SpongeCity AI

Bütçeyi, en çok toplumsal faydayı üreten doğa temelli müdahalelere dağıtın.

SpongeCity AI dokuz müdahale tipini altı fayda boyutunda eş zamanlı hesaplar — SCS eğri numarası hidrolojisi, InVEST kentsel soğutma modeli, i-Tree kuru çökelme denklemleri ve InVEST habitat kalitesi çekirdeğiyle. Ardından bütçe ve sayı kısıtları altında kesin optimal portföyü dinamik programlama ile bulur.

Geleneksel geçirimsiz yüzey yüzey akışı → kanalizasyon CN ≈ 92 · sızma yok Sünger kent kesiti tut → sız → geciktir CN ≈ 58 · depolama 0,33 m³/m²

Aynı yağış olayında geçirimsiz yüzey ile biyo-tutma hücresinin davranışı.

9 × 8müdahale tipi × şehir bölgesi kombinasyonu taranır
6fayda boyutu fiziksel birimlerle hesaplanır
4bilimsel model çekirdeği (SCS-CN · UCM · i-Tree · HQ)
Kesinoptimizasyon — kardinalite kısıtlı 0/1 sırt çantası DP

Dokuz müdahale tipi ve mühendislik parametreleri

Altı fayda boyutu, altı ayrı model

BoyutFiziksel çıktıModel çekirdeğiTemel denklem

Politika bağlamı

AB Doğa Restorasyon Tüzüğü, üye devletlere 2030'a kadar kentsel yeşil alan ve ağaç örtüsünde net kayıp yaşanmaması, 2031'den itibaren artan bir eğilim sağlanması yükümlülüğü getiriyor. Su Dayanıklılığı Stratejisi doğal su tutma önlemlerini gri altyapıya kıyasla maliyet etkin bir alternatif olarak konumlandırıyor. AB İklim Uyum Stratejisi'nin işaret ettiği asıl boşluk ise doğa temelli çözümlerin faydalarının nicel ölçülüp karar vericilere aktarılması. Bu platform tam olarak o boşlukta çalışır: kaç m³ akış, kaç °C serinlik, kaç ton CO₂e ve kaç kişilik erişim ürettiğini birim birim hesaplar.

Simülasyon ve optimizasyon

Bölge geometrisi ve iklim girdileri temsilî sentetik verilerdir. Modeller gerçek denklemlerle çalışır; saha geçerliliği için yerel CN haritası, LST/NDVI, hava kalitesi istasyon verisi ve keşif bedelleriyle kalibrasyon gerekir.

Şehir katmanları ve aday müdahaleler

Bölgeye veya noktaya dokunun

Yağış–akış olay simülasyonu

Mevcut durum hidrografı Portföy sonrası hidrograf Hiyetograf (yağış şiddeti)

Günlük hava sıcaklığı profili

Nüfus ağırlıklı kent ortalaması
Mevcut durum Portföy sonrası

Hesaplama yöntemi

Aşağıda platformun kullandığı her denklem, değişken tanımları ve varsayılan katsayılarıyla verilmiştir. Simülasyonda bir aday müdahaleye dokunduğunuzda bu denklemler gerçek sayılar yerine konmuş haliyle adım adım gösterilir.

Dokümantasyon

Adım adım kullanım

  1. Şehir profilini seçin. Profil; IDF yağış derinliklerini, referans sıcaklığı, maksimum ısı adası şiddetini, referans evapotranspirasyonu, arka plan kirletici derişimlerini, karışım yüksekliğini ve şebeke emisyon faktörünü belirler.
  2. Tasarım yağışını tanımlayın. Tekerrür periyodu (2–100 yıl) ve süre (0,5–24 saat). Derinlik P(D) = P₁ₕ · D^0,45 ölçeklemesiyle türetilir.
  3. Bütçe, maksimum müdahale sayısı ve amaç fonksiyonunu girin. Amaç ya ağırlıklı normalize fayda skoru ya da net bugünkü değerdir.
  4. Öncelik ağırlıklarını altı boyut için 0–10 arasında ayarlayın. Eşitlik seçeneği, kişi başı yeşil alanı düşük ve nüfusu yoğun bölgelerdeki adayların skorunu yükseltir.
  5. Katmanları açıp kapatın, bir bölgeye ya da aday noktasına dokunarak tam hesap dökümünü görün.
  6. Portföyü optimize edin. Sonuçlarda fiziksel etkiler, fayda dağılımı, bütçe–fayda verimlilik sınırı ve finansal göstergeler görünür.
  7. “Olayı oynat” ile portföy öncesi/sonrası hidrografı animasyonlu izleyin.
  8. Veri bölümünden adayları elle düzenleyin, silin, yeni aday ekleyin veya kendi CSV'nizi içe aktarın.

