جغرافیا
علیرضا صاحبقرانی
چکیده
پیشینه و اهداف: رشد جمعیت در سکونتگاه‌های انسانی منجر به افزایش تقاضای زمین می‌شود. به این ترتیب، برنامه‌ریزی کاربری زمین شهری برای برنامه‌ریزان و تصمیم‌گیران امری مهم و اساسی به شمار می‌رود. با توجه به آن‌که تخصیص کاربری زمین اهداف متعدد و مجموعه بزرگی از داده‌ها و متغیرها را در بر می‌گیرد، حل چنین مسأله‌ای مستلزم و نیازمند ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: رشد جمعیت در سکونتگاه‌های انسانی منجر به افزایش تقاضای زمین می‌شود. به این ترتیب، برنامه‌ریزی کاربری زمین شهری برای برنامه‌ریزان و تصمیم‌گیران امری مهم و اساسی به شمار می‌رود. با توجه به آن‌که تخصیص کاربری زمین اهداف متعدد و مجموعه بزرگی از داده‌ها و متغیرها را در بر می‌گیرد، حل چنین مسأله‌ای مستلزم و نیازمند توسعه سامانه‌های پشتیبان تصمیم و به‌کار‌گیری الگوریتم‌ها فراابتکاری می‌باشد. در این مقاله، یک سامانه پشتیبان تصمیم مجهز به یک روش بهینه‌سازی که الگوریتم بهینه‌سازی مورچگان می‌باشد، به منظور حل مسئله تخصیص کاربری زمین توسعه می‌یابد. این مطالعه، به دنبال طراحی یک واسط گرافیکی کاربر برای تسهیل اجرای مراحل الگوریتم و استفاده از آن در یک مورد مطالعاتی، به منظور ارزیابی آن‌که چنین ابزاری چگونه به دست‌یابی به چیدمان بهینه کاربری زمین کمک می‌نماید، است. به‌علاوه، مقایسه خروجی‌های الگوریتم مورچگان با نتایج دو روش (ژنتیک و انجماد تدریجی) برای ارزیابی عملکرد سامانه پشتیبان تصمیم توسعه یافته نیز انجام می‌شود.روش‌ها: به‌منظور دست‌یابی به هدف پژوهش، در گام اول، مسئله بهینه‌سازی کاربری زمین فرموله شده که شامل: تعریف متغیر تصمیم و نحوه گسسته‌سازی آن، سه تابع هدف (بیشینه‌سازی سازگاری، فشردگی و تناسب)، دو قید کنترل‌کننده مساحت و نحوه ترکیب توابع هدف می‌باشد. در گام دوم، الگوریتم مورچگان تطابق یافته با مسأله تخصیص کاربری زمین ارائه می‌شود. در گام سوم، محدوده مورد مطالعه، منطقه 7 شهر اصفهان که از 334 سلول تخصیص تشکیل شده است، معرفی می‌گردد و ملزوماتی از جمله پارامترها و اوزان لازم برای محاسبه و ترکیب توابع هدف تشریح شده که از منابعی هم‌چون: ویژگی‌های محدوده مورد مطالعه، مطالعات مرتبط و نظرات متخصصین حاصل می‌شود. در گام چهارم، کدهای مربوطه و یک واسط گرافیکی کاربر در محیط متلب به منظور اجرای فرآیند محاسبه، حل معادلات و مدیریت داده‌های فضایی، برنامه‌نویسی می‌شود. در گام پایانی، پارامترهای الگوریتم مورچگان تنظیم شده و برنامه‌ی نوشته شده در چارچوب سامانه پشتیبان تصمیم در محدوده مورد مطالعه اجرا می‌شود. علاوه بر پیاده‌سازی الگوریتم مورچگان، دو الگوریتم فراابتکاری دیگر (الگوریتم‌های ژنتیک و انجماد تدریجی) نیز برای فراهم نمودن زمینه تحلیل عملکرد سامانه نیز اجرا می‌شوند.یافته‌ها: خروجی‌های سامانه پشتیبان تصمیم توسعه یافته، توزیع کاربری زمین در محدوده منطقه 7 شهرداری اصفهان و فرایند همگرایی الگوریتم مورچگان می‌باشد. یافته‌ها، حاکی از آن است که کاربری‌های فرهنگی و ورزشی در بخش مرکزی محدوده مورد مطالعه قرار گرفته و بخش عمده‌ای از کاربری‌های خدماتی در مجاورت فضای سبز استقرار یافته است. به علاوه، کاربری خدماتی در بخش‌های شمالی و مرکزی محدوده مورد مطالعه شکل گرفته است و دسترسی افراد به خدمات اساسی را فراهم می‌آورد.نتیجه‌گیری: نتایج، نشان می‌دهد که الگوریتم مورچگان عملکرد رضایت‌بخشی در محدوده مورد مطالعه داشته است. به بیان دیگر، سامانه پشتیبان تصمیم شاملِ الگوریتم مورچگان، کارکرد مؤثری در مدیریت و برنامه‌ریزی زمین را نشان می‌دهد. نتایج مؤید آن است که چارچوب ارائه شده، امکان توسعه و گسترش متناسب با شرایط کاربران در محیط‌های دیگر را دارا می‌باشد. به علاوه، نتایج حاکی از آن است که الگوریتم مورچگان در محدوده مورد مطالعه از عملکرد بالاتری نسبت به دو روش به‌کارگرفته شده دیگر برخوردار است. اگرچه این مقاله یک سامانه پشتیبان تصمیم مجهز به یک الگوریتم بهینه‌سازی که برای مدیریت منابع و برنامه‌ریزی فضایی مفید می‌باشد را معرفی می‌کند، در نظر گرفتن سطوح مختلف کاربری‌ها (مانند: شهری و محلی) و نیز بسترهای مدل‌سازی سازگارتر با شرایط واقعی (مانند: سلول‌ها با مساحت متغیر) از جمله محدودیت‌های این مطالعه بوده که پیگیری آن‌ها در تحقیقات آتی پیشنهاد می‌شود.
