Yöntem ve sınırlarMethod & limits
Yöntem ve sınırlarMethodology & limitations
KOBRA yedi fazlık bir süreçle geliştirildi: literatür taraması → mevcut simülatör/algoritmalar → veri kaynakları → entegrasyon katmanı → uydu/LiDAR/SAR/drone işleme → hibrit klasik–kuantum motor → sonuçlar ve yorumlama. Motor, obruk_engine Python paketidir; Colab'da run_all() tek çağrısıyla uçtan uca çalışır.KOBRA was built in seven phases: literature review → existing simulators/algorithms → data sources → integration layer → satellite/LiDAR/SAR/drone processing → hybrid classical–quantum engine → results and interpretation. The engine is the obruk_engine Python package; in Colab a single run_all() call runs it end to end.
1Ne yapar: veriden risk haritasınaWhat it does: from data to a risk map
Her adım bir önceki adımın önbelleklenmiş çıktısını kullanır; hata veren bir konnektör motoru durdurmaz, izlenebilirlik kaydına yazılır.Each step uses the cached output of the previous one; a failing connector does not stop the engine, it is logged to the provenance record.
2Motor modülleri (obruk_engine)Engine modules (obruk_engine)
Notebook, paketi %%writefile hücreleriyle Colab diskine yazar; bağımsız, tek dosyalık bir notebook'tur.The notebook writes the package to the Colab disk with %%writefile cells; it is a self-contained single notebook.
integration — Faz 4integration — Phase 4
Tek giriş noktası DataHub: her konnektör veriyi çeker, diske önbellekler, provenance.csv'ye kaynak/URL/lisans/zaman yazar. Sınıf C/D veriler load_upload_* ile yüklenir.Single entry point DataHub: each connector fetches, caches to disk and writes source/URL/licence/time to provenance.csv. Class C/D data are loaded via load_upload_*.
imaging — Faz 5imaging — Phase 5
Kapalı çukur çıkarımı ve obruk benzerlik skoru (dairesellik, derinlik/çap, alan); iki dönem DEM farkı; LiCSAR küçük-baz SBAS (Tikhonov), koherens maskesi, yükselen+alçalan → düşey/doğu; NISAR L-bant okuyucu; Sentinel-2 yaz NDVI; SAR log-oran değişimi; drone boşluk adayları.Closed-depression extraction and sinkhole-likeness score (circularity, depth/diameter, area); DEM of difference; LiCSAR small-baseline SBAS (Tikhonov), coherence mask, ascending+descending → vertical/east; NISAR L-band reader; Sentinel-2 summer NDVI; SAR log-ratio change; drone void candidates.
featuresfeatures
Ortak 100 m UTM ızgarası. Statik: yükseklik, eğim, 300 m / 1 km rölyef, çukur derinliği/yoğunluğu, faya uzaklık, WorldCover oranları, kil, InSAR LOS hızı/koherens, yaz NDVI ortalaması/eğilimi, sulama sıklığı. Dinamik: kesme yılına kadar bilinen obruklara uzaklık ve yoğunluk.Common 100 m UTM grid. Static: elevation, slope, 300 m / 1 km relief, depression depth/density, distance to faults, WorldCover fractions, clay, InSAR LOS velocity/coherence, summer NDVI mean/trend, irrigation frequency. Dynamic: distance and density of sinkholes known up to the cutoff year.
physicsphysics
Örtü-çökme (kemerlenme) fizik modeli, 20 000 boşluklu popülasyon Monte Carlo; yeraltı suyu senaryolarıyla 2026–2040 beklenen obruk sayıları ve belirsizlik bantları.Cover-collapse (arching) physics model, population Monte Carlo with 20,000 voids; expected sinkhole counts 2026–2040 with uncertainty bands under groundwater scenarios.
modelsmodels
Yakınlık taban çizgisi, lojistik regresyon, Random Forest, LightGBM ve sıra-ortalaması topluluk; mekânsal blok ve zamansal doğrulama; Poisson hücre-yıl (Hawkes-benzeri) modeli tarihli envanter gelince.Proximity baseline, logistic regression, Random Forest, LightGBM and a rank-average ensemble; spatial-block and temporal validation; Poisson cell-year (Hawkes-like) model once a dated inventory exists.
quantum — Faz 6quantum — Phase 6
Cihaz-agnostik hibrit motor: ZZ öznitelik haritalı Nyström kuantum çekirdeği, VQC (PennyLane), izleme ağı QUBO'su; Qiskit/OpenQASM ortak ara temsil.Device-agnostic hybrid engine: Nyström quantum kernel with a ZZ feature map, VQC (PennyLane), monitoring-network QUBO; Qiskit/OpenQASM as the common IR.
interpretinterpret
Jeodezi ve obruk mühendisliği bulgularını vatandaş diline çevirir; yerleşim kartları, bölge özeti, kurum notları (AFAD, belediye, DSİ, HGM/TKGM).Turns geodesy and sinkhole-engineering findings into citizen language; settlement cards, regional summary, institutional notes (AFAD, municipality, DSİ, HGM/TKGM).
webmapwebmap
Leaflet tabanlı katmanlı tek-dosya HTML harita; sekmeler: Nokta yorumu · Yerleşimler · Bölge özeti · Kurumlar · Teknik.Leaflet-based single-file layered HTML map; tabs: Point interpretation · Settlements · Regional summary · Institutions · Technical.
results · report · pipelineresults · report · pipeline
run_all(): veri → görüntü → ızgara → klasik + kuantum doğrulama → haritalar → fizik senaryoları → QUBO → donanım hazırlığı → Word/HTML rapor ve GeoTIFF çıktıları.run_all(): data → imaging → grid → classical + quantum validation → maps → physics scenarios → QUBO → hardware readiness → Word/HTML report and GeoTIFF outputs.
