CBS: dünyayı 3 boyutta incelemek Teach article

Tercüme eden: Emel Aktaş. Depremler, küresel iklim ya da rüzgar çiftliklerinin yerleşimi, tüm bunlar – coğrafi bilgi sistemlerinin yardımıyla sınıfta dinamik bir şekilde incelenebilir. Joseph Kerski bunun nasıl yapılabileceğini tanımlıyor.

CBS: mekansal bir bakış açısı

2500 yıldan uzun bir süredir insanlar coğrafyaya, gezegenimizle ilgili çalışmalara hayran kalmaktadır. Coğrafya aynı zamanda mekansal düşünmenin bilimidir – olguların uzayda birbirleri ile nasıl etkileşimde bulunduğunu ve değiştiğini yerel, bölgesel ve küresel ölçekte incelemektedir. Bugün, mekansal bilim özellikle önemlidir çünkü iklim değişikliği, biyo-çeşitlilik kaybı, sürdürülebilir tarım, su kalitesi ve miktarı, enerji ve doğal tehlikeler gibi konuların yalnız önemi artmamakta, aynı zamanda bu konular günlük yaşantımızı da etkilemektedir. Bu sorunlarla uğraşabilmek için küresel ölçekten yerel bir topluluk düzeyine kadar herhangi bir olguda tekrarlayan modelleri ve eğilimleri görmek zorundayız.

Bu eğilimleri araştırmak için coğrafyacılar coğrafi bilgi sistemlerini (CBS) kullanmaktadır. Geleneksel haritalardan farklı olarak, CBS durağan, iki boyutlu nesnelerin ötesine geçmektedir: geleneksel haritalar yerine, bireysel haritalar işlenebilmekte, başka haritalar, grafikler, veritabanları ve çoklu ortamlarla birleştirilebilmektedir.

CBS’deki C coğrafyayı – yani haritayı temsil etmektedir: 2 boyutlu (2D) ya da 3 boyutlu (3D) bir topoğrafya haritası, toprak pH derecesini, ekosistemleri ya da su havzalarını gösteren bir harita ya da uydu görüntüleri buna örnek olarak verilebilir. B haritanın ardındaki bilgiyi temsil etmektedir, bu bilgi bir veritabanında saklanmaktadır. Nehirler için örneğin, bilgi, nehrin devamlı ya da kesintili olup olmadığını ya da nehrin iletkenlik ve tuzluluk değerlerinin zaman içinde nasıl değiştiğini tanımlayabilir. S – sistem – ise haritayı ve veritabanını birbirine bağlamaktadır. Haritadaki bileşenleri seçerek kullanıcı aynı zamanda ilgili nitelikleri de veri tabanından seçmektedir (ya da tam tersi geçerlidir); böylelikle bu verilerin işlenmesine izin vermektedir.

CBS’ye özgü yüzlerce aracın yardımıyla veri işlenebilmekte ve pek çok farklı biçimde birleştirilebilmektedir. Örneğin, yakınlık aracı, Main kenarındaki Frankfurt, Almanya’nın 100 km yakınında meydana gelmiş tüm depremleri bulabilmektedir. Kaplama aracı ise aramayı daraltarak sonuçları alüvyonlu toprak altında ve yüksek düzeyde nüfus içeren yerlerde meydana gelen depremlerle sınırlandırabilir.

CBS’nin okulda kullanılması

Okullarda CBS yalnız coğrafya dersinde değil aynı zamanda biyoloji, kimya, yerbilimleri, çevre bilimi, tarih, matematik ve diğer konularda da kullanılabilmektedir. Her düzeydeki öğrenciler için kritik düşünme ve gerçek veri kullanma konusunda yardımcı olduğu gibi görsel öğrenmeye yatkın olanlar için de çekicidir.

