistemde 36°–42°K ile 26°–45°D arasında yer alır ve +3 saat dilimindedir.

Haritacılar projeksiyon yöntemlerine küresel Dünya’yı düz zemine aktarırken oluşan bozulmaları azaltmak için başvurur. Silindirik, konik ve düzlem olmak üzere üç ana yöntem öne çıkar.

Dağılışları göstermek için coğrafyacılar korokromatik, koroplet, izoplet, noktalama, oransal sembol, akış ve kartogram yöntemlerine başvurur.

Türkiye’nin mutlak konumu 36°–42°K ve 26°–45°D arasındadır; göreceli konumu ise onu jeopolitik açıdan kritik bir ülke hâline getirir.

Mekânsal bilgi teknolojilerinin üç ana bileşeni CBS, uzaktan algılama ve GPS’tir. Bu üç sistem birbirini tamamlayarak mekânsal verilerin toplanmasından analizine kadar her aşamada görev yapar.

Sık Sorulan Sorular

Mekânsal bilgi teknolojileri nelerdir? Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), uzaktan algılama ve GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi) mekânsal bilgi teknolojilerinin üç temel bileşenidir.

Harita ile kroki arasındaki fark nedir? Haritada ölçek kullanılır; bu sayede uzunluk ve alan hesabı yapılabilir. Krokide ise ölçek yoktur; bu nedenle üzerinde hesaplama yapmak mümkün değildir.

Türkiye hangi saat dilimindedir? Türkiye, 45° doğu meridyeninin yerel saatini ortak saat olarak kullandığından +3 saat diliminde yer alır.

CBS ne işe yarar? CBS mekânsal verileri toplar, depolar, analiz eder ve görselleştirir. Kentsel planlama, afet yönetimi, tarım, ulaşım ve çevre izleme gibi pek çok alanda çözüm üretir.

GPS kaç bileşenden oluşur? GPS; uydu ağı, yer kontrol ağı ve GPS alıcıları olmak üzere üç temel bileşenden oluşur.