بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
ارزیابی ، بهینه سازي و مکان یابی ایستگاه هاي آتش نشانی با بهره گیري از سیستم اطلاعات
جغرافیایی ( مورد مطالعاتی شهرستان شیراز )
خلاصه
امروزه به دلیل رشد و توسعه غیر اصولی شهرها و نیز به منظور کاهش خسارات ناشی از وقوع حوادث و بحران هاي مختلف در شهرها، مکانیابی کاربريهاي امدادرسانی اورژانسی نظیر ایستگاههاي آتشنشانی در شهرها به عنوان یکی از راهکارهاي کارا در مدیریت بحران مورد توجه متخصصین قرار گرفته است. در شهر شیراز عوامل متعددي بر رشد آمار و حوادث شهر تاثیرگذار می باشند. تراکم جمعیت ، بافت شهري نامتناسب و بافت قدیمی شهر و عدم وجود معابر مناسب ، تراکم کاربري مسکونی ، عدم تجانس کاربريها ، عدم وجود برنامههاي شهري مناسب ، ساخت و سازهاي غیر اصولی و استفاده از مصالح غیر مقاوم در برابر حریق و ... شهر شیراز را در مقابل آتش و حوادث شهري به شهري آسیب پذیري تبدیل نموده است. در این تحقیق با شناسایی و ارزشیابی عوامل و ضوابط موثر در
مکان یابی ایستگاه هاي آتشنشانی و تهیه و ایجاد اطلاعات مکانی و توصیفی مورد نیاز ، با استفاده از روش وزندهی مقایسات زوجی که بخشی از روش تحلیل سلسله مراتبی((AHP می باشد و تلفیق آن با قابلیت هاي GIS مکان هاي بهینه جهت احداث ایستگاه هاي
آتش نشانی شهر شیراز تعیین و مشخص گردید که تعداد ایستگاه هاي موجود درشهر جهت پوشش کل شهر کافی نبوده و بیش از نیمی از محدوده فعلی شهر نیازمند مکانیابی ایستگاههاي جدید می باشند. در این تحقیق براي مناطقی که خارج از شعاع عملکرد ایستگاه-
هاي موجود بودند ایستگاههاي جدید مکانیابی گردید. به کمک روش پیشنهادي این پژوهش، متولیان امر می توانند علاوه بر ارزیابی و تحلیل جانمایی وضع موجود مراکز آتشنشانی شهر شیراز، از طریق بهینهسازي جانمایی این مراکز، قابلیتهاي مراحل پیشگیري و آمادگی مدیریت بحران را بطور چشمگیري بهبود بخشند.
کلمات کلیدي: مکان یابی ، سیستم هاي اطلاعات جغرافیـایی (GIS) ، مـدیریت بحـران ، فرآینـد تحلیـل سلسـله
مراتبی ( (AHP ، ایستگاه آتش نشانی
1
1) مقدمه
حیات مدنی در جهان رو به توسعه امروز به همراه پیشرفت تکنولوژي سبب شده است که انسان در هر لحظه از زندگی خود در معرض خطرات گوناگون قرار گیرد و بدین لحاظ خانه ، محل کار و وسائط نقلیه مورد استفاده انسان و ... صحنه بروز این خطرات است . با این شرایط در زمان حال و آینده تامین ایمنی در زندگی براي انسانها امري ضروري و محتوم می باشد .
