Deniz suyu parametrelerinin konumsal olarak izlenmesi ve jeoistatistiksel analizi için uzaktan erişimli gerçek zamanlı kablosuz algılayıcı ağ sistemi

Abstract

Dünya genelinde temiz su kaynakları her geçen gün azalırken, temiz suya olan gereksinim giderek artmaktadır. Temiz ve güvenilir su kaynakları, tarım, sanayi, doğa ve yaşam için hayati öneme sahiptir. Fabrika atıkları, tarımda ilaç kullanımı, iklim değişikliği, artan insan nüfusu gibi nedenlerden ötürü temiz suya erişim giderek zorlaşmaktadır. Su kaynaklarını korumak, gelecekte yaşanabilecek temiz su kıtlığının önüne geçilmesini sağlayacaktır. Bu nedenle deniz, akarsu, göl, kaynak suları gibi tüm kaynakların su kalitelerinin izlenmesi önem kazanmıştır. Mevcut durumda, sular analiz edilecek ortamdan belirli zamanlarda alınan numunelerle laboratuvar ortamına taşınmakta ve gerekli analizler burada yapılarak su kalitesi belirlenmektedir. Ancak, bu yöntemde yaşanan zaman kayıpları ve aksaklıklar, ayrıca erişimi zor olan hatta insan hayatı için tehlike oluşturacak noktalardaki sulara erişimde yaşanan zorluklar nedeniyle, bu kaynaklardaki suların analizi her zaman mümkün olmayabilir. Ayrıca, numune alınan tarihler dışında su parametrelerinin değişiklikleri izlenememekte, dolayısıyla mevcut değişimler hakkında sağlıklı çıkarımlarda bulunmak zorlaşmaktadır. Su parametrelerinde olumsuz bir değişim olması halinde ise, gerekli tedbirlerin zamanında alınmaması durumunda, su ekosisteminin bozulması ve suda yaşayan canlı yaşamının tehdit altında kalması gibi durumlar ile karşı karşıya kalınabilir. Bu tez çalışmasında, deniz suyu parametrelerinin izlenmesi amacıyla uzaktan haberleşebilen algılayıcı düğümleri tasarlanmış ve deniz yüzeyine bırakılmıştır. Her bir düğüm üzerinde, sıcaklık ve pH algılayıcıları bulunmaktadır. Bu algılayıcılara ek olarak düğümün bulunduğu konum bilgisini alabilmek için konum algılayıcısı da kullanılmıştır. Düğümlerden gelen bilgiler ZigBee teknolojisi ile önce ana düğüme, ardından GPRS teknolojisi kullanılarak sunucuya gönderilir. Sunucuda toplanan veriler jeoistatistiksel analizler için zaman, konum ve algılayıcı verileri olarak veri tabanında saklanır. Tasarlanan internet sitesi aracılığıyla, kullanıcılara kaydedilen verilerin eşzamanlı takibi imkânı sağlamaktadır. İnternet sitesinde sunulan veriler, Excel dosyası formatına dönüştürülebilmekte, bu sayede ArcGIS yazılımı ile kolayca entegrasyon sağlanabilmektedir. Oluşturulan bu dosya ile ArcGIS programında jeoistatistiksel analiz yöntemlerinden biri olan IDW enterpolasyon yöntemi ile alansal dağılım haritaları oluşturularak; dakika, saat ve gün bazında değişimler değerlendirilmektedir. Aynı özellik, ArcGIS yazılımından bağımsız olarak internet sitesine de entegre edilmiş olup web üzerinden IDW enterpolasyon yöntemi ile alansal dağılım haritaları üretilebilmektedir.