Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
536222		Adapting Istanbul metropolitan city to urban heat island: The case study of Beyoglu / İstanbul metropol alanda ısı adası adaptasyonu: Beyoğlu örnek çalışması Yazar:SOOLMAZ ZAEEMDAR Danışman: PROF. DR. TÜZİN BAYCAN Yer Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı / Şehir ve Bölge Planlama Bilim Dalı Konu:Şehircilik ve Bölge Planlama = Urban and Regional Planning Dizin:	Onaylandı Doktora İngilizce 2019 266 s.
Büyükşehirlerde ve kentsel alanlardaki sıcaklık çoğalmasına sebep olan ısı adaları şehirlerin ciddi sorunlarından biri sayılmaktadır. Şehirlerde; hayat kalitesi iklim ve sıcaklık şartlarından oldukça etkilenmekte, ısı adaları şehirlerin çevresel kalitesini zedeleyebilen ve onlardaki hayat kalite düzeyini azaltmasına neden olan bir çok risk ve sorunu kentlerde yaratmaktadır. Geçici iklim şartları ve sıcaklığın çoğalması artınca sıcaklığı düşürmeye yönelik soğutucu araçların ve farklı enerji türlerinin kullanılması artacaktır. Öte yandan bu konu, vatandaşlara sağlık problemleri yaratabilir veya hatta şehirlerde ölümlerin meydana gelmesine sebep olabilir ve nihayette kent ortamını yaşanamaz bir yere çevirebilmektedir. Isı adaları olumsuz etkilerini azaltmak için şehirlerin planlama ve tasarımında çevreyi koruma misyonlarına dikkat etmek ciddi bir şekilde gereklidir. İklim değişmesi, kentlerin büyümesi, halkın yaşam tarzı, coğrafisel konum ve şehirlerin geometrik dokusu gibi farklı faktörler şehirlerdeki ısı adalarının oluşmasında büyük ve belirleyici rol oynamaktadır. Isı adaları; negatif sıcaklık şartları, hastalıklar ve vatandaşların sağlığı alaninda bir takım problerden ibaret olarak doğal çevrenin ve onun ikliminin yaşayabilirliğinde istenilmeyen sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Isı adaları etkisini çoğalmasına en fazla etkisi olan büyükşehir alanlarında ve ayrıca diğer kentlerde acil bir teşebbüsün tatbik edilmesi gerekli görünmektedir. Isı adalarıyla uyum oranını geliştirmeye bölgesel ve yerel mikro iklim değişiklikleri modeller vasıtasıyla simüle edilmelidir. Daha sonra diğer iklim değişiklikleri indeksleriyle verileri alınıp ve ayrıca bu etkilerin azalma oranını planlamak için ısı adaları etki oranının ölçülmesi gerekmektedir. Gelişmekte ve endüstrileşmekte olan ülkeler ısı adaları olgusu tehlikesine daha çok maruz kalmaktadır. Bilhassa son yüzyılda gelişme halinde olan ve yüksek hızla değişmelere maruz kalan bu şehirlerden biri de İstanbul'dur. Şehirde yaşamak oranı kentsel alanların hızlı ve değişebilen gelişmesini beraberinde getiren bazı kent planlaması ve gelişmesi, gözde görülür bir şekilde çoğalmaktadır. Büyükşehir İstanbul; kentin merkezinde daha yüksek sıcaklıkla karşı karşıyadır. Binaları soğutmaya yönelik gerekli enerji oranı ve kent nüfus hastalıkları ve ölümlerini doğrudan etkileyen yükselmekte olan sıcaklık, özellikle de yaz mevsiminde İstanbul şehir merkezini sıcak ve istenilmeyen bir alana dönüştürmektedir. İşbu çalışma; iklim faktörleri ve kent yapım faktörleri arasındaki ilişki ve oranının bulunmasıyla aynı zamanda bu ikisinin ısı adaları üzerindeki etkisini de saptamaya çalışıyor. İşbu araştırmanın asıl hedefi ısı adalarının etki oranını düşürmek ve kent ortamındaki yaşam huzur seviyesini kentsel tasarım araçlarını kullanarak çoğaltmaktır. İşbu araştırma uygun kentsel tasarım faktörlerinin rolü ve etkilemesine dair bahsetmektedir. Örneğin binaların kaplama yüzeyi, yoğunluk, kent yeşil alanları ve bitkisel örtü oranı, kent alanlarındaki suyun bulunması, arazi kullanımı, erişim, faaliyetler ve benzerini Beyoğlu bölgesi ısı adalarının zararlı etkilerini düşürmedeki etkilerini yerel ve bölgesel düzeyde araştırma alanı olarak seçilmiştir. Nüfus artışı doğal alanın üzerinde birçok baskı ve istenilmeyen değişikler meydana getirmiştir. Bu bölgenin ağaçları ve yeşil alanı yok olmaya yüz tutmuş ve bu husus kenti geliştirmekle birlikte onun dış sınırlarına da