پایان نامه مکان یابی اراضی بایر با پتانسیل شهرک سازی با استفاده از سنجش از دور، سیستم اطلاعات جغرافیایی و تصمیم گیری چند معیاره AHP ( مطالعه موردی شهر کرمان )

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی((M. Sc.

گرایش: شهری روستایی

چکیده

با توجه به رشد جمعیت امروزه انبوه سازی وشهرک سازی یک نیاز مبرم است. مکانیابی و تخصیص زمین آن به عنوان یک رکن اصلی به شمار می رود که این امر در اکثر موارد بصورت سنتی و آزمون وخطا انجام شده است. در مکانیابی مناسبترین زمین برای شهرک سازی معیارهای زیادی مانند مقدار شیب زمین، جهت شیب، ارتفاع و غیره دخیل هستند در نتیجه با حجم انبوهی از اطلاعات اولیه مواجه هستیم. بنابراین جهت استفاده از تمامی داده های دخیل وبررسی گزینه های مختلف حاصل از روش های گوناگون تحلیل، استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره مبتنی بر سامانه اطلاعات جغرافیایی اجتناب ناپذیر می باشد. در حالت کلی در این پژوهش ما با دو بخش مجزا روبرو هستیم، بخش اول مبحث مکانی شامل گردآوری، آماده سازی، تبدیل و تولید داده ها و نقشه های مکانی و بخش دوم ارزیابی چند معیاره شامل تعیین معیارها و اولویت بندی و وزندهی آنها می باشد ترکیب و تلفیق این دو روش مبنای انجام تحقیق و مکانیابی مناسبترین گزینه جهت اراضی بایر برای شهرک سازی می باشد. امروزه این روشها تحت عنوان سیستم های پشتیبان تصمیم گیری مکانی یا SDSS[1] مورد استفاده می باشند که سیستمی کامپیوتری است که داده های مکانی و منطقه تصمیم گیری را به عنوان ورودی ترکیب و تبدیل کرده و تصمیم گیریهای حاصل را بر اساس وزنهای بدست آمده به عنوان خروجی ارائه می دهد. در این پژوهش تحلیل تصمیم گیری چند معیاره AHP[2] مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد استفاده و بررسی قرار گرفته است. که بر اساس داده های واقعی پس از وزندهی معیارها با استفاده از نرم افزار Expert Choice، لایه های معیار از روش Weighted Sun تلفیق شدند و مکانیابی مناسبترین اراضی جهت شهرک  سازی شهر کرمان صورت گرفت. شیب زمین با اهمیت ترین معیار بوده است، در نتایج حاصله بخش شمالی و مرکزی شهر به عنوان مناسبترین مناطق مشخص شدند.

کلمات کلیدی: مکانیابی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، فرآیند سلسله مراتبی

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1 مقدمه

زمین یکی از مهمترین اجزای مؤثر در هزینه تمام شده مسکن به شمار می رود، مانند هر پروژه زیربنایی و مکانی دیگر، قدم اول در اجرای انبوه سازی و شهرک سازی و یکی از چالش های اساسی پیش رو تأمین زمین مورد نیاز در مکانی مناسب می باشد. زمین مناسب باید دارای شرایط و ویژکی های بخصوصی باشد که بهینه ترین گزینه را برای هدف مورد نظر فراهم کند. از جمله این شرایط سازگاری با محیط زیست، خصوصیات زمین شناسی و خاک شناسی، توپوگرافی زمین، دید و منظر، فاصله مناسب از منابع و شهر، دسترسی مناسب و نهایتاً جنبه اقتصادی- اجتماعی- فرهنگی آن می باشد.

سامانه های اطلاعات جغرافیایی GIS[3] سیستمی قدرتمند و کارا می باشد که توانایی تحلیل، هم پوشانی، تلفیق، ذخیره، بازیابی، ترکیب و نمایش حجم انبوهی از اطلاعات را دارا می باشد. امروزه تکنیک های هم پوشانی به کمک رایانه به عنوان پاسخی به محدودیت های تهیه نقشه در روش های دستی و ترکیب مجموعه های بزرگ داده، توسعه بسیاری یافته اند. روشهای تصمیم گیری چند معیاره[4]در انتخاب مجموعه ای از گزینه های مدل تصمیم بر اساس وزنهای اهمیت و قیدهای تصمیم گیرندگان، بکار گرفته می شوند. روش تصمیم گیری چند معیاره مبتنی بر GIS را می توان به عنوان یک فرآیند انگاشت که داده های مکانی و غیر مکانی را به عنوان ورودی ترکیب و تبدیل کرده و تصمیم حاصل را به عنوان خروجی ارائه می دهد.