هدف اصلی تاسیس ایستگاه هاي آتش نشانی تامین بخشی از امنیت شهر در راستاي اهداف از قبل تعریف شده آنها می باشد . لازمه رسیدن به این اهداف، اعمال دید سیستماتیک و یکپارچه به عناصر شهري و جهـت دهـی ساختار شهر است که این مهم در قالب استفاده از سیستم هـاي اطلاعـات جغرافیـایی ( (GIS تـا حـد زیادي دست یافتنی است (پرهیزکار،.(1376
در سال هاي اخیر سیستم هـاي اطلاعـات جغرافیـایی (GIS)یکی از سامانه هایی است که بواسطه فن آوري اطلاعات امروزه ظهور پیدا کرده است. GIS علاوه بر ایجاد، مدیریت، پرس و جو، تجزیه و تحلیل و نمایش داده هاي مکانی و توصیفی، می تواند به عنوان یک سیستم پشتیبان تصمیم گیري (DSS) نیز در نظر گرفته شود. در واقع GIS میتواند از برنامه ریزي و تصمیم گیري مدیران حمایت و پشتیبانی نماید( پیرمرادي ، .(1387
تعیین مکان مناسب جهت تأسیس این ایستگاه ها یکی از مهمترین وظایف و اهداف مدیران شهري است که باید قبل از اجرا، در یک چارچوب سیستماتیک آماده سازي گردد .
شبکه راه ها، تراکم جمعیت ، نوع استقرار ابنیه مسکونی ، تجاري ، اداري و دیگر کاربري هاي مهم شهري و پتانسیل خطر منطقه موردنظر از مهمترین مواردي است که در مکان یابی ، طراحی و ساخت ایستگاه هاي آتش نشانی باید مورد توجه قرار گیرد .(ESRI, 2007)
در واقع هدف اصلی از مکان یـابی، جلـوگیري از هـدر رفـتن هزینه ها از یک سو و تضمین کارآیی بهینه ایستگاه ها در تقابل با سیستم شهري ، کاهش ترافیک درون شهري ، افزایش سرعت در امر امداد رسانی و ... از سوي دیگر بوده و همچنین منجر به تهیه نقشه منطقه بندي و خدمات رسانی ایستگاههاي آتش نشانی در وضعیت موجود به حالت بهینه خواهد گردید .
2) فرضیه هاي تحقیق
• ناکافی بودن تعداد ایستگاهها نسبت به هردو معیار جمعیت و مساحت شهر شیراز
• عدم انطباق مکان و شعاع پوشش ایستگاهها با کانون هاي بالقوه آتش سوزي
3) روش تحقیق
این تحقیق بر مبناي روش توصیفی ـ تحلیلی انجام می گیرد. شناخت وضع موجود شهر شیراز ، موقعیت و تعداد ایستگاه هاي آتش نشانی ، ویژگی ها و خصوصیات آنها در ارتباط با منابع مالی ، شرایط کالبدي و وضعیت کاربري ها ، توزیع فضایی سوانح آتش سوزي و تجزیه و تحلیل نحوه پوشش دهی سوانح توسط ایستگاه ها نهایتاًو استنباط ضوابط و الگوي مناسب ایستگاه هاي آتش نشانی شهر شیراز با استفاده از تجربیات جهانی و مبانی نظري مرتبط ، روش شناسی تحقیق را بیان می دارد و به علت گسترده بودن مفاهیم مورد استفاده و مؤثر در آن ، طیف وسیعی از داده هاي مکانی ، نرم افزارها ، روش مطالعه و جمع آوري داده ، روش هاي خاص وزن دهی ، ترکیب و تلفیق داده هاي مکانی را دربر می گیرد.
4. ابزار تحقیق
طی این تحقیق از ابزارهاي مختلف براي گردآوري اطلاعات موردنظر استفاده گردید که عبارت است از : روش کتابخانه اي ، روش مشاهده میدانی منطقه ، گردآوري داده هاي آماري ، روش پیمایش و مصاحبه اي و با توجه به حجم وسیع اطلاعات از GIS استفاده شده است. یکی از مؤلفه هاي
GIS نرم افزارهاي مورد استفاده آن است. نرم افزار مورد استفاده این تحقیق Arc GIS 9.3 می باشد که پس از بررسی مدل هاي مختف مکان یابی و
انتخاب مدل مناسب موضوع مورد پژوهش ، پایگاه داده هاي GIS شامل داده هاي مکانی به صورت نقشه رقومی شده و عکس و داده هاي توصیفی به صورت اسناد ، اطلاعات و آمار ایجاد شد. سپس با استفاده از امکانات مدل تحلیل سلسله مراتبی AHP و با کمک نرم افزار Expert Choice2000گزینه هایی که با توجه به مدل ساخته شده براساس معیارهاي تحقیق توسط GIS پیشنهاد می شود ، مورد ارزیابی و اولویت بندي قرار
2
می گیرند و با کمک روش Index overlay لایه هاي نهایی با هم تلفیق شده و به این ترتیب بهترین مکان ها جهت استقرار مراکر آتش نشانی ( که
هدف اصلی تحقیق است ) مشخص می شود.