erişmiştir. Bu bölgedeki arsaların fiyat ve değeri arttığı zaman eski bahçeler ve parklar yok olarak yerlerini yüksek, süslü ve toplu ticari ve konut inşaatına bırakmıştır. İstanbul'da bu öğeler ve rollerini ısı adalarının yoğunluğu ve ölçüsünde inceleyerek bu faktörlerin bazısının değişilmez olduğu veya ısı adaları üzerinde düşürücü etkisi olması için kısa sürede iyileşebilecek olmadıkları belirlenmiştir. Bu sebepten dolayı işbu araştırma bitki örtüsü ve inşaat malzemeleri ısı cezbetme özelliğinin (Albedo of material) ısı adaları yoğunluk oranı üzerindeki etkileri Türkiye'nin büyükşehirlerinden biri olan İstanbul şehrinde ölçüm ve incelenmesiyle çalışmaya konu olan bölge olarak odaklanılmıştır. İşbu çalışmada üç yöntem kullanılmıştır; birinci yöntem İstanbul'un çevre şartları üzerinde ısı adalarının yoğunluğu ve etkilerini bu husustaki teorik ilkelerin ele alınması yoluyla İstanbul'da ısı adalarını tanımaya ve olası sınıflandırmasına yönelik veriler ve ilkel ve ikinci kaynaklardır. İkinci; havanın ısı adaları oranını ölçme; meteoroloji istasyonları verilerini inceleme ve fizibilite ölçümleri (manuel olarak sıcaklık ölçerleri kullanarak) ve verileri alma yoluyla yer yüzeyinin 1 metre yüksekliğindeki ısı adalarını ölçmek ve mikro ölçeğinde UCL (Urban canopy layer) seviyesinde uydu görüntüleri, Üçüncü; GIS yazılımından yararlanarak Beyoğlu bölgesinin modellemesini ve üç boyutlu analizini yapmak. İstanbul ve Beyoğlu çalışma konusu bölgelerde kentsel çevre ve doğal çevre arasındaki sıcaklık farkı ve ısı adaları ölçüsünü elde etmeye yönelik Landsat 8 OLI ve NDVI uydu resimleri ve yüzeysel sıcaklık resimlerini birbirinin üzerine koyup, birleştirip çıkararak kent ve köy çevresi maksimum sıcaklık farkını elde etmektir. Gün boyunca ısı adalarını ölçmek, İstanbul metropolu kentsel çevre ve doğal çevre arasında 7°C farkını göstermektedir. Zaman süresince meteoroloji verileri ve manuel ve fizibilite ölçümler de Beyoğlu'daki bu sıcaklık farkı oranını tasdik etmektedir. Şu araştırma bitkisel örtü ve inşaat malzemeleri albedo oranı olmak üzere iki faktöre odaklanarak çalışma konusu bölgenin modellemesi ve ısı adaları üzerindeki azaltıcı etkileri bölgenin yansıtabilirlik ve bitkisel örtüsü haritaları vasıtasıyla tasvir etmektedir. Bu modellemenin sonuçları ısı adalarının oluşması ve bitki örtüsü oranı ve yüksek albedo (güneş ışığı karşısında malzemelerin yansıtıcı özelliği) materiyalını kullanarak aralarındaki karşılıklı ilişkiyi kentsel alanlarda ortaya çıkarıyor. İşbu araştırmada kullanılan temel indeksler ve araçlar; uydu görüntüleri, ısı adaları haritaları üretimi ve 100 yıl boyunca meteoroloji istasyonları verileri ve üstelik manuel olarak alınan veriler ve ölçümlerden ibarettir. Çalışma konusu olan bölge, GIS yazılımı vasıtasıyla modellemesi yapılarak üç hipotez bu hususta değerlendirme ve denenmeye konu olmuş ve nihayette ısı adaları ve sıcaklık artmasının olumsuz ve zararlı etkilerini azaltmak ve ayrıca hayat kalitesini çoğaltmaya yönelik kent merkezi (Beyoğlu bölgesi) için İstanbul'daki sürdürülebilir gelişimin şu modele uyması ve onu kentin diğer bölgelerinde genellemekle olanaklı yapabilmemiz için ''Doğal ve Yeşil Havalandırma'' isimli bir kentsel model tasarlanıp geliştirilmiştir. Beyoğlu İstanbul'un kent ve faaliyet merkezi konumunda bulunduğu ve yerleşme şekli nedeniyle tüm şehirde ısı adalarının azalması veya çoğalmasında oldukça önemli rol yapabilmekte ve bu bölgedeki ticari ve turistik faaliyetlerin odaklanmasını dikkate alarak şu bölgedeki sıcaklığın artması kentin diğer bölgelerine de bulaşmaktadır. Dolayısıyla şu ısı adası düşürücü modelini oluşturmak ve bölgede uygulamakla sıcaklığın azalmasını sağlayabilir ve işbu merkezi bölgede sıcaklığın ve ısı adalarının düşmesi tüm şehir genelinde sıcaklığın düşmesine neden olacağına ve ayrıca tüm şehrin sıcaklık ve iklim kalitesinin artacağına ve İstanbul metropolunu yaşamak için hoş bir alana dönüşeceğine vesile olacağız.
