DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ Levent Sabah1, İbrahim Yücedağ2 1Düzce Üniversitesi, Rektörlük Bilgi İşlem Daire Başkanlığı, 81620, Düzce, Türkiye 2 Düzce Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, 81620, Düzce, Türkiye e-mail: leventsabah@duzce.edu.tr International Engineering Research Symposium - Uluslararası Mühendislik Araştırmaları Sempozyumu 2017, Düzce Üniversitesi

Deprem Tehlikesi Nedir? Deprem tehlikesi, hasar ve can kaybı yaratabilecek büyüklükte bir depremden kaynaklanan yer hareketinin belli bir yerde ve belli bir zaman periyodu içerisinde belirlenmesi olarak tanımlanır. Deprem nedeni ile hasar, mal ve can kaybı ihtimali olarak tanımlanan, deprem riski kavramının önemli bir öğesini oluşturur. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Ülkemiz Topraklarının %93”ü, nüfusunun ise %98’i ve barajlarımızın %93'ünün çeşitli derecelerde deprem etkisi altında olduğundan, deprem afeti nedeniyle ortaya çıkmakta olan toplumsal ve ekonomik kayıplar çok ciddi tedbirler alınmasını gerektirmektedir. Gelecek depremlerin konumu, oluş zamanı, büyüklüğü ve diğer özellikleri belirsizlik arz ettiği için deprem tehlikesi belirlemelerinde olasılık hesaplarına dayalı tahminler önemli karar araçlardır. Tedbirlerin alınarak hazırlıklı olunması için yerleşim yerlerinin deprem tehlike analizinin yapılması gereklidir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Analizler coğrafi bilgi sistemleri de kullanılarak yapılmalıdır Analizler coğrafi bilgi sistemleri de kullanılarak yapılmalıdır. Böylece sadece sözel veriler ile yapılan analizler, konumsal veriler ile birlikte oluşturulan tematik haritalar ile birlikte oluşabilecek afet ile ilgili olarak afet öncesi, afet anı ve afet sonrası ile ilgili senaryolar oluşturulabilir. Bu bağlamda coğrafi bilgi sistemleri ile birlikte yapılan analizler sonucunda tehlike değerine göre öncelikli ilçeler belirlenebilir. Herhangi bir afet oluşmadan önce yüksek tehlike değerli ilçelere yönelik çalışmalar yapılarak afet sırası ve sonrasında en az can ve mal kaybı sağlanabilir. Afet sonrası için yine coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak mevcut durumlarda en uygun toplanma yerleri belirlenebilir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Çalışma Aşamaları 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Deprem tehlikesini oluşturan çok sayıda değişken bulunur. Farklı çalışmalarda ve farklı amaçlara göre bu değişkenlerin sayısı ve türü değişebilir. Bu çalışmada; İlin jeolojisi (alüvyon alanlar), 1905-2016 yılları arasında il sınırı içinde meydana gelmiş ve büyüklüğü 3’ün üzerinde olan depremlerin deprem dış merkez noktalarının sayısı (epicenter), Diri fay uzunlukları kullanılmıştır. