Fraktal Analiz Yöntemi ile İzmir Bölgesinin Karmaşıklığının İrdelenmesi

Application of fractal analysis under complexity sciences to cities and regions have become a research area. This study aims to analyze the relationship between complexity patterns of regional road network with growth dynamics with respect to borders as exogenous context and then to represent the endogenous complexity of İzmir with respect to time by using fractal analysis. The analyses cover a time span from mid-20th to present time. Due to inaccessibility of older image and photos of the region, standardized maps published by public institutions are used to produce road network. In the first part of the study aiming to identify the exogenous complexity, two scales are determined as the extended and the İzmir region. Extended region is defined with respect to road system thresholds covering an area extending the administrative borders of İzmir. The frame of İzmir region is determined as the administrative provincial border and the present district borders to identify the relationship between fractal dimension values with population change with respect to time. Since complex urban and regional systems are emergent open systems, in the second part of the study endogenous complexity of the İzmir region is analyzed by sub-fractal analysis. In the second part as endogenous complexity analyses, the outcomes of the analyses are compared with respect to real-world changes. According to the results, complexity of the extended region presents stable periods observed in the chaos theory. For İzmir region, non-urban network presents complexity apart from settlement presence. Higher fractal dimensions could be observed in both central districts and non-urban settlements by hard and soft cluster analysis. Parallel to regional growth dynamics, change in complexity of the parts is not directly relational to complexity of the whole system. The other outcome is that relationship between population and fractal dimension is not positively correlated in each period. This outcome is observed both for extended region and for İzmir that further growth is observed with decline in fractal dimensions. Finally, the endogenous complexity could be represented by sub-fractal analysis since the analyses results fits to the real-world dynamics through time.Karmaşıklık Biliminin kentler ve bölgelere uygulanması bir araştırma alanı haline gelmiştir. Bu çalışmanın amacı fraktal analiz yöntemi ile bölgesel ulaşım ağının karmaşıklığı ile büyüme dinamikleri arasında sınırlar çerçevesinde eksojen olarak zamana bağlı ilişkisinin bulunup bulunmadığının ortaya koyulması ve devamında İzmir’in endojen karmaşıklığının yetmiş yıllık bir süreçte temsil edilmesidir. Analizler 20. Yüzyıl ortası ile günümüz arasını kapsamaktadır. Bölgeye ait eski tarihli fotoğraflara erişim imkânı olmaması nedeniyle yol ağının üretimi için kamu kurumlarınca basılan standart haritalar kullanılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde eksojen karmaşıklığın saptanması amacıyla geniş bölge ve İzmir olmak üzere iki ölçek belirlenmiştir. Geniş bölge yol eşikleri ile belirlenirken İzmir’in idari il sınırı dışındaki alanı kapsamaktadır. İzmir bölgesi ise fraktal boyut ve nüfus arasındaki zamansal ilişkinin saptanabilmesi amacıyla mevcut İl ve ilçe sınırları ile belirlenmiştir. Karmaşık kentsel ve bölgesel sistemler kendiliğinden ortaya çıkışı içeren açık sistemler olduğundan çalışmanın ikinci aşamasında İzmir bölgesinin endojen karmaşıklığı alt fraktal analizi ile incelenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında üretilen endojen karmaşıklık analizleri gerçekleşen değişimler ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre kaos teorisinde de görüldüğü gibi geniş bölge ölçeğinde durağan dönemler olduğu tespit edilmiştir. İzmir bölgesinde ise kentsel olmayan ağın yerleşimlerden bağımsız bir karmaşıklığa sahip olduğu görülmüştür. Yüksek fraktal boyut değerlerinin hem merkezi ilçeler hem de kentsel olmayan yerleşimler için söz konusu olduğu hiyerarşik ve bulanık kümeleme analizleri ile görülmüştür. Bölgesel büyüme dinamiklerine paralel olarak parçaların karmaşıklığının değişiminin doğrudan bütünün karmaşıklığı ile ilişkili olmadığı tespit edilmiştir. Bir diğer sonuç nüfus ile fraktal boyut arasında her dönem için pozitif yönlü bir ilişki bulunmadığıdır. Hem geniş bölge hem de İzmir Bölgesinde süreğen büyüme fraktal boyutun düşmesi ile birlikte gözlenmiştir. Son olarak alt fraktal analiz ile temsil edilen endojen karmaşıklığın gerçek dünya dinamiklerinin zamana bağlı değişimi ile uyumlu olduğu tespit edilmiştir.Ph.D. - Doctoral Progra