UHIs in metropolitans and urban areas, which causes increased temperatures, are one of the serious problems. The quality of life in cities is highly effected by their climate condition and temperatures, UHIs create lots of risks and problems that can imposing this quality down. After that, unsustainable situation will add the demand of cooling and using different kind of energies for that. On the other hand, it can cause health issues even mortality and finally making cities unlivable. Therefore, considering to environmental conservation policies in planning and designing the cities is seriously needed to decrease the effects of UHI. Various factors such as changing climate, urban sprawl, people´s lifestyles, geographical location and the geometrical context of cities play vital roles in formation UHI intensity. UHIs make unfavorable results in the livability of the environment and its climate that conclude unappropriate temperature condition, health problems and sickness. In metropolitan areas that play the largest role in increasing global UHI effects, and as in other cities, urgent action is necessary. To develop adaption measures to the UHI, possible microclimatic and regional changes should be simulated by using models. Then, taken together with other markers of climate change, the impacts of the UHI should be quantified in order to plan mitigation measures. The countries that are in the process of developing and industrializarion are more at the risk of UHI phenomenon, Istanbul is one of the cities that is facing urban development with high speed of changing, especially in last century. The rate of urbanization is increasing significantly in Istanbul, with some urban planning and urban development strategies creating rapid and unsustainable urban expansion. The Istanbul metropolitan city is accordingly faced with higher temperatures in the city core; such temperatures are generally. Rising temperatures, especially in summer, turn Istanbul city centers into unwelcomingly hot areas, directly affecting the amount of energy consumed in cooling buildings and increasing a population's risks of morbidity and mortality. The study aims to determine both the the existence and extent of the relationship between meteorological and urban structure factors and the intensity of the UHI. The ultimate aim of the research is the mitigation of UHIs impacts and the enhancement of comfort in the outdoor environmentfrom an urban design perspective. The study discusses about the roles of appropriate urban design factors, example.g. building cover, density, vegetation and green spaces, water, land use, access, activities and the like, in reducing the harmful effects of UHIs. The Beyoglu district has been chosen as the site level study area. The growth of the population in Beyoglu has put substantial pressure on the natural environment. Urban trees in Beyoglu continued to disappear at a fast rate as the city expanded restlessly outside its municipal jurisdiction. As land prices rose, old gardens and parks were destroyed to give way to lucrative, high-density residential and commercial developments. By analyzing these elements in Istanbul and their role in UHI density, it has been cleared that some of these factors are not changeable or improvable in short time to decrease the UHI. In order to that, the study focuses on the effects of vegetation cover and material albedo on the intensity of urban heat islands through a case study of the Istanbul metropolitan area of the Republic of Turkey. This study is following three methodologies, First, to study the severity and impact of the UHI on the environmental conditions in Istanbul through a review of literature and with data from secondary and primary sources and to identify and classify the possible causes of the UHI in Istanbul. Secondly, to measure UHI air temperature through weather station networks and UHI surface temperature through mobile survey measurements and satellite remote sensing in the urban canopy layer (UCL) on the micro-scale; thirdly, to model the Beyoglu urban district using GIS, 3D, and spatial analysis. An overlay of Landsat 8 OLI imagery and NDVI and surface temperature images and extraction of the maximum temperature values for urban and rural areas (areas with vegetation cover are considered rural) has provided significant evidence of the UHI effect in Istanbul and Beyoglu. Daytime measurements of the UHI show a 7°C difference between urban and rural spaces in the Istanbul Metropolitan Area. Historical weather data and mobile surveys also confirm the severity of the UHI in Beyoglu. Since this study focuses on two factors (vegetation cover and material albedo), the modeling of both the district and the possible mitigation of UHI effects were performed with an albedo map in addition to NDVI. The RASTER file (DSM and DEM) of the ArcGIS software was then applied. The results of this modeling reveal an inverse relationship between UHI formation and the amount of vegetation cover and high-albedo materials in an area. The original contributions of this research are the mapping of the UHI through satellite imagery, historical weather data and mobile surveys. The district was modelled through GIS analysis (Spatial Analysis), three hypotheses were tested and proved through spatial overlaying, and a new model called "Green air Conditioner" was developed for the city center (the Beyoglu district) to mitigate the harmful effects of the UHI, improve the existing quality of life, and advance sustainability in the Istanbul urban area. This research has developed this model in order to mitigate the harmful effects of UHI in the Beyoglu district as a central district of Istanbul. In fact, because of its location, this district has serious UHI impacts on adjacent areas, and solving the matter in here can contribute to the mitigation of UHI effects in surrounding districts as well. With the establishment of this model in Beyoglu, the quality of the air can be increased, and the district can act as a natural ventilator in a central part of the city, helping to provide an appropriate environment for the Istanbul metropolitan area.