Çok çeşitli konular CBS ile keşfedilebilir: insanlar, iklim, arazi kullanımı, bitkilendirme, nehir sistemleri, akiferler (su taşıyan katmanlar), arazi şekilleri, topraklar, doğal tehlikeler ve çok daha fazlası arasındaki ilişki CBS ile incelenebilir. Örneğin, iklim değişikliği küresel gıda üretimini nasıl etkileyecek? Doğum oranı ile yaşam beklentisi arasındaki ilişki nedir? Dağlık bir alanda uygulanacak asit maden drenajı aşağıdaki su kalitesini nasıl etkiler? Daha küçük hane halkı sayısı ile ilişkili demografik değişiklikler çarpık kentleşmeyi nasıl etkiler? Yeni rüzgar enerjisi çiftlikleri için en iyi yerleşim neresidir? Önerilen bir perakende alışveriş merkezi toplumun trafik alışkanlıklarını ve arazi kullanımını nasıl etkileyecektir?

CBS üç şekilde kullanılabilir.

1. ArcGIS gibi profesyonel ya da ArcGIS Explorer^w1 ve ArcExplorer Eğitim için Java Sürümü^w2, gibi ücretsiz CBS bilgisayar yazılımlarını kullanarak öğrenciler topladıkları ve daha sonra yerel olarak depoladıkları veriyi inceleyebilir. Örneğin, okullarının arazisinde bulunan ağaçların yüksekliğini ve türlerini inceleyebilirler.
2. CBS’yi bir web tarayıcısıyla kullanarak öğrenciler çok daha fazla veriyi inceleyebilirler, örneğin, depremler ve volkanlar ile yerkabuğu plakalarının sınırları ve plaka hareketinin oranı arasındaki ilişkiyi çalışmak için This Dynamic Planet^w3 (Bu Dinamik Gezegen) web sitesini kullanabilirler. Orman kaybı ve mineral dağılımı ve çıkarımı da dahil olmak üzere 700’den fazla değişkenin dağılımını görmek ya da verileri indirmek için Worldmapper^w4 sitesini kullanabilirler.
3. Son olarak, öğrenciler CBS bilgisayar yazılımı ve bu yazılımın ilgili araçlarını İnternet’ten indirdikleri verilerle birleştirebilir. Örneğin, bulundukları yerdeki nehirlerin sel potansiyelini ve dünyadaki orman yangınlarını gerçek veri kullanarak incelemek ve haritaları üç boyutta oluşturmak için ArcGIS yazılımını kullanabilirler. Ayrıca ArcGIS Online^w5, dan yerel uydu görüntülerini ve topoğrafya haritalarını indirebilirler.

Her yöntemin üstünlükleri bulunmaktadır. Bilgisayar yazılımı daha güçlü bir analitik araç kutusu sunarken, web-tabanlı CBS’nin kullanımı kolaydır ve yalnız bir web tarayıcısı gerektirir.

Aşağıda okullarda uygulanabilecek, CBS ile yapılmış iki inceleme örneği bulunmaktadır.

Son dönemdeki depremlerin CBS ile incelenmesi

Ocak 2010’da meydana gelen Haiti depremi ve artçı şoklarının şiddetlerinin yüksek olması ve Haiti’de nadiren deprem olması nedeniyle olağandışı olduğunu iddia eden bir makale okuduğunuzu varsayalım. Bu makalede söylenenlerin doğru olup olmadığını sınamak isteyin. Bu sınama bir CBS yazılımı ve İnternet’ten indirilen veri ile yapılabilir.