3Fizik modeli: örtü-çökmePhysics model: cover collapse
Kuvaterner göl çökelleri ve yüzeye yakın kohezif kapak kaya altında karstlaşmış İnsuyu kireçtaşı; yeraltı suyu seviyesi (YAS) örtü–ana kaya ara yüzeyinin altına inince kaldırma desteği kaybolur, süffozyon başlar ve boşluk büyür. Kapak tıkacı dengesi:Karstified İnsuyu limestone below Quaternary lake deposits and a near-surface cohesive caprock; when the water table drops below the cover–bedrock interface, buoyant support is lost, suffosion starts and the void grows. Cap-plug equilibrium:
Kalibrasyon hedefleri (literatür, kodda sabit)Calibration targets (literature, fixed in code)
| DönemPeriod | Gözlenen yıllık obruk (havza ölçeği)Observed sinkholes / yr (basin scale) |
|---|---|
| 2000–2010 | ≈ 3 |
| 2016–2019 | ≈ 32 |
| 2020–2024 | ≈ 22 |
N (boşluk sayısı), H dağılımı (log-normal) ve büyüme hızı medyanı ızgara araması + Nelder–Mead ile bu sayılara uydurulur. Popülasyon tükenmesi, YAS düşmeye devam ederken yıllık sayının azalmasını mekanistik olarak üretir.N (number of voids), the H distribution (log-normal) and median growth rate are fitted to these counts by grid search + Nelder–Mead. Population depletion mechanistically reproduces the decline in annual counts while the water table keeps falling.
YAS derinliği çapaları (kodda sabit)Water-table depth anchors (fixed in code)
| YılYear | Ortalama YAS derinliği (m)Mean water-table depth (m) |
|---|---|
| 1983 | 0,00 (geri hesap)(back-calculated) |
| 2000 | 23,63 |
| 2014 | 31,47 |
| 2022 | 39,45 |
Sabitler: γ = 19,0 kN/m³, K₀ = 0,5, Monte Carlo popülasyonu 20 000. Senaryolar YAS eğilimini (m/yıl) değiştirerek 2026–2040 için beklenen sayıları üretir; sonuçlar β (durağan YAS'ta süffozyon oranı) varsayımına duyarlıdır.Constants: γ = 19.0 kN/m³, K₀ = 0.5, Monte Carlo population 20,000. Scenarios vary the water-table trend (m/yr) to produce expected counts for 2026–2040; results are sensitive to the β assumption (suffosion rate under a stable water table).
4Doğrulama yöntemiValidation method
Doğrulama protokolü kodda tanımlıdır. 2026-11-02 çalıştırmasının gerçek metrikleri Doğrulama sayfasındadır.The validation protocol is defined in code. Real metrics from the 2026-11-02 run are on the Validation page.
Mekânsal blok CVSpatial block CV
5 km bloklarla GroupKFold; her katta eğitim negatifleri örneklenir, test tüm blok hücreleridir — mekânsal sızıntıyı önler.GroupKFold on 5 km blocks; training negatives are sampled per fold, testing uses all block cells — prevents spatial leakage.
Zamansal doğrulamaTemporal validation
Kesme yılına kadar bilinen obruklarla eğit, sonra oluşanları tahmin et; dinamik katmanlar yalnızca geçmiş bilgisini kullanır.Train on sinkholes known up to a cutoff year, predict later ones; dynamic layers use past information only.
ÖlçütlerMetrics
ROC-AUC, PR-AUC, alan-yakalama eğrisi (alanın %1 / 2 / 5 / 10'unda yakalanan oran), bootstrap %95 güven aralığı. cap@5%: haritanın en riskli %5'i, katlar-dışı obrukların ne kadarını yakalıyor.ROC-AUC, PR-AUC, area-capture curve (share captured in the top 1 / 2 / 5 / 10% of area), bootstrap 95% CI. cap@5%: how many out-of-fold sinkholes the riskiest 5% of the map captures.
Kural: yakınlık (proximity) taban çizgisini geçmeyen bir model operasyonel değer katmaz.Rule: a model that does not beat the proximity baseline adds no operational value.