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Aşama 1 İlk aşamada deprem tehlike analizlerinde kullanmak ve coğrafi bilgi sisteminde tematik harita oluşturmak için konumsal veriler oluşturulmuştur. Bu aşamada öncelikli olarak Düzce il sınırı ve ilçe sınırları QGIS açık kaynak kodlu coğrafi bilgi sistemi ile Google Hybrid haritası altlık olarak kullanılarak kapalı alan (poligon) biçiminde elle sayısallaştırılmıştır. Daha sonrasında Diri faylar ve alüvyon alanlar Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğünün “Yerbilimleri Harita Görüntüleyicisi” web sayfasında yayınlanan WMS (Web Map Service) ile QGIS üzerinde altlık olarak kullanılarak sayısallaştırılmıştır. Deprem noktaları ise Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsünün “Deprem Katalog Sorgulaması” web sayfası üzerinden xM (xM : Verilen magnitüd (MD, ML, Mw, Ms, Mb) değerleri içerisindeki en büyük değer. Olası büyüklükler (MD: Süreye bağlı, ML: Local, Mw: Moment, Ms: Yüzey dalgası, Mb: Body-wave) değeri 3 ve üzeri olan deprem noktalarının sorgulanması ile elde edilmiştir. Deprem dış merkez noktası olan episantr Odak noktasına en yakın olan yer üzerindeki noktadır. Burası aynı zamanda depremin en çok hasar yaptığı veya en kuvvetli olarak hissedildiği noktadır. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Düzce İl ve İlçe Sınırının QGIS ile Vektörel Katman Haline Getirilmesi 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Düzce İli Deprem Tehlikesi İçin Vektörel Katman Haline Getirilen Deprem Noktaları, Diri Faylar ve Alüvyon Alanların QGIS ile Gösterilmesi 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Aşama 2 İkinci aşamada ise vektörel şekilde sayısallaştırılan konumsal alüvyon alanlar, diri faylar ve deprem nokta verileri ile Düzce ilçe sınırları QGIS kullanılarak kesişim (intersection) işlemleri yapılmıştır. Böylece analiz için her ilçenin sınırları içinde bulunan alüvyon alanlar, diri faylar ve deprem nokta miktarları belirlenmiştir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Düzce İlçelerinin Sınırları İçinde Kalan Deprem Nokta, Diri Fay ve Alüvyon Değerleri 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Aşama 3 Üçüncü aşamada her ilçe için elde edilen alüvyon alanlar, diri faylar ve deprem nokta verilerinin miktarları parametre olarak kullanılarak AHP ile analiz işlemleri yapılmıştır. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) İle Deprem Tehlike Analizi Analitik Hiyerarşi Proses (AHP), ilk olarak 1968 yılında Myers ve Alpert ikilisi tarafından ortaya atılmış ve 1977 de ise Saaty tarafından bir model olarak geliştirilerek karar verme problemlerinin çözümünde kullanılabilir hale getirilmiştir. AHP, karar hiyerarşisinin tanımlanabilmesi durumunda kullanılan, kararı etkileyen faktörler açısından karar noktalarının yüzde dağılımlarını veren bir karar verme ve tahminleme yöntemi olarak açıklanabilir. AHP bir karar hiyerarşisi üzerinde, önceden tanımlanmış bir karşılaştırma skalası kullanılarak, gerek kararı etkileyen faktörler ve gerekse bu faktörler açısından karar noktalarının önem değerleri açısından, birebir karşılaştırmalara dayanmaktadır. Sonuçta önem farklılıkları, karar noktaları üzerinde yüzde dağılıma dönüşmektedir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