5. مدل تحلیل سلسله مراتبی (AHP)
مدل مورد استفاده در این تحقیق مدل AHP می باشد. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی یکی از جامع ترین سیستم هاي طراحی شده براي تصمیم گیري با معیارهاي چندگانه است ، زیرا این تکنیک سیستم هاي طراحی شده را براي تصمیم گیري دخالت داده و امکان فرموله نمودن مساله را به صورت فرآیند گزینه هاي مختلف در تصمیم گیري و نیز امکان تحلیل حساسیت روي معیارها و زیر معیارها را دارا می باشد.(زبردست،.(1380 این مدل بر مبناي مقایسه زوجی بنا نهاده شده که فرآیندهاي قضاوتی و محاسباتی را تسهیل نماید.همچنین میزان سازگاري و ناسازگاري تصمیم را نشان می دهد که از مزایاي ممتاز این تکنیک در تصمیم گیري چند معیاره می باشد.به علاوه از یک مبناي تئوریک قوي برخوردار بوده و براساس اصول فرضیه سازي بنا نهاده شده است ( قدسی پور، .(1385
6. مدل همپوشانی شاخص ها
این مدل دو حالت دارد ، یا از نقشه هاي دودویی استفاده می کند یا از نقشه هاي چند طبقه اي . در حالت اول جمع همه نقشه ها از ترکیب و جمع ارزش هایی است که بر هر طبقه از نقشه داده شده. نتیجه این جمع دامنه اي از ارزش هاي صفر و یک است که به فواصل مناسب براي تهیه یک نقشه خروجی می تواند طبقه بندي شود. در هر مکان نتیجه خروجی به صورت زیر تعریف می گردد :
( ١)
:Wi وزن نقشه iام
: class(mapi) یا عددیک به معنی حضور و یا صفر به معنی غیبت.
در حالت دوم ، طبقات هر نقشه توسط نشانه اي مشخص می شود. این نشانه ها در یک جدول خصوصیات توصیفی براي هر نقشه ورودي تعریف می شود. بنابراین امتیاز متوسط عبارت خواهد بود :
( ٢)
: Sij Wi وزن نقشه iام
: Sij نشانه اي براي طبقه iام . مقدار j به کلاسی که به طور واقعی در موقعیت جاري وجود دارد بستگی دارد.
عملیات انطباق و یا همپوشانی لایه ها به صورت منطقی و حسابی قسمتی از تمام بسته هاي نرم افزاري GIS می باشد. انطباق ریاضی شامل عملیاتی نظیر جمع ، تفریق و تقسیم و ضرب مقادیر موجود در یکی از داده ها با مقادیر مربوط در لایه ي دیگر می باشد. انطباق منطقی شامل یافتن آن مناطق است که در آنها مجموعه اي از شرایط صادق می باشد (سنجري،.(1388
7. منطقه مورد مطالعه
شهرستان شیرازتقریباً در نیمه شمالی فارس و در محدوده جغرافیایی 53 درجه و 37 دقیقه طول شرقی و 29درجه و 57 دقیقه عرض شمالی قرار دارد و با مساحت 10479/24 کیلومتر مربع از نظر وسعت پس از شهرستان لار و نیریز در رتبه سوم استان قرار دارد. این شهرستان به عنوان مرکز استان کهن فارس معادل 8/5 درصد از مساحت کل استان را به خود اختصاص داده و با ارتفاع 1540 متر از سطح دریا از نواحی مرتفع استان به شمار می آید.
