İQLİM DƏYİŞİKLİKLƏRİ ŞƏRAİTİNDƏ SÜNİ İNTELLEKT ƏSASLI SU RESURSLARININ İDARƏ OLUNMASI: AZƏRBAYCAN ÜÇÜN KONSEPTUAL MODEL VƏ TƏTBIQ PERSPEKTİVLƏRİ

ARTIFICIAL INTELLIGENCE-BASED WATER RESOURCES MANAGEMENT UNDER CLIMATE CHANGE CONDITIONS: A CONCEPTUAL MODEL AND IMPLEMENTATION PROSPECTS FOR AZERBAIJAN

Sevda Vəliyeva [1]

İqtisad üzrə fəlsəfə doktoru, dosent 

Azərbaycan Memarlıq və İnşaat Univeriteti, Azərbaycan

ORCID: 0000-0002-7978-8819

Özet

Günümüzde iklim değişikliğinin etkileri sonucunda küresel ve bölgesel ölçekte su kaynaklarının azalması, hidrolojik rejimlerin değişmesi ve su kıtlığı risklerinin artması, su kaynakları yönetiminde yenilikçi yaklaşımların uygulanmasını zorunlu hale getirmiştir. Özellikle tarım sektöründe su talebinin yüksek olması, nüfus artışı, kentleşme süreçlerinin hızlanması ve sanayi sektöründe su tüketiminin genişlemesi mevcut su kaynakları üzerindeki baskıyı artırmaktadır. Azerbaycan da bu süreçlerden etkilenmekte; son yıllarda sıcaklıkların yükselmesi, yağışların düzensiz dağılımı, nehir debilerinin azalması ve kuraklık olaylarının sıklaşması ülkenin su güvenliği açısından önemli riskler oluşturmaktadır. Bu nedenle geleneksel su yönetimi mekanizmalarının geliştirilmesi ve dijital teknolojilere dayalı yenilikçi çözümlerin uygulanması büyük önem taşımaktadır.

Bu çalışmanın temel amacı, iklim değişikliği koşullarında su kıtlığı risklerinin azaltılması ve su kaynaklarının daha verimli yönetilmesi için yapay zekâ teknolojilerinin uygulanabilirliğini değerlendirmek ve Azerbaycan için kavramsal bir su yönetimi modeli geliştirmektir. Araştırma kapsamında uluslararası bilimsel literatür, çağdaş su yönetimi yaklaşımları, dijital su yönetim sistemleri, SCADA teknolojileri, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), uzaktan algılama verileri ve yapay zekâ destekli karar verme mekanizmaları incelenmiştir. Çalışmada karşılaştırmalı analiz, sistem yaklaşımı, bilimsel genelleştirme ve kavramsal modelleme yöntemlerinden yararlanılmıştır.

Araştırma sonuçları, yapay zekâ teknolojilerinin su yönetim sistemlerine entegrasyonunun su kaynaklarının izlenmesinde doğruluğu artırdığını, su talebinin tahmin edilmesini optimize ettiğini, kayıpların zamanında tespit edilmesini sağladığını ve yönetim kararlarının etkinliğini yükselttiğini göstermektedir. Yapay zekâ algoritmaları; meteorolojik, hidrolojik, uydu ve sensör verilerini analiz ederek su kıtlığı risklerinin önceden belirlenmesine ve olası senaryoların modellenmesine olanak tanımaktadır. Bu yaklaşım özellikle sulama sistemlerinin yönetimi, baraj işletmeciliği ve tarımsal su kullanımının optimize edilmesi açısından önemli avantajlar sunmaktadır.

Makalede Azerbaycan için önerilen kavramsal model; veri toplama, veri işleme, yapay zekâ tabanlı analiz, karar verme ve sonuçların izlenmesi aşamalarını kapsayan bütünleşik bir yönetim yaklaşımına dayanmaktadır. Model kapsamında hidrolojik, meteorolojik ve uydu verilerinin ortak bir bilgi platformunda birleştirilmesi, risklerin yapay zekâ yardımıyla değerlendirilmesi ve su dağıtım süreçlerinin optimize edilmesi öngörülmektedir. 

Anahtar Kelimeler: yapay zekâ, su kaynakları yönetimi, iklim değişikliği, su kıtlığı, su güvenliği, dijital su yönetimi, SCADA sistemleri, CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri) teknolojileri, karar destek sistemleri, Azerbaycan

Abstract

In the contemporary era, the impacts of climate change have led to a reduction in water resources, alterations in hydrological regimes, and an increasing risk of water scarcity at both global and regional scales. These challenges necessitate the adoption of innovative approaches to water resources management. In particular, the growing demand for water in agriculture, population growth, accelerated urbanization processes, and the expansion of industrial water consumption exert additional pressure on existing water resources. Azerbaijan has not remained unaffected by these processes. In recent years, increasing temperatures, uneven precipitation patterns, declining river flows, and the intensification of drought events have created significant challenges for the country's water security. Under such conditions, the modernization of traditional management mechanisms and the implementation of innovative solutions based on digital technologies have become particularly relevant.

The primary objective of this study is to evaluate the potential application of artificial intelligence technologies for reducing water scarcity risks and improving the efficiency of water resources management under climate change conditions, as well as to develop a conceptual management model for Azerbaijan. The study examines international scientific literature, contemporary approaches to water resources management, digital water management systems, SCADA technologies, Geographic Information Systems (GIS), remote sensing data, and artificial intelligence-based decision-support mechanisms. Comparative analysis, systems thinking, scientific generalization, and conceptual modeling methods were employed throughout the research.

The findings indicate that the integration of artificial intelligence technologies into water management systems enhances the accuracy of water resource monitoring, optimizes water demand forecasting, enables the timely detection of losses, and improves the efficiency of management decisions. Artificial intelligence algorithms process large volumes of meteorological, hydrological, satellite, and sensor-generated data, facilitating the early identification of water scarcity risks and the modeling of potential future scenarios. This approach provides significant advantages, particularly in irrigation management, reservoir operation, and the optimization of agricultural water consumption.

The conceptual model proposed for Azerbaijan is based on an integrated management framework encompassing data collection, processing, artificial intelligence-based analysis, decision-making mechanisms, and monitoring processes. The model envisages the integration of hydrological, meteorological, and satellite data within a unified information platform, the assessment of risks through artificial intelligence technologies, and the optimization of water allocation processes. Such an approach contributes to the more efficient utilization of existing water resources, the reduction of water losses, and the strengthening of adaptation capacities to the adverse impacts of climate change.

The results of the study demonstrate that the implementation of artificial intelligence-based management systems offers substantial opportunities for strengthening Azerbaijan’s water security, achieving sustainable development goals, and enhancing the effectiveness of national water strategies. 

Keywords: artificial intelligence, water resources management, climate change, water scarcity, water security, digital water management, SCADA systems, GIS technologies, decision support systems, Azerbaijan