بخشی از مقاله
چکیده
شناخت و تعیین تناسب و استعداد زمین برای توسعه کالبدی و شهری از اقدامات اولیه در برنامه ریزی های فضایی و محیطی است. هدف از انجام پژوهش این است که با توجه به عوامل طبیعی، نواحی مناسب برای توسعه کالبدی در استان گیلان شناسایی و پراکنش فضایی آنها مشخص گردد. تعیین تناسب زمین از طریق هفت معیار طبیعی مشتمل بر شیب، ارتفاع، پوشش زمین، بارش، فاصله از گسل، جنس سنگ، تناسب خاک و روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی - AHP - در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی صورت پذیرفت. تناسب زمین برای توسعه کالبدی به سه طبقه زیاد، متوسط و کم تقسیم شد و نقشه پهنه بندی آن تهیه گردید.
نتایج نشان داد که صرفنظر از مناطق حفاظت شده و محدوده تالاب، حدود 62 درصد از منطقه مورد مطالعه در طبقه با تناسب زیاد قرار گرفته اند و با ملحوظ داشتن سایر پارامترها می توانند برای توسعه کالبدی مدنظر برنامه ریزان و سیاستگزاران قرار گیرند.
مقدمه
یکی از اصلی ترین خصوصیات ساخت اقتصادی، اجتماعی کشورهای در حال رشد این است که گسترش رشد و توسعه در برخی مناطق و ایجاد نابرابریهای فاحش درآمدی و رفاه اجتماعی بین مناطق گوناگون، عوارض سوء اقتصادی- اجتماعی را بدنبال خواهد داشت.
تبدیل زمین، فرسایش، بیابان زایی، جنگل زدایی، مسمومیت و آلودگی زمین ها در بیشتر موارد به واسطه استفاده غیرمنطقی از زمین روی می دهند. جاری شدن سیلهای سالهای اخیر در کشور ما، آلودگی شهرهای بزرگ، از بین رفتن سطح وسیعی از جنگلها، رشد بی رویه شهرها، بیابان زایی گسترده، متروکه ماندن کشتزارها به خاطر مهاجرت روستاییان به شهرها و واردات چندمیلیاردی مواد غذایی و منابع طبیعی به کشور، نمونه های ملی هرج و مرج جهانی در کشور ماست
از آنجاییکه فقدان نقشه های کاربری و مقررات احداث بنا گاهی موجب تبدیل اراضی زراعی، جنگلی و مرتع به زمینهای شهری یا صنعتی شده است، لزوم تهیه طرح کاربری زمین یکی از ارکان مهم و اساسی در تهیه طرحهای ناحیه ای است.
فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP کاربرد وسیعی در عرصه علوم زمین و برنامه ریزی فضا و محیط دارد. این روش به عنوان یکی از معروفترین فنون تصمیم گیری چند منظوره برای وضعیت های پیچیده ای که سنجه های چندگانه و متضادی دارند، ابزار تصمیم گیری نرمش پذیر و در عین حال قوی بشمار می رود.AHP روشی منعطف, قوی و ساده می باشد که برای تصمیم گیری در شرایطی که معیار های تصمیم گیری متضاد انتخاب بین گزینه ها را با مشکل مواجه کرده، کاربرد دارد.
در برنامه ریزی کاربری زمین نیز از روش تصمیم گیری چند معیاره AHP به طرق مختلف بهره گرفته شده است. از جمله آخرین کارهایی که با استفاده از این روش صورت گرفته می توان به تحقیق بوجورکوئز و دیگران - 2001 - اشاره کرد. آنها در ارزیابی تناسب زمین در مکزیک از این روش استفاده کردند
علی و دیگران - 2005 - با استفاده از روش AHP و GIS، ارزیابی تناسب زمین در شهر مینیای جدید مصر را انجام دادند .[4] بنایی - 2005 - با بکارگیری این مدل پایداری منابع طبیعی برای توسعه شهری را ارزیابی کرد .