AHP’ nin Genel Çerçevesi Şekildeki gibi AHP ile öncelikle bir amaç belirlenir ve amaca uygun olarak kriterler belirlenir. Daha sonrasında da her kriter için alternatif değerleri kullanılarak her alternatif için değer elde edilir. Kriter olarak deprem tehlikesinin tespiti için her ilçe sınırları için 3 ve üzeri deprem noktaları, diri faylar ve alüvyon alanlar kullanılmıştır. Alternatif olarak ise ilçeler kullanılmıştır. Böylece her ilçenin sahip olduğu üç kritere ait değerler kullanılarak amaca uygun olarak deprem tehlike sonuçları elde edilmiştir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

AHP İle Analiz Sonucuna Göre Düzce İlçelerinin Deprem Tehlike Değerleri 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

QGIS ile Düzce İlçelerinin AHP Deprem Tehlike Değerlerinin Tematik Harita İle Gösterilmesi 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Aşama 4 Dördüncü aşamada ise her ilçe için elde edilen alüvyon alanlar, diri faylar ve deprem nokta verilerinin miktarları parametre olarak kullanılarak MATLAB Fuzzy Logic Designer bulanık mantık eklentisi ile analiz işlemleri yapılmıştır. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Bulanık Mantık İle Deprem Tehlike Analizi Bulanık mantık, ilk olarak 1965 yılında Dr. Lotfi A. Zadeh tarafından “Information and Control” dergisinde bu konu hakkında makale yayınlanması ile ortaya çıkan bir kavramdır. Bulanık mantık, kesin ve tam değerlerden ziyade yaklaşık olarak nitelendirilen ve muhakeme yapılabilen değerler ile ilgilenen çok değerli mantık biçimidir. Bulanık mantık, insan mantığında olduğu gibi, uzun-kısa yerine çok uzun- uzun-orta-kısa-çok kısa gibi ara değerler tutmaktadır ve her şey [0,1] aralığındaki değerler ile gösterilir. Özetle, eğer bir sistemdeki sonuçların kesin olarak tanımlanması gerekmiyorsa, sonuçların aralık değerlerinde görüntülenmesi isteniyorsa ya da matematiksel ölçütlerin sıfat olarak belirlenmesi ve sınıflandırılması gerekiyorsa bulanık mantık yöntemi tercih edilmektedir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Bu çalışmada bulanık mantık kullanımı ve ahp ile karşılaştırılmasının amacı afetlerin gerçekleşmesinin belirsiz olmasıdır. Bulanık mantık yöntemi kullanılarak mevcut veriler ile bir model oluşturulmuştur. Bu modelde deprem tehlikesi düşük, orta ve yüksek şeklinde tanımlanmıştır. Oluşacak deprem afeti sonrasında bulanık mantık modeli ile sadece güncel veriler sisteme girilerek güncel deprem tehlike değerleri modellenebilecektir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Bulanık Mantık Modeli Genel Görünümü 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Bulanık Model Kural Tablosu 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Düzce İlçelerinin AHP ve Bulanık Mantık Modeli İle Elde Edilen Deprem Tehlike Değerleri 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Aşama 5 Beşinci aşamada ise elde edilen deprem tehlike sonuçlarına göre ilçeler bazında tematik haritalar oluşturulmuştur. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

AHP ve Bulanık Mantık Yöntemleri Kullanılarak Elde Edilen Sonuçların Gösterimi Her ilçe için AHP ve Bulanık Mantık Modelinden elde edilen sonuçlar 0.996 korelasyon değeri ile benzerlik göstermektedir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Sonuçlar Deprem tehlikesi analizi çalışmalarında daha hızlı ve doğru analizlerin yapılması birkaç parametrenin değerlendirilmesi ile mümkün olabilmektedir. AHP ve Bulanık Mantık yöntemleri ile deprem tehlikesi analizleri yapılabilmekte ve sonuçlar birbirine göre uyum göstermektedir. Bu bilgiler ışığında Düzce İli için yapılan deprem riski değerlendirmesinde üç kritere göre en riskli ilçe yaklaşık %39 değeri ile merkez ilçedir. Yığılca, Gölyaka ve Kaynaşlı ilçeleri orta derece riskli ilçelerdir. Sırasıyla Çilimli, Gümüşova, Cumayeri ve Akçakoca en az riskli ilçeler olarak belirlenmiştir. Dinamik bir deprem tehlike modeli için bulanık mantık kullanımı hızlı bir çözümdür. Klasik AHP yönteminde afet sonrası değişen değerler güncellenip her kriter ve alternatif için işlemler yeniden yapılırken, Bulanık mantık modelinde sadece değeri değişen kriter değeri güncellenip MATLAB Bulanık Mantık eklentisi üzerinden güncel deprem tehlike sonucu öğrenilebilir. 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Teşekkürler 12.09.2017 DÜZCE İLÇELERİNİN AHP VE BULANIK MANTIK YÖNTEMLERİ İLE DEPREM TEHLİKE ANALİZİ