3
شهرستان شیراز از شمال به شهرستان هاي ممسنی ، سپیدان ، مرودشت و ارسنجان و از شرق به شهرستان هاي استهبان ، فسا و از جنوب به شهرستان هاي جهرم و فیروزآباد و از غرب به شهرستان کازرون محدود می شود. در حال حاضر شهرستان شیراز داراي 15 ایستگاه آتش نشانی می باشد.
8. مراحل انجام کار:
به طور خلاصه مراحل انجام کار را می توان در شکل 1 مشاهده نمود.
تعیین فاکتورهاي موثر در مکان یابی ایستگاه هاي آتش نشانی
تهیه اطلاعات مکانی و توصیفی مورد نیازو ایجاد لایه هاي مورد نیاز در نرم افزار ARC GIS 9.3
محاسبه وزن معیارها با استفاده از روش مقایسات زوجی و نرم افزار EXPERT CHOICE 2000
تعیین نقشه هاي فاکتور و طبقه بندي مجدد آنها
تلفیق نقشه ها فاکتور و تعیین مکانهاي مناسب
نمودارشکل -1 مراحل انجام کار
(1-8 ارزیابی فاکتورهاي موردنیاز در مکان یابی ایستگاه هاي آتش نشانی
(1-1-8 جمعیت :
در مناطقی از شهر که تراکم جمعیت زیاد استقطعاً احتمال وقوع حریق بیش از مناطقی است که تراکم آنها کم است بنابراین در مکان یابی ایستگاه هاي آتش نشانی باید عامل جمعیت و تراکم آن نیز مدنظر قرار بگیرد ( شهابیان، .(1376
استانداردهاي جهانی براي هر 50000 نفر جمعیت یک ایستگاه را پیش بینی کرده اند.
(2-1-8 شعاع عملکرد مفید :
مساحت مناطق مختلف شهري و شعاع عمل ایستگاه هاي آتش نشانی در برنامه ریزي استقرار ایستگاه ها از عوامل عمده به حساب می آید. استانداردهاي جهانی شعاع 5کیلومتر را براي ایستگاه پیش بینی می کنند و از طرف دیگر زمان رسیدن به مکان آتش سوزي را 3-5 دقیقه درنظر گرفته اند. براي دستیابی به استاندارد 3-5 دقیقه باید محدوده حوزه استحفاظی ایستگاه ها را کاهش داد در نتیجه با سرعت بین 30-40 کیلومتر در ساعت ، خودروهاي امدادي در هر دقیقه بین 500-670 متر را طی می کنند که با احتساب هدر رفتن یک دقیقه براي رسیدن پیام آتش سوزي به ایستگاه و خروج ماشین ها از ایستگاه در 4دقیقه باقیمانده ، نیروهاي آتش نشانی فاصله اي به طول 2-2/7 کیلومتر را پوشش می دهند. مساحت چنین ناحیه اي بین 12/5-23 کیلومتر خواهد بود (پرهیزکار،.(1383
(3-1-8 کاربري اراضی
وجود کاربري هاي مختلف در مناطق شهري مسائل خاص خود را به همراه دارد. قرارگیري کاربري هاي خدمات شهري مانند مدارس ، بیمارستان ها، ادارات دولتی همگی از مجموعه کاربري هایی خواهند بود که در ساعاتی از روز با پیک ترافیکی روبرو هستند. این ترافیک مقطعی شاید در جریان کلی ترافیک منطقه تاثیر چشمگیري نداشته باشد.اما در صورت وقوع حادثه در این گونه ساعات، قرارگیري ایستگاه هاي آتش نشانی در مجاورت چنین ترافیکی بر سرعت دسترسی به محل حادثه اثرگذار خواهد بود. بنابراین براي مجاورت ایستگاه آتش نشانی با چنین کاربري هایی بایستی محدودیت فاصله اي قائل شد. کمیت و کیفیت ایستگاه هاي آتش نشانی متناسب با نوع کاربري زمین تغییر می کند. مناطق صنعتی ، اداري ، خدماتی و ... به طور یکسان به این گونه خدمات نیاز ندارند (ذاکر حقیقی ، .(1382