اسواری و دیگران - 2005 - تخصیص کاربری زمین شهری را از طریق روش AHP به انجام رساندند
نادسون - 2006 - از طریق عوامل کشاورزی، منابع طبیعی و منابع آب با روش AHP تناسب زمین برای شهر فلورانس در جنوب شرقی مینه سوتای آمریکا را تحلیل نمود .
هوانگ و دیگران با یکپارچه سازی GIS و AHP تحلیل تناسب زمین برای مکانیابی محل دفن زباله ای هسته ای را در کانادا انجام دادند آنها با استفاده از معیارهای کاربری زمین، شیب، زمین شناسی، فاصله تا پهنه های آبی، فاصله تا راه های اصلی، فاصله تا مراکز شهری و اندازه قطعات زمین، ارزیابی مذکور را انجام دادند. لی - 2006 - از روش AHP برای تحلیل تجربی خصوصی سازی در توسعه شهری بهره گرفت
یانگ و همکاران - 2008 - با استفاده از روش AHP و سنجش از دور در قالب سیستم اطلاعات جغرافیایی، سیستمی را برای مدیریت کاربری زمین در شهر چانگشای چین ارائه نمودند .
غفاری - 1382 - برای الویت بندی بحران در سکونتگاههای روستایی از روش مذکور استفاده کرد .[11] سرور - 1383 - برای مکانیابی جهت توسعه آتی شهر میاندوآب از روش AHP کمک گرفت .[12] عبداللهی - 1383 - با استفاده از منطق بولین و روش AHP به بررسی روند الگوی توسعه فیزیکی و تعیین مکان بهینه جهت توسعه شهر کنگان پرداخت .
فرجی سبکبار - 1384 - در مکانیابی واحدهای خدماتی در بخش طرقبه شهرستان مشهد از این روش بهره جست . قنواتی و سرخی - 1385 - برای مکانیابی محل دفن بهداشتی مواد زائد شهری آبدانان از روش AHP استفاده کردند
کرم - 1387 - با استفاده از روش AHP، ارزیابی تناسب زمین برای توسعه کالبدی در مجموعه شهری شیراز را انجام داد .[ 16] کرم - 1387 - با استفاده از روش AHP، ارزیابی تناسب زمین برای توسعه کالبدی شهر کرج را انجام داد .[
روش تحقیق
- محدوده مورد مطالعه
محدوده مورد مطالعه با مساحت 4168 کیلومتر مربع شامل شهرستانهای رشت، بندر انزلی، صومعه سرا، ماسال، شفت و فومن می باشد که در عرض 36 درجه و 53 دقیقه تا 37 درجه و 34 دقیقه شمالی و طول 48 درجه و 45 دقیقه تا 49 درجه و 37 دقیقه شرقی قرار گرفته است. نقشه - 1 - موقعیت جغرافیایی محدوده مورد مطالعه را نشان می دهد.
نقشه :1 موقعیت جغرافیایی محدوده مورد مطالعه
- روش کار
در پژوهش حاضر علاوه بر بررسی های کتابخانه ای و استفاده از منابع موجود، از نقشه های مختلف نیز استفاده گردیده است. نقشه های معیار با توجه به اهداف و روش AHP بازطبقه بندی شدند. عملیات وزن دهی AHP توسط یک نرم افزار اکستنشن در GIS انجام گردید و وزن نهایی هر معیار در هر یک از لایه های نقشه ای اعمال شد. در مرحله بعدی با عملیات همپوشانی، امتیاز همه لایه های نقشه ای با هم جمع شده و نقشه نهایی مجموع امتیازها تهیه گردید. در مرحله آخر نقشه نهایی به سه طبقه ی تناسب زمین برای توسعه ی فیزیکی یعنی زیاد، متوسط و کم - نامناسب - باز طبقه بندی شد.