1. Depremler doğası gereği 3D olgular olduğundan 3D CBS yazılımı, örneğin ArcGIS Explorer^w1 (ücretsiz; yalnız Windows için) indirmeniz gerek.
2. Birleşik Devletler Coğrafi Araştırması’nın (BDCA) sismik katalogundan^w6, Ocak ve Şubat 2010 dönemini kapsayan deprem verisinin virgülle ayrılmış metin dosyasına erişin. Bunu yapmak için solda ‘Earthquakes (Depremler)’i ve sonra ‘Search for an earthquake (Bir deprem arayın)’ı seçin. Çizelge biçimini (virgül ile ayrılmış) seçerek 1 Ocak’tan 28 Şubat 2010’a kadar 6 ya da daha yüksek şiddette (en yüksek şiddet olarak 10’u kullanın) depremleri bulmak için küresel arama yapın. Sonuç olarak getirilen ve tüm dünyadaki depremler için tarihleri, yerleri, şiddetleri ve deprem merkez üslerini içeren metin verisini kopyalayın ve kaydedin.
3. Bir metin editöründe verinin üzerindeki ve altındaki satırları başlık satırına dokunmaksızın kaldırın. Başlık satırında parantezleri kaldırın ve dosyayı tekrar kaydedin.
4. ArcGIS Explorer’da Araçlar (Tools) menüsünü kullanarak deprem verinizi X-Y koordinatları şeklinde doğru yerlerine ekleyin (aşağıda verilen resme bakın).

Küresel deprem üslerinin mekansal dağılımı ile ilgili olarak ne dikkatinizi çekiyor? Depremler neden dünya üzerinde eşit uzaklıklarla dağılmıyorlar?

5. ArcGIS Online^w5, dan plato sınırları katmanını ve ArcGIS Explorer’da ‘Ocak 2004’ten Nisan 2007’ye depremler’ katmanını açın. Böylece 60.000’den fazla deprem için plato sınırları ve deprem yerleri, büyüklükleri ve derinlikleri arasındaki ilişkiyi inceleyebilirsiniz. Herhangi bir depremin üzerine tıklayarak bu depremin meydana geldiği tarih, zaman, depremin büyüklüğü, yeri ve derinliği hakkındaki bilgileri görebilirsiniz (aşağıdaki resme bakın).

Neden bazı plato sınırlarında depremler sıklıkla görülmekte iken diğer platolar göreli olarak olaysızdır? Ne tür plato sınırları boyunca en derin depremler gözlenmektedir? En sığ depremler hangi plato sınırlarında gözlenmektedir? Neden?

Okyanus ortası sırtlarının ortalama sayıda 10 km’den daha az derinlikte depremle karşılaştığını göreceksiniz. Bunun yanı sıra yitim bölgelerinin (bir platonun diğerinin altına battığı bölgeler) hem daha derin hem de daha yoğun ve daha sık meydana gelen depremlerle ilişkili olduğunu fark edeceksiniz.

Haiti’ye yaklaşın ve gazetede yayımlanan makalenin doğru olduğunu göreceksiniz: son üç yılda bu bölgedeki depremlerin pek çoğu geniş bir alanda, Hispaniola’nın kuzeydoğu sınırı boyunca dağınık olarak gözlenmiştir (aşağıdaki resimde mor noktalarla gösterilmiştir) ancak Haiti’de meydana gelen Ocak ve Şubat 2010 depremleri adanın batı yakasında daha dar bir kümeye odaklanmıştır (sarı noktalar ile gösterilmiştir). Hangi depremleri artçı şoklar olarak değerlendirirsiniz, ve neden?

Öğrencilerin ilgilenebileceği diğer sorular aşağıdakileri içermektedir:

1. Plato sınırları nasıl ve neden farklılık göstermektedir ve plato sınırlarının hareketleri nasıl farklı tiplerde ve sayılarda depremlerle sonuçlanmaktadır?
2. Plato hareketleri yakın çevrede ve ayrıca uzakta (tsunamiler yoluyla) yaşayan nüfusları nasıl etkilemektedir?
3. Güney Amerika’nın batı kıyısı boyunca yitim bölgesinden ortaya çıkan depremlerin çoğunun ortalama uzaklığı nedir? Bu uzaklık ve depremlerin derinliği orada bulunan plato sınırının tipi ile ilgili olarak size ne anlatmaktadır?
4. 2004 ve 2007 arasında Haiti’de hiç deprem meydana gelmemesi gerçeği sizce Ocak 2010’da 7,0 büyüklüğünde meydana gelen depremi oluşturan tektonik basınca katkıda bulunmuş mudur?
5. Artçı şoklar ne kadar yaygındır?
6. Bir ay sonra Şili’de meydana gelen deprem Haiti depreminden daha büyüktü ancak toplam ölü sayısı çok daha azdı. Bina kodlarının bir bölgedeki deprem hasarı üzerinde ne gibi bir etkisi vardır? (AşağıdakiMarazzi & Tirelli, 2010.)