سامانه های حمایت تصمیم گیری مکانی (SDSS)[5] سیستمهای کامپیوتری هستند که کلیه داده های مکانی، اطلاعات و قوانین تصمیم گیری را جهت کمک به تصمیم گیرندگان با هم ترکیب می کنند. این سیستم ها میان سیستم های اطلاعات جغرافیایی GIS و فناوری سیستم های حامی تصمیم گیری SDSS یک همبستگی منطقی جهت تشکیل یک حامی قدرتمند برای تصمیم گیری ایجاد می کنند.

در این پژوهش با استفاده از GIS و با یکپارچه سازی سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش تصمیم گیری چند معیاره AHP[6] زمینهای مناسب شهرک سازی با درنظر گرفتن معیارهای دخیل و وزن و اهمیت نسبی آنها و قیدهای مربوطه، با مطالعه موردی در شهر کرمان انجام می شود و در نهایت مناسبترین مناطق مشخص خواهند شد.

1-2 بیان مسئله

مسکن یکی از مسائل حاد کشورهای در حال توسعه است، فقدان منابع کافی، ضعف مدیریت اقتصادی، نداشتن برنامه ریزی جامع مسکن و سایر نارساییهایی که در زیر ساختمان های اقتصادی این کشورها وجود دارد از یکسو و افزایش شتابان جمعیت شهرنشین از سویی دیگر تأمین سرپناه در این کشورها را به شکلی پیچیده و چند بعدی درآورده است. مسلماً برای پاسخ به تقاضای فزاینده مسکن نه تنها به زمین، سرمایه، مصالح ساختمانی و نیروی انسانی زیادی نیاز است، بلکه داشتن یک نظام برنامه ریزی به منظور ایجاد هماهنگی بین بخش مسکن و سایر بخشها و بین اجزا؛ به وجود آورنده مسکن (زمین، مصالح ساختمانی و ...) با تأسیسات زیربنایی، تسهیلات عمومی، خدمات اجتماعی، سیستم حمل و نقل و ... از طرف دیگر ضرورتی محض است (پورمحمدی، محمدرضا 1387).

برای دستیابی به برنامه ریزی مطلوب مسکن باید ضمن شناخت وضع موجود مسکن و تسهیلات مربوطه، روند گذشته در شئونات اقتصادی و اجتماعی مؤثر بر بازار مسکن و تحولات مسکونی جامعه مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گیرد، همینطور لازم است تحولات اقتصادی و اجتماعی جامعه در آینده بر اساس برنامه ریزیهای ملی، منطقه ای و شهری مورد مطالعه قرار گرفته، تأثیرات متقابل این تحولات در بخش مسکن و تأمین نیازهای سکونتی مورد پیش بینی قرار گیرد. سپس اهداف برنامه های مسکن باید در چارچوب ضوابط و استانداردهای تدوین شده معین شوند و برای حصول اهداف راهکارهای مناسب و روشهای علمی اتخاذ شود.

از جمله مسائل عمده به ویژه در کشورهای جهان سوم، افزایش جمعیت بشری و احداث شهرک های جدید است. یکی از پارامترهای مهم در احداث شهرکهای جدید و توسعه شهرهای فعلی، مکانیابی مناطق می باشد. یکی از معضلات شهرکهای جدید چنین است که مکانیابی آنها به صورت صحیح انجام نشده است و همین امر سبب بروز مشکلاتی شده است که از جمله می توان به مجاورت مناطق انتخاب شده با : گسل ها، پستی بلندی های زیاد مناطق کوهستانی، گورستان، دور بودن از مرکز شهر، دور بودن از شبکه فاضلاب شهری، نداشتن راههای ارتباطی مناسب، نزدیک بودن به مناطق صنعتی و غیره اشاره کرد. مکانیابی سایت های احداث مسکن بدین دلیل بسیار مهم است که مکانی مناسب در فراهم آوردن سطح کیفی زندگی مطلوب بسیار مؤثر است. به طور مثال مکانیابی مناسب به رفع مشکلاتی همچون ترافیک، آلودگی هوا، هزینه های تأمین امکانات رفاهیاولیه کمک می کند. امروزه بر عموم متخصصان و مدیران شهری مشخص گردیده که مدیریت و اداره امور مختلف شهرها با ابزارهای سنتی سیار مشکل است و همچنین اهمیت سیستم های اطلاعات مکانی (GIS) در برنامه ریزی و مدیریت شهری که توأم با گسترش سریع شهرها و افزایش سرسام آور اطلاعات که باید برای مدیریت شهری پردازش شوند، روشن شده است.

