K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi

DİKBAŞ, Fatih; KOÇ, ABDULLAH CEM; FIRAT, Mahmut; Güngör, Mahmut

K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi

Mahmut FIRAT, (İnönü Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Malatya, Türkiye)

Fatih DİKBAŞ, (Pamukkale Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, Türkiye)

Abdullah Cem KOÇ, (Pamukkale Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, Türkiye)

Mahmut GÜNGÖR (Pamukkale Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, Türkiye)

Teknik Dergi

5 2

Yıl: 2012 Cilt: 23 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 6037 - 6050 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi

Öz:

Hidrolojik veri ve bilginin sınırlı olduğu bölgelerde hidrolojik ve meteorolojik süreçlerin güvenilir ve doğru tahmininin gerçekleştirilmesi önemli uğraşlardan biridir. Hidrolojik değişkenlerin sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi bölgesel tahmin çalışmalarının ilk ve en önemli adımlarıdır. Bu çalışmada, K-Ortalamalar yöntemi ile yıllık toplam yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. En basit ve en çok uygulanan kümeleme yöntemi olan K-Ortalamalar yöntemi her bir özellik vektörü ile ona en yakın merkez arasındaki Öklit mesafesinin toplamını en küçükleyerek veri setini kümelere ayırmaktadır. Kümeleme analizi için Türkiye genelinde Devlet Meteoroloji İşleri (DMİ) tarafından işletilen 188 yağış gözlem istasyonuna ait yıllık yağışlar ve enlem, boylam ve yükselti verileri dikkate alınmıştır. Kümeleme analizi sonunda küme sayısı 7 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, kümeleme ile belirlenen bölgelerin homojenliğini test etmek için bölgesel homojenlik testi uygulanmıştır.

Anahtar Kelime:

Konular: Bilgisayar Bilimleri, Bilgi Sistemleri Meteoroloji ve Atmosferik Bilimler

Classification of annual precipitations and identification of homogeneous regions using k-means method

Öz:

Reliable and correct estimation of hydrological and meteorological processes is one of the major problems in regions with insufficient hydrologic information and data. The classification of the hydrological variables and determination of homogeneous regions are the most important steps of regional studies. The purpose of this study is to classify the annual total precipitation series and to identify the homogeneous regions by K-Means method. The K-means method, which is the simplest and most commonly used clustering method, divides a data set into clusters by minimizing the sum of the Euclidean distance between each feature vector and its closest cluster centre. The annual precipitation records and longitude, latitude and altitude values obtained of 188 stations operated by the National Meteorology Works (DMI) in Turkey were considered for clustering analysis. The number of clusters was determined as 7 by means of clustering analysis. Moreover, the regional homogeneity test was applied for testing the homogeneity of regions.

Anahtar Kelime:

Konular: Bilgisayar Bilimleri, Bilgi Sistemleri Meteoroloji ve Atmosferik Bilimler