Veri girişi neden CSV üzerinden?

Platform tek dosyalık, sunucusuz bir uygulamadır: tüm hesaplar tarayıcıda çalışır, hiçbir veri dışarı gönderilmez. Bu nedenle dış veri bağlantısı canlı API yerine CSV içe/dışa aktarma olarak tasarlandı. InVEST, i-Tree Eco veya SWMM çıktılarınızı ya da belediye envanterinizi CSV'ye çevirip doğrudan yükleyebilirsiniz. Uydu (Sentinel-2 NDVI, Landsat LST) ve IoT sensör akışları bir arka uç gerektirir; bu bağımsız sürümün kapsamı dışındadır.

CSV şeması

SütunTipAçıklama
idmetinBenzersiz kimlik
namemetinMüdahale adı
typeKeyanahtaryagmurbahcesi · gecirgenyuzey · yesilcati · kentormani · sulakalan · taskindepolama · dererestorasyonu · golgeleme · kentparki
zoneKeyanahtarsahil · merkez · konut · sanayi · vadi · gelisim · ceper · kirsal
area_m2sayıMüdahale alanı (m²)
cost_trysayıYatırım bedeli (₺). Boşsa birim maliyet × alan ile hesaplanır.

Fayda değerleri CSV'den okunmaz — alan, tip ve bölgeden modellerle yeniden hesaplanır. Böylece dışarıdan gelen veriyle iç tutarlılık korunur.

Sınırlamalar ve doğru kullanım

  • Bölge geometrisi, IDF değerleri ve arka plan derişimleri temsilîdir; gerçek meteoroloji ve GIS verisiyle değiştirilmelidir.
  • SCS-CN olay bazlı bir kayıp modelidir; sürekli simülasyon, kanal ötelemesi ve tıkanma etkileri için SWMM/HEC-HMS gerekir.
  • InVEST kentsel soğutma modeli mevsimsel ortalama koşulları temsil eder; ekstrem sıcak dalgası için mikro-meteorolojik model önerilir.
  • Hava kalitesi kutu modeli tek katmanlı ve durağan haldedir; derişim düşüşleri mertebe tahminidir.
  • Parasallaştırma katsayıları literatür aralıklarından seçilmiş varsayılanlardır ve panelden değiştirilebilir.
  • Optimizasyon kesin optimaldir ancak yalnızca verilen aday kümesi, bütçe ve ağırlıklar için geçerlidir; adaylar arası kaskad hidrolojik etkileşim modellenmez.

Bilimsel kaynaklar

  • USDA NRCS — National Engineering Handbook, Part 630 Hydrology, Bölüm 9–10 (eğri numarası ve birim hidrograf).
  • Natural Capital Project — InVEST User Guide: Urban Cooling Model, Urban Flood Risk Mitigation, Urban Nature Access, Habitat Quality.
  • Nowak, Crane & Stevens — Air pollution removal by urban trees and shrubs; i-Tree Eco kuru çökelme formülasyonu (USDA Forest Service).
  • Chen & Hoek (2020) — Uzun dönem PM₂,₅ maruziyeti ve ölümlülük meta-analizi (doz–yanıt katsayısı).
  • Sharp vd. — InVEST Habitat Quality: tehdit-mesafe azalımlı bozunum ve yarı doygunluk sabiti formülasyonu.
  • Avrupa Komisyonu — Doğa Restorasyon Tüzüğü (EU) 2024/1991; AB İklim Uyum Stratejisi; AB Su Dayanıklılığı Stratejisi.
  • Horizon 2020 kentsel doğa temelli çözüm gösterim projeleri — UNaLab, Connecting Nature, URBAN GreenUP, CLEVER Cities, RECONECT.