5Yorumlama eşikleriInterpretation thresholds
Eşikler ve metin şablonları interpret.py'de tek kaynaktan tanımlanır; harita arayüzü aynı JSON'u kullanır.Thresholds and text templates are defined once in interpret.py; the map interface uses the same JSON.
| KonuTopic | EşikThreshold | Gerekçe (koddaki not)Rationale (code note) |
|---|---|---|
| Risk sınıfı (duyarlılık yüzdeliği)Risk class (susceptibility percentile) | Çok düşükVery low <50 · DüşükLow 50–80 · OrtaMedium 80–95 · YüksekHigh 95–99 · Çok yüksekVery high ≥99 | Alandaki tüm hücreler arasında göreli sıraRelative rank among all cells in the area |
| YakınlıkProximity | 0,5 km / 2 km | Gökkaya vd. 2026: eski obrukların 500 m tamponu yeni obrukların %65'ini içeriyorGökkaya et al. 2026: a 500 m buffer around old sinkholes contains 65% of new ones |
| InSAR düşey hızInSAR vertical velocity | −10 / −30 / −60 mm/yılyr | Negatif = çökmeNegative = subsidence |
| Farklı oturmaDifferential settlement | 1/500 rad | Bjerrum (1963) çatlak eşiğiBjerrum (1963) cracking limit |
| Fay yakınlığıFault proximity | 3 km | GEM küresel diri fay haritası (kaba ölçek)GEM global active faults (coarse scale) |
| Sulama yoğunluğuIrrigation intensity | 0,15 / 0,35 | 3 km çevrede yaz NDVI > 0,5 sıklığıFrequency of summer NDVI > 0.5 within 3 km |
6Sınırlar: ne söyleyebiliriz, ne söyleyemeyizLimits: what we can and cannot say
Bu listeler motorun kendi metin şablonlarından alınmıştır.These lists are taken from the engine's own text templates.
SöyleyebilirizWe can say
- Bölgenin hangi kesimlerinin obruk açısından daha riskli olduğunu (göreli sıralama).Which parts of the region are relatively riskier for sinkholes (relative ranking).
- Uydu radarı ve GNSS ile ölçülen geniş alanlı yer çökmesinin hızını.The rate of wide-area subsidence measured by satellite radar and GNSS.
- Yeraltı suyu düşüşü sürerse önümüzdeki 15 yılda beklenen obruk sayısının büyüklüğünü (geniş bir aralıkla).The magnitude of expected sinkhole counts over the next 15 years if groundwater decline continues (with a wide range).
Tarih/konum kehaneti yokNo date/location forecasts
Bir obruğun tam olarak nerede ve ne zaman açılacağı söylenemez.We cannot say exactly where and when a sinkhole will open.
Parsel ölçeği yokNo parcel-level answer
Belirli bir evin, ahırın veya tarlanın altında boşluk olup olmadığı söylenemez; yerinde jeofizik etüt ve sondaj gerekir.We cannot say whether there is a void under a specific house, barn or field; on-site geophysics and drilling are needed.
ÇözünürlükResolution
100 m'den küçük ayrıntılar ve uydu sinyalinin bozulduğu tarlalardaki hareket görülemez.Details below 100 m and motion in fields where the radar signal decorrelates cannot be seen.
Eksik envanterIncomplete inventory
Açık kaynak obruk envanteri eksiktir (OSM'de 47 obruk; AFAD kaydı ≈741). Harita tam envanter geldiğinde değişebilir.The open sinkhole inventory is incomplete (47 sinkholes in OSM; AFAD record ≈741). The map may change once the full inventory is available.
Varsayıma duyarlı senaryolarAssumption-sensitive scenarios
Fizik senaryo farkları β varsayımına duyarlıdır; DSİ kuyu verisi ve tarihli envanterle yeniden kalibre edilmelidir.Physics scenario differences are sensitive to β; they should be recalibrated with DSİ well data and a dated inventory.
InSAR kapsamıInSAR coverage
2026-11-02 çalıştırmasında LiCSAR SBAS üretildi; ancak koherens < 0,5 maskesinden sonra iki çerçevede de piksellerin yalnızca %34–35'i geçerli kaldı (tarlalarda sinyal bozulur).In the 2026-11-02 run LiCSAR SBAS was produced; after the coherence < 0.5 mask only 34–35% of pixels remained valid in both frames (the signal decorrelates over fields).
7Veri talepleri (sonuçları en çok iyileştirecek sırayla)Data requests (in order of impact)
- AFAD/KTÜN tarihli obruk envanteri (≈741 kayıt) veya Gökkaya–Gutiérrez 2026 / Orhan vd. 2024 envanterleriAFAD/KTÜN dated sinkhole inventory (≈741 records) or the Gökkaya–Gutiérrez 2026 / Orhan et al. 2024 inventories
- DSİ gözlem kuyusu seviyeleri (e-Devlet Hidrometrik Veri Talebi)DSİ observation-well levels (e-Devlet hydrometric data request)
- HGM 5 m DEM veya LiDAR; MTA 1:25k jeoloji + diri fay vektörleriHGM 5 m DEM or LiDAR; MTA 1:25k geology + active-fault vectors
- NISAR L-bant GUNW zaman serisi (Earthdata) ve TUSAGA-Aktif RINEXNISAR L-band GUNW time series (Earthdata) and TUSAGA-Aktif RINEX