مراحل فرایند تحلیل سلسله مراتبی
روش ارزیابی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی - - AHP جزو روش های چند معیاری می باشد که با شناسایی و اولویت بندی عناصر تصمیم گیری شروع می شود. این عناصر شامل هدف، معیارها یا مشخصه ها و گزینه های احتمالی می باشند. بکارگیری روش مذکور مستلزم چهار قدم عمده زیر میباشد:
-1 ساخت سلسله مراتب درختی
در این مرحله، مسأله و هدف تصمیم گیری به صورت سلسله مراتبی از عناصر تصمیم که با هم در ارتباط میباشند، در آورده میشود. عناصر تصمیم شامل » شاخصهای تصمیم گیری« و »گزینههای تصمیم« میباشد. فرایند تحلیل سلسله مراتبی نیازمند شکستن یک مساله با چندین شاخص به سلسله مراتبی از سطوح است .[18]
-2 مقایسات زوجی
بعد از طراحی سلسله مراتب، تصمیم گیرنده میبایست مجموعه ماتریسهایی که به طور عددی اهمیت یا ارجحیت نسبی شاخصها را نسبت به یکدیگر اندازهگیری مینماید، ایجاد کند. در AHP عناصر هر سطح نسبت به یکدیگر به صورت زوجی مقایسه می شوند. مقایسه عناصر در یک ماتریس K*K ثبت می شود. مقایسه زوجی به صورت ارزش گذاری عنصر سطر نسبت به عنصر ستون صورت می گیرد و برای ارزش گذاری نیز معمولا از یک مقیاس فاصله ای از 1 تا 9 استفاده می شود. هر چه مقدار ارزش داده شده بیشتر باشد نشاندهنده اهمیت و ارجحیت بیشتر عنصر سطری نسبت به عنصر ستونی است. به طوری که ارزش 9 بیانگر کاملا مهم تر و ارزش یک بیانگر با ارجحیت و اهمیت یکسان است
جدول:1 ارزش گذاری شاخصها نسبت به هم
-3 محاسبات وزنهای نسبی
قدم بعدی در فرایند تحلیل سلسله مراتبی انجام محاسبات لازم برای تعیین اولویت هر یک از عناصر تصمیم با استفاده از اطلاعات ماتریسهای مقایسات زوجی است. به این ترتیب که مجموع اعداد هر ستون از ماتریس مقایسات زوجی را محاسبه کرده، سپس هر عنصر ستون را بر مجموع اعداد آن ستون تقسیم میکنیم. میانگین اعداد هر سطر از ماتریس مقایسات نرمال شده را محاسبه میکنیم. این میانگین وزن نسبی عناصر تصمیم با سطرهای ماتریس را ارائه میکند.
-4 ادغام وزنهای نسبی
به منظور رتبهبندی گزینههای تصمیم، در این مرحله بایستی وزن نسبی هرعنصر را در وزن عناصر بالاتر ضرب کرد تا وزن نهایی آن بدست آید.
-5 محاسبه نرخ سازگاری
تقریباً تمامی محاسبات مربوط به فرایند تحلیل سلسله مراتبی بر اساس قضاوت اولیه تصمیم گیرنده که در قالب ماتریس مقایسات زوجی ظاهر میشود، صورت میپذیرد و هر گونه خطا و ناسازگاری در مقایسه و تعیین اهمیت بین گزینهها و شاخصها نتیجه نهایی به دست آمده از محاسبات را مخدوش میسازد. نرخ ناسازگاری وسیلهای است که سازگاری را مشخص ساخته و نشان میدهد که تا چه حد میتوان به اولویتهای حاصل از مقایسات اعتماد کرد. تجربه نشان داده است که اگر نرخ ناسازگاری کمتر از 0/10 باشد سازگاری مقایسات قابل قبول بوده و در غیر اینصورت مقایسهها باید تجدید نظر شود. شاخص سازگاری بصورت زیر تعریف میشود:
n عبارتست از تعداد گزینههای موجود در مساله
xam وزن معیار/سطر ماتریس ارزش گذاری*ستون وزن ها. نرخ سازگاری از تقسیم شاخص سازگاری برشاخص تصادفی بدست میآید.
شاخص تصادفی نیز از جدول - 2 - استخراج میشود.