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Mosley M. P., Delimitation of New Zealand Hydrologic Regions. Journal of Hydrology, 49, 173–192, 1981.
[2] Acreman, M.C., Sinclair, C. D., Classification of Drainage Basins According to Their Physical Characteristics, An Application for Flood Frequency Analysis in Scotland. Journal of Hydrology, 84(3-4), 365-380, 1986.
[3] Burn, D.H., Cluster Analysis as Applied to Regional Flood Frequency. Journal of Water Resources Planning and Management, 115, 567–582. 1989.
[4] Burn, D. H., Catchment Similarity for Regional Flood Frequency Analysis using Seasonality Measures. Journal of Hydrology, 202, 212–230, 1997.
[5] Lecce, S.A., Spatial Variations in the Timing of Annual Floods in the Southeastern United States. Journal of Hydrology, 235, 151–169, 2000.
[6] Burn, D.H., Goel, N.K., The Formation of Groups for Regional Flood Frequency Analysis. Hydrological Sciences Journal, 45(1), 97–112, 2000.
[7] Burn, D. H., Zrinji, Z., and Kowalchulk, M., Regionalization of Catchments for Regional Flood Frequency Analysis. Journal of Hydrologic Engineering, 2(2), 76–82, 1997.
[8] Guttman, N.B., The use of L-Moments in the Determination of Regional Precipitation Climates. Journal of Climate 6, 2309–2325, 1993.
[9] Soltani, S., Modarres, R., Classification of Spatio-Temporal Pattern of Rainfall in Iran Using A Hierarchical and Divisive Cluster Analysis. Journal of Spatial Hydrology, 6(2), 1-12, 2006.
[10] Demirel, M.C. 2004. Cluster Analysis of Streamflow Data over Turkey. Master of Science Thesis. İstanbul Technical University, 119p.
[11] Turan, A., Türkiye Akarsu Verimlerinin Küme Analizi ile Sınıflandırılması. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 155s, 2005.
[12] Kahya, E., Demirel, M.C., Piechota, T.C., Spatial Grouping of Annual Streamflow Patterns in Turkey. Hydrology Days, 169-176, 2007.
[13] Demirel, M.C., Mariano, A.J., Kahya, E., Performing K-Means Analysis to Drought Principal Components of Turkish Rivers. Hydrology days, 145-151, 2007.
[14] Isik, S., Singh, V.P., Hydrologic Regionalization of Watersheds in Turkey. Journal of Hydrologic Engineering. 13(9), 824-834, 2009.
[15] Lin, G-F., Chen, L-H., Identification of Homogeneous Regions for Regional Frequency Analysis using the Self-Organizing Map. Journal of Hydrology, 324, 1-9, 2006.
[16] Rao, A., Srivinas, V.V., Regionalization of Watersheds by Fuzzy Cluster Analysis. Journal of Hydrology, 318, 57-79, 2006.
[17] Hall, M.J., Minns, A.W., The Classification of Hydrologically Homogeneous Regions. Hydrological Sciences Journal, 44(5), 693-704, 1999.
[18] Hosking, J.R.M., Wallis, J.R., Regional Frequency Analysis: An Approach Based on L-Moments. Cambridge University Press, Cambridge.1997.
[19] Hosking, J.R.M., Wallis, J.R., Some Statistics Useful in Regional Frequency Analysis. Water Resources Research, 29 (2), 271–281, 1993
[20] Cannarozzo, M., Noto, L.V., Viola, F., La Loggia, G., Annual Runoff Regional Frequency Analysis in Sicily. Physics and Chemistry of the Earth, 34, 679–687, 2009.
[21] Lim, Y.H., Voeller, D.L., Regional Flood Estimations in Red River using L-Moment- Based Index-Flood and Bulletin 17B Procedures. Journal of Hydrologic Engineering, 14(9), 1002-1016, 2009.

APA	FIRAT M, DİKBAŞ F, KOÇ A, Güngör M (2012). K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. , 6037 - 6050.
Chicago	FIRAT Mahmut,DİKBAŞ Fatih,KOÇ ABDULLAH CEM,Güngör Mahmut K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. (2012): 6037 - 6050.
MLA	FIRAT Mahmut,DİKBAŞ Fatih,KOÇ ABDULLAH CEM,Güngör Mahmut K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. , 2012, ss.6037 - 6050.
AMA	FIRAT M,DİKBAŞ F,KOÇ A,Güngör M K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. . 2012; 6037 - 6050.
Vancouver	FIRAT M,DİKBAŞ F,KOÇ A,Güngör M K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. . 2012; 6037 - 6050.
IEEE	FIRAT M,DİKBAŞ F,KOÇ A,Güngör M "K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi." , ss.6037 - 6050, 2012.
ISNAD	FIRAT, Mahmut vd. "K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi". (2012), 6037-6050.

APA	FIRAT M, DİKBAŞ F, KOÇ A, Güngör M (2012). K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. Teknik Dergi, 23(3), 6037 - 6050.
Chicago	FIRAT Mahmut,DİKBAŞ Fatih,KOÇ ABDULLAH CEM,Güngör Mahmut K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. Teknik Dergi 23, no.3 (2012): 6037 - 6050.
MLA	FIRAT Mahmut,DİKBAŞ Fatih,KOÇ ABDULLAH CEM,Güngör Mahmut K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. Teknik Dergi, vol.23, no.3, 2012, ss.6037 - 6050.
AMA	FIRAT M,DİKBAŞ F,KOÇ A,Güngör M K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. Teknik Dergi. 2012; 23(3): 6037 - 6050.
Vancouver	FIRAT M,DİKBAŞ F,KOÇ A,Güngör M K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi. Teknik Dergi. 2012; 23(3): 6037 - 6050.
IEEE	FIRAT M,DİKBAŞ F,KOÇ A,Güngör M "K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi." Teknik Dergi, 23, ss.6037 - 6050, 2012.
ISNAD	FIRAT, Mahmut vd. "K-ortalamalar yöntemi ile yıllık yağışların sınıflandırılması ve homojen bölgelerin belirlenmesi". Teknik Dergi 23/3 (2012), 6037-6050.