امروزه همسو با GIS، علم سنجش از دور و تکنولوژی پردازش داده های ماهواره ای با امکان اخذ اطلاعات به روز و متنوع به طور گسترده جهت حل مشکلات مدیریتی به کار گرفته می شوند. روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، استفاده از مدلهای تصمیم گیری از طریق وزن دهی به معیارها می باشد. با استفاده از این روش، معیارها و زیر معیارها رتبه بندی می شوند و گزینه های مناسب برای مکانیابی انتخاب می شوند. بنابراین تکنولوژی RS[7] و GIS که بسیار جدید می باشند، یه کمک متخصصین آمده و اجازه داده که مشکل مکانیابی بهینه احداث مسکن را در زمانی کوتاه با دقت بالا و هزینه کم حل کند.

1-3 ضرورت انجام پژوهش

یکی از عوارض توسعه سریع شهرنشینی در جهان سوم، پیدایش پدیده کمبود زمین شهری و مبارزه برای بدست آوردن زمین است که رد مطالعات مربوط به جهان سوم مورد مطالعه قرار گرفته است به نظر برخی پژوهشگران،برجسته ترین اقدام سیاسی توده های شهری در بسیاری از شهرهای جهان سوم تصرف غیرقانونی زمین است. در شماری از کشورهای جهان سوم، اشغال غیرقانونی زمین آن چنان تشکیلات وسیعی یافته که مسئولان مجبورند آن را نادیده بگیرند و سرانجام با ساکنین سکونتگاه های غصبی (مفت آباد نشینان) مالکیت قانونی بدهند.

مکانیابی مناسب زمین یکی از مهمترین عوامل ایجاد مسکن و به دلیل دارا بودن ماهیت چند وجهی، فرآیندی بسیار پیچیده است. مکانیابی فعالیتی است که قابلیت ها و توانی های یک منطقه یا ناحیه شهری را از لحاظ وجود زمین مناسب و کافی برای کاربدهای خاص مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. در کشور ایران مسئله مکانیابی مناسب مسکن از دیرباز به صورت سنتی بدون توجه به شاخص های مورد استفاده در مکانیابی صورت گرفته است.

بررسی یکپارچه عوامل دخیل در انتخاب زمین مناسب و مدیریت آن در روشهای سنتی ضمن آنکه کاری طاقت فرسا خواهد بود، مسائلی را نیز به دلیل محدود بودن تحلیل های ذهنی به همراه دارد، بنابراین نظر به لزوم بررسی همه جانبه عوامل و معیارهای دخیل و افزایش منابع داده ای مرتبط با امر تصمیم گیری نیاز به سیستم  های کامپیوتری کارآمد بیش از پیش نمایان می شود. در این میان سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) این امکان را برای ما فراهم می کنند که در انتخاب های گزینه مناسب و بهینه کلیه معیارهای دخیل را به صورت یکجا و باهم درنظر بگیریم و ضمن تلفیق آن با سیستمهای آنالیز تصمیم گیری چند معیاره یا MCDAS[8] امکان تحلیلهای تناسب استفاده از زمین بطور سیستماتیک و کنترل شده فراهم می شود. یکی از روش های تصمیم گیری از طریق وزن دهی به معیارها، روش تحلیل سلسله مراتبی AHP است. با استفاده از این روش معیارها و زیر معیارها رتبه بندی می شوند و گزینه های مناسب برای مکانیابی انتخاب می شوند.

1-4 سؤالات پژوهش

سؤالاتی که انتظار می رود در پایان این پژوهش به آنها پاسخ داده شود به شرح زیر می باشد:

1-4-1 استفاده از GIS تا چه اندازه می تواند منجر به انتخاب بهترین گزینه برای مکانیابی شهرکهای مسکونی گردد؟

1-4-2 روشهای سنتی آزمون و خطا برای مکانیابی گزینه های مناسب زمین دارای چه مشکلاتی می باشند؟

1-4-3 تلفیق AHP و GIS تا چه اندازه ما را در انتخابها همیاری می نماید؟

1-5 فرضیات پژوهش

در این پژوهش پیش درآمدهایی تجربی به منزله تصورهای منطقی و احتمالی پیش رو، مفروض شده است که به شرح زیر ارائه می گردد.

1-5-1- سایت انتخابی صرفاً از میان زمینهای خالی و ساخته نشده انتخاب خواهد شد.

1-5-2- روشهای سنتی کنونی و جاری که با آزمون و خطا همراه است در مکانیابی زمینهای مناسب، غیر سیستماتیک بوده و در لحاظ نمودن کلیه معیارهای دخیل جامعیت ندارد.