Dünya ikliminin CBS ile incelenmesi

Sınıf için başka bir CBS araştırması dünya iklimlerini incelemek üzerine olabilir.

1. Ücretsiz CBS yazılımı ArcExplorer Eğitim için Java Sürümü^w2 (nü (Windows ya da Mac için) indirin.
2. Bitkilendirme, Temmuz ayı için en yüksek ve en düşük sıcaklıklar, Ocak ayı için en yüksek ve en düşük sıcaklıklar, ortalama yağış, yükseklik, ülkeler ve 30 derecelik enlem-boylam kılavuzunu görmek için worldclimate_hd projesini açın (aşağıdaki resme bakın).
3. Ülke katmanına tıklayın ve ülkeleri etiketlemek için ortaya çıkan menüyü kullanın.

Ocak ayı için en yüksek sıcaklıkların gösterdiği özellikler neden Temmuz için en yüksek sıcaklıkların özelliklerinden farklı? Haritadan yılın hangi zamanında kuzey yarımkürede yaz olduğunu ve ne zaman güney yarımkürede yaz olduğunu görebiliyor musunuz? Enlemin sıcaklık üzerindeki etkisi nedir?

Temmuz ayı için en düşük ve en yüksek sıcaklıklar arasındaki fark nedir? Dünyanın herhangi bir bölgesinde günlük 20°C’den fazla bir sıcaklık değişimi gözlenmekte midir? Bu bölgeler nerededir? Okyanusun günlük sıcaklık dalgalanmalarına ve dünya çevresinde en yüksek sıcaklıklara etkisi nedir?

4. Yükseklik haritası katmanını açın (aşağıdaki resme bakın).

Yüksekliğin sıcaklık üzerinde nasıl bir etkisi vardır? Yükseklik sıcaklık için enlem kadar önemli bir belirleyici midir?

5. Devamında bitki örtüsü haritası katmanını inceleyin (aşağıdaki resme bakın).

Gabon, Umman ve Japonya’yı ne tür ana bitki örtüsü tipleri kaplamaktadır? İklim bitki örtüsü ile nasıl bağlantılıdır? 2.000 m’nin üzerindeki yüksekliklerde baskın bitki örtüsü nedir? Farenizi Ekvator’un üzerine gelecek şekilde hareket ettirin ve Güney Amerika’ya, Afrika’ya ve Güneydoğu Asya’ya doğru gittiğinizde bitki örtüsünün nasıl değiştiğini tanımlayın. Başlangıç meridyeni boyunca Ghana’dan Birleşik Krallık’a doğru farenizi kuzeye götürdüğünüzde bitki örtüsü ve iklim nasıl değişmektedir?

Yaşadığınız bölgeye yaklaşın. Bölgenizde Ocak ve Temmuz aylarında günlük sıcaklık değişimlerini belirleyin ve bunları Ocak ve Temmuz için en yüksek sıcaklıklarla karşılaştırın.

Yaşadığınız bölge için sıcaklık, nem, bitki örtüsü ve yükseklik dünyanın diğer bölgeleri ile karşılaştırıldığında ne söyleyebilirsiniz? Dünyanın başka bir bölgesinde yaşadığınız yere benzer iklim, yükseklik ve bitki örtüsüne sahip yerler var mı? Varsa bunlar neler?

Download

Download this article as a PDF