بخشی از مقاله
مکان يابي ايستگاه هاي آتش نشاني با استفاده از روش تحليل شبکه و مدل AHP در محيط GIS مطالعه موردي: شهر قم
چکيده
از ميان کاربريها و خدمات موجود در شهر، توزيع و مکان يابي بهينه ي ايستگاه هاي آتش نشاني بـه دليـل اهميت و توجه روزافزون به امر ايمني در شـهرها و ارايـه ي تمهيـداتي در زمينـه ي پيـشگيري و مقابلـه بـا آتش سوزي و حادثه از اهميت قابل توجهي برخوردار است . شهر قم با جمعيتيدر حدود ٩٥٧٤٥٧ نفر در سال ١٣٨٥ و به عنوان يک شهر پرجمعيت ، از نظر تعداد و پراکندگي واحـدهاي خـدماتي از جملـه ايـستگاه هـاي آتش نشاني با کمبود روبرو است . در اين مقاله با روش توصيفي - تحليليو با بهره گيري از روش تحليل شـبکه در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)، توزيع فضايي، مکان استقرار و شـعاع عملکـرد ايـستگاه هـاي آتش نشاني موجود شهر قم مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است . نتايج نشان ميدهد کـه الگـوي پـراکنش ايستگاه هاي آتش نشاني شهر قم در وضع موجود از الگوي مناسبي برخـوردار نمـي باشـد و فاصـله ي زمـاني رسيدن خودروهاي آتش نشاني به آخرين نقطه ي منطقه ي تحت پوشش خود بيش از ٥ دقيقه ميباشد کـه بـا مدت زمان استاندارد، ٢ دقيقه اختلاف داشته و عملاً يک سوم شهر به اين کاربري دسترسـي مناسـب نـدارد.
بنابراين با به کارگيري مدل تحليل سلسله مراتبي (AHP) و تلفيق آن با قابليت هاي GIS، براي مناطق خـارج از شعاع عملکردي ايستگاه هاي موجود، ٥ ايستگاه جديد مکان يابيو پيشنهادگرديد تا کل فضاي شهر، براساس استاندارد٣ دقيقه اي رسيدن خودروهاي آتش نشاني به محل حريق ، تحت پوشش ايستگاه هـاي آتـش نـشاني موجود و پيشنهادي قرار گيرد.
کليدواژه ها: مکان يابي، GIS، تحليل شبکه ، مدل AHP، ايستگاه هاي آتش نشاني، شهر قم .
مقدمه
فرآيند برنامه ريزي ، تلاشي است براي ايجاد چارچوبي مناسب که طي آن برنامه ريـز بتوانـد براي رسيدن به راه حل بهينه اقدام کند (٢ :١٩٧٣ ,Lee). استقرار هر عنصر شهري در موقعيـت فضايي- کالبدي خاصي از سطح شهر، تابع اصول و قواعد و ساز و کار (مکانيسم ) هـاي خاصـي است که در صورت رعايت شدن به موفقيـت و کـارايي عملکـردي آن عنـصر در همـان مکـان مشخص ، خواهد انجاميد و در غير اين صورت چه بسا مشکلاتي بروز کند (شهابيان ، ١٣٧٦: ٢١).
توزيع بهينه ي کاربري ها و مراکز خدماتي مسأله اي است که اغلب اوقات برنامه ريزان با آن سر و کار دارند. چرا که به دليل رشد پرشتاب جمعيت و کالبد شهرها، مشکلاتي مانند کمبود و عـدم توزيع فضايي مناسب کاربريها به وجود آمده است (١ :٢٠٠٧ ,Ahadnejad). از ميان کاربريهـا و خدمات موجود در شهر، توزيع و مکان يابي بهينه ي ايستگاه هاي آتش نشاني به دليـل اهميـت و توجه روزافزون به امر ايمني در شهرها و ارايه ي تمهيداتي در زمينه ي پيشگيري و مقابلـه بـا آتش سوزي و حادثه از اهميت قابل تـوجهي برخـوردار اسـت . بـدون ترديـد در ميـان کليـه ي روش هاي موجود براي پيشگيري و کاهش تلفات و خسارات ناشي از آتش سوزي هـا در منـاطق شهري، برنامه ريزي شهري از طريق وضع استانداردها و ضوابط و مقرّرات مربوطه ميتواند سهم قابل توجهي در کاهش خسارات جاني و مالي و تأمين ايمني بيشتر براي شهروندان در بلندمدت داشته باشد، اين امر در شهرهاي ايران که اکثرًا داراي بافتي فـشرده و متـراکم بـا شـبکه هـاي دسترسي نامناسب هستند حساسيت بيشتري را در وضع استانداردها و ضوابط ميطلبد، تـا در مواقع اضطراري و وقوع حوادث در اين بافت ها، عمليات امدادرساني به ساکنين به موقـع انجـام گيرد (پوراسکندري، ١٣٨٠: ٦). سياست کلي ايجاد ايستگاه هاي آتش نـشاني در ايـران سياسـتي بدون برنامه ي خاص و مدون بوده است به گونه اي که براي ايجاد هر ايستگاه در محـدوده هـاي شهري مهمترين اصل ، خالي بودن زمين ، بدون مالک بودن آن و يا عوامل ديگري است کـه بـه موجب آنها بايستي زمين ارزشي نداشته باشد که اين امر بر مکان يابي ايستگاه هاي آتش نـشاني در سطح شهرها تأثيرگذار بوده است (ايمانيجاجرمي، ١٣٧٥: ٥).
