Güney Marmara diri faylarının yüzey deformasyonlarının uzaktan algılama ve insansız hava araçları ile zaman serisi analizi ve kayma hızı modellemesi

Türkiye, aktif tektonik süreçlerin etkisi altında bulunan ve birçok diri fay hattına ev sahipliği yapan bir ülkedir. Diri fay hatlarının yer aldığı bölgelerde yüzey deformasyonları, afet riski açısından büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle yüzeyde meydana gelen deformasyonların konumlarının, miktarlarının ve hızlarının zamansal olarak belirlenmesi, deformasyonların karakteristik özelliklerinin anlaşılması açısından kritik öneme sahiptir. Son yıllarda yaşanan teknolojik gelişmeler sayesinde yüzey deformasyonları; hızlı, etkin ve ekonomik şekilde modellenebilmektedir. Bu kapsamda, İnsansız Hava Aracı (İHA) teknolojisi ile uzaktan algılama tekniklerinden biri olan interferometrik yapay açıklıklı radar (InSAR) yöntemi yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Güney Marmara Bölgesi'nde yer alan Edincik, Zeytinbağ, Orhangazi, Yalova, Altınova ve Yalakdere fay segmentleri üzerinde meydana gelen yüzey deformasyonlarının hızları ve uzun vadeli hareket karakterleri ortaya konulmuş; bu amaçla zaman serisi analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma, modelleme açısından üç farklı teknik kullanılarak yürütülmüştür. Bölgenin genel deformasyon yapısını ve fay segmentlerinin karakteristik özelliklerini belirlemek amacıyla, 2017 Ocak – 2022 Aralık dönemini kapsayan analizler, SBAS-InSAR tekniği kullanılarak, açık kaynak kodlu LiCSBAS yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Yerleşim alanlarının yoğun olduğu bölgelerde ise aynı dönemi kapsayan PS-InSAR analizleri, SARPROZ yazılımı ile noktasal bazda yapılmıştır. Ayrıca, 2024–2025 döneminde İHA teknolojisi ile belirli lokal bölgelerde periyodik uçuşlar gerçekleştirilmiş ve bu sayede fay segmentleri üzerinde deformasyon oluşturan alanlardaki yüzey hareketlerinin karakteristik yapıları ayrıntılı olarak incelenmiştir. Çalışmanın sonunda elde edilen veriler bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmiş; üç farklı teknikten elde edilen sonuçlar birleştirilerek yüzey deformasyonlarının yönü ve hızı ortaya konulmuştur. Bu kapsamlı analiz, gelecekte meydana gelebilecek doğal afetlerin etkilerinin azaltılmasına katkı sağlayabilecek niteliktedir. Sonuç olarak bu tez, yeni nesil teknolojiler kullanılarak afet riskinin hızlı, etkin ve ekonomik şekilde değerlendirilmesine olanak tanımış; bölgesel sürdürülebilirlik ve kentsel güvenlik açısından önemli bir karar destek mekanizması sunmuştur. Böylece olası riskler karşısında gerekli önlemlerin alınması mümkün hale gelmiştir.

Turkey is a country under the influence of active tectonic processes and is home to many active fault lines. Surface deformations are of great importance in terms of disaster risk in regions where active fault lines are located. Therefore, the temporal determination of the locations, quantities and velocities of deformations occurring on the surface is critical for understanding the characteristics of the deformations. Thanks to the technological developments in recent years, surface deformations can be modeled quickly, efficiently and economically. In this context, Unmanned Aerial Vehicle (UAV) technology and interferometric synthetic aperture radar (InSAR), one of the remote sensing techniques, have been used extensively. In this thesis, the velocities and long-term motion characteristics of the surface deformations occurring on the Edincik, Zeytinbag, Orhangazi, Yalova, Altınova and Yalakdere fault segments in the Southern Marmara Region were revealed and time series analysis was performed for this purpose. The study was conducted using three different techniques in terms of modeling. In order to determine the general deformation structure of the region and the characteristics of the fault segments, analyses covering the period between January 2017 and December 2022 were carried out with the open source LiCSBAS software using the SBAS-InSAR technique. In densely populated areas, PS-InSAR analyses covering the same period were performed on a point-by-point basis with SARPROZ software. In addition, periodic flights were carried out in certain local areas with UAV technology in the period 2024-2025, and the characteristic structures of the surface movements in the deforming areas on the fault segments were examined in detail. The data obtained at the end of the study were evaluated with a holistic approach; the results obtained from three different techniques were combined to reveal the direction and speed of surface deformations. This comprehensive analysis can contribute to reducing the impacts of future natural disasters. As a result, this thesis has enabled the rapid, effective and economical assessment of disaster risk using next-generation technologies and provided an important decision support mechanism in terms of regional sustainability and urban security. Thus, it has become possible to take necessary precautions against possible risks.