1-5-3- GIS می تواند به عنوان ابزاری قدرتمند برای بررسی یکپارچه و همه جانبه معیارهای دخیل در مکانیابی بسیار مؤثر واقع شود.

1-5-4- روند فعلی انتخاب زمینهای مناسب سکونت بعضاً منجر به انتخاب سایت های ناکارآمد و بدون صرفه و توجیه اقتصادی گردیده است.

1-5-5- استفاده از روش تحلیل تصمیم گیری چند معیاره سلسله مراتبی (AHP) در انتخاب بهترین گزینه های مکانیابی بسیار مؤثر واقع خواهد شد.

1-6 اهداف پژوهش

این پژوهش بر آن است که مکانیابی مناسب زمین های بایر جهت شهرک سازی و ارائه نمودن معیارهای ارزشی دخیل در مکانیابی مناسب زمین برای شهرک سازی از روش های سیستماتیک و قدرتمند در تصمیم گیری یکپارچه استفاده نماید و با تلفیق روش تصمیم گیری چند معیاره AHP و مؤلفه های مکانی در سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)یک روش مکانیزه جهت نیل به انتخاب بهترین گزینه برای مکانیابی زمین های بایر (در مقابل روش سنتی آزمون و خطا) جهت شهرک سازی در کل کشور بکار گرفته شود را ارائه نماید.

فصل دوم: پیشینه تحقیق

2-1سابقه و پیشینه تحقیق

مکانیابی به روشهای مختلفی انجام شده است. روشهای سنتی مکانیابی مشکلات زیادی اعم از زیست محیطی، اقتصادی، اجتماعی، زیربنایی و غیره با خود بهمراه داشته است. امروزه با استفاده از روشهای مکانیابی پیشرفته GIS بسیاری از مشکلات روشهای سنتی یا به عبارتی روشهای آزمون خطا کاسته شده است.

2-1-1 روشهای سنتی

برای داشتن یک تصمیم گیری بهتر جهت انتخاب سایتهای مناسب سکونت، جمع آوری و تحلیل اطلاعات، درباره ی پارامترهای مختلفی مانند نوع خاک، شیب، میزان آب موجود، زمین در دسترس، نزدیکی به جاده و نزدیکی به شبکه فاضلاب، دور بودن از مناطق صنعتی و ... مورد نیاز است.

اغلب روشهای متداول که امروزه در ایران برای انتخاب سایتهای مسکونی بکار گرفتهمی شود روشهای دستی است که عموماً بسیار زمان بر و طاقت فرسا است. با توجه به این واقعیت که اطلاعات مربوطه عموماً در فرمت داده های متغیر و مقیاسهای مختلف در دسترس هستند بنابراین یک نیاز اساسی است که از ابزارها و فناوریهای مدرن مانند GIS در این امر استفاده کنیم.

انتخاب سایت های مسکونی نیازمند قیدهای متعددی برای حفظ ساکنین از خطرات متفاوت می باشد. به عنوان مثال سایت انتخاب شده نباید از اراضی پست انتخاب شود. شیب زمین خیلی زیاد نباشد، جهت جغرافیایی مناسب باشد و مانند اینها، از یک طرف با افزایش این قیدها و زیاد شدن تعداد عواملی که بایستی در انتخابسایتهای مسکونی درنظر گرفته شود و از طرف دیگر زمان بر بودن روشهای سنتی و دستی و کاهش دقت به علت جنرالیزه کردن های ضروری و حذف کردن و صرف نظر کردن های لازم در آن امروزه ضرورت استفاده از تکنولوژیهای پیشرفته و  نوین مانند سامانه اطلاعات جغرافیایی بیش از پیش احساس می شود.

Abstract

 Due to population growth, today there is an urgent need to build the small cities. Locating and allocating the necessary land is an important step to satisfy this good. But in most of the time this step has been done in traditional way which is the "Test and Error". In order to allocate the most suitable land for construction the small cities, many criteria such as: slope, aspect, elevation, etc should be considered. In this case, we are facing with massive amounts of raw data. There are, to use all different kind of data, it is necessary to apply various analysis methods, particularly, multi-criteria decision making method based on GIS. In this research, we are facing with two distinct parts; the first includes data collection and pre-processing, modeling, transformation and map production. The second part consists of determining the criteria and their prioritization and weighting, combination of these two parts is the base of this research to find out tow best location. Nowadays, these methods are use under the "Spatial Decision Support System (SDSS)" subject. The "SDSS" is a computerized system in which the spatial data are combined based on the associated weight and produce a final map of best location. In This research, the Analytical Hierarchy Process was used to associates a weight to each layers using Expert Choice software. Then all layers were combined based of sum weighted and different regions for our goal were identified.

Keywords: Locating, GIS, AHP