جدول :2 شاخص تصادفی
نتایج
همانطور که پیشتر گفته شد اولین گام در AHP ترسیم یک نمایش گرافیکی از مسئله است که در آن هدف، معیارهای مناسب برای دستیابی به هدف و گزینه های مورد نظر نشان داده شود. در واقع در این مرحله سطوح مختلف تحلیل به صورت سلسله مراتبی و گرافیکی به تصویر کشیده می شوند. در سطح اول هدف قرار دارد که در پژوهش حاضر هدف، تعیین مکانهای مناسب برای توسعه فیزیکی شهرهای استان گیلان - بر پایه معیارهای طبیعی - می باشد.
در سطح دوم معیارها یا سنجه هایی که می توان با آنها به هدف مورد نظر دست یافت مشخص می شوند. در این پژوهش برای رسیدن به هدف مورد نظر از 7 معیار طبیعی استفاده شده است. در سطح سوم کیفیت تناسب زمین برای هدف مشخص شده و لذا زمین از نظر تناسب به سه رده یا طبقه تناسب زیاد، متوسط و کم تقسیم گردیده است.
بالاخره در سطح چهارم گزینه ها یا آلترناتیوها قرار دارند که در بررسی حاضر شامل کوچکترین واحدهای نقشه ای یعنی پیکسل ها هستند. به عبارت دیگر با اجرای این روش با توجه به هدف و معیارها، یکی از گروههای سه گانه تناسب زمین به هر یک از پیکسل ها تعلق خواهد گرفت و برونداد روش، نقشه ای است که تناسب زمین را در سه طبقه نشان می دهد.
در AHP هر سطح نسبت به یکدیگر به صورت زوجی مقایسه می شوند. مقایسه و وزن دهی به عناصر در یک ماتریسK*K ثبت می شود که در این بررسی یک ماتریس 7*7 ایجاد گردیده است. جدول - 3 - ، ماتریس ارزش گذاری و وزن دهی به معیارهای هفت گانه در پژوهش حاضر را نشان می دهد که در نرم افزار مربوطه ایجاد و محاسبه شده است. وزن های نسبی هر یک از معیارها در ستون آخر جدول درج شده و مجموع آنها برابر یک است. همچنانکه در جدول مشهود است بیشترین اهمیت و وزن به ترتیب مربوط به شیب، پوشش زمین، فاصله از گسل و ارتفاع می باشد.
جدول :3 ماتریس مقایسه زوجی و وزن دهی
1/3 * به معنی 1 تقسیم بر 3 است.
نرخ سازگاری در روش AHP شاخصی است که سازگاری مقایسه ها را نشان می دهد. این نرخ گویای درجه صحت و دقت ارزش گذاری ها در مقایسات زوجی است. همانطور که قبلا گفته شد اگر نرخ مذکور از 0/1 کمتر باشد می توان ارزش گذاری ها و مقایسات را خوب و صحیح دانست، در غیر اینصورت ارزش گذاری و مقایسات زوجی باید دوباره انجام گرفته و اصلاح شود. مقدار نرخ سازگاری در محاسبات حاضر برابر 0/084 بدست آمد که نشاندهنده صحت مرحله ارزشگذاری می باشد.
پس از تهیه لایه های نقشه ای مختلف از فاکتورهای طبیعی هفت گانه - نقشه 2 - - - ، وزن بدست آمده برای هر یک از لایه ها در نقشه مربوطه ضرب گردیده و سپس کلیه نقشه های وزن دار شده با یکدیگر جمع جبری گردیده و در نهایت یک نقشه خروجی مجموع امتیازها بدست آمد - نقشه . - - 3 - نقشه حاصل برای هر پیکسل دارای امتیازی است که تناسب آن پیکسل را برای توسعه کالبدی نشان می دهد. هر چه مقدار امتیاز بیشتر باشد، تناسب نیز بیشتر است. نواحی آبی تیره در نقشه - 3 - ، زمین های با تناسب زیاد و نواحی قرمز زمین های با تناسب کمتر را نشان می دهد. پس از تهیه نقشه نهایی، محدوده مربوط به مناطق حفاظت شده و محدوده تالاب انزلی با آن همپوشانی شدند