مکان يابي ايستگاه هاي آتش نشاني شهر قم نيز از اين قاعده مستثني نبوده است ، شهر قم با نقش غالب زيارتي - مذهبي و با داشتن بافتي فشرده و شبکه هاي دسترسي نامناسب ، مخصوصاً در نيمه ي مياني و جنوبي شهر، داراي کمبود و عدم تعـادل فـضايي در اکثـر خـدمات شـهري بخصوص در زمينه ي مکان يابي درست و استقرار ايـستگاه هـاي آتـش نـشاني بـه تعـداد کـافي ميباشد (کاظميزاد، ١٣٨٧: ٩٤)، به طوري که ١١ ايستگاه آتـش نـشاني موجـود شـهر، قـادر بـه خدمات رساني به کل شهر نبوده و طبق بررسي هاي به عمل آمـده بـيش از يـک سـوم شـهر از شعاع پوشش اين ايستگاه ها خارج ميباشند. ايستگاه هاي آتش نشاني بـه عنـوان مکـاني جهـت استقرارو انتظار خودروهاي آتش نشاني و امداد، از جمله مراکز مهم و حياتي خدمات رسـاني در شهرها هستند که نقش مهمي در تـأمين ايمنـي و آسـايش شـهروندان و توسـعه ي اقتـصادي شهرها ايفا مينمايند. بديهي است خـدمات رسـاني بـه موقـع و مطمـئن توسـط ايـستگاه هـاي آتش نشاني بيش از هر چيز مستلزم استقرار آنها در مکان هاي مناسب است که بتوانند در اسرع وقت ١ و بدون مواجه شدن با موانع و محدوديت هاي محـيط شـهري از يـک طـرف و بـا ايجـاد حداقل آثار منفي برروي زندگي ساکنان شهر از طرف ديگر به محل حادثه رسـيده و اقـدامات اطفاء و يا امداد را به انجام برسانند (سازمان شهرداريها و دهيـاريهـاي کـشور، ١٣٨٣: ١). بـدين ترتيب در اين تحقيق به منظور حل مسأله ي کمبود ايستگاه هاي آتش نشاني و تعيـين بهتـرين مکان براي احداث ايستگاه هاي جديد از ابزارهاي GIS استفاده گرديده است ، چـرا کـه امـروزه مسايل شهري باعث شده است متغيّرهاي متعددي در مکان گزيني کاربري هـا تأثيرگـذار باشـد که امکان تحليل آنها به روش هاي سنتي نظير روي هم گذاري دستي نقشه ها به دليل حجم زيـاد داده ها امکان پذير نميباشد. لذا استفاده از ابزار توانمندي چـون سيـستم اطلاعـات جغرافيـايي (GIS) در مکان يابي کاربري ها در شهر ضروريميباشد (نظري عدلي و کوهساري، ١٣٨٦: ١١).
طرح مسأله و فرضيه ي تحقيق
شهر قم در مرکز ثقل جغرافيايي ايران قرار گرفته است . اين شهر به دليل قرارگيري در کنار شاهراه ارتباطي کشورو همسايگي با استان تهران مرکز سياسي - اداري کشور با فاصـله ي ١٣٥ کيلومتري از شمال آن موقعيت ارتباطي ممتازي را دارا ميباشد (سازمان مديريت و برنامـه ريـزي استان قم ، ١٣٨٢: ٣). شهر قم در سال ١٣٨٥ با نرخ رشـد جمعيتـي ١.٦ درصـد از رشـد بـالاي جمعيت و در نتيجه توسعه ي فيزيکي شتاباني برخوردار بوده است به طوري کـه جمعيـت شـهر طي پنج دهه از ٩٦٤٩٩ نفر در سال ١٣٣٥ به حدود ده برابر (٩٥٧٤٥٧ نفـر) درسـال ١٣٨٥ رسيده (مرکز آمار ايـران ، ١٣٨٦) و اين گسترش فضاي کالبدي شـهر کـه بـا عـدم برنامـه ريـزي مناسب در خدمات رساني مواجه بوده ، نابـسامانيهـايي را نيـز در زمينـه ي خـدمات عمـومي از جمله دسترسي مناسب به ايستگاه هاي آتش نشاني به وجود آورده اسـت (سـازمان آتـش نـشاني و خدمات ايمني شهر قم ، ١٣٨٧: ١٢). با توجه به جمعيت و وسعت فعلي شهر (سال ١٣٨٥)، تنهـا يازده ايستگاه آتش نشاني در شهر مشغول انجام عمليات اطفاء و امداد و نجات به کـل شـهر در مساحتي حدود ١٥٠٠٠ هکتار ميباشند (شکل ١) که با توجه به رعايت استانداردها اين تعداد ايستگاه به هيچ وجه جوابگوي خدمات رساني به کل شهر نبوده و در اين زمينـه کمبـود جـدي
١- ايستگاه هاي آتش نشاني با پوشش مناسب در فاصله ي زماني کمتر از ٥ دقيقه ميتوانند از شدت حوادث و خسارات مالي و جاني به شدت بکاهند، چرا که آتش سوزي در اين فاصله زماني قابليت کنترل بيشتري دارد (مهندسين مشاور عرصه ، ١٣٧٨: ١٤٠).
در شهر احساس ميشود که بايستي با توجه به معيارهاي مکان يابي ايستگاه هاي آتش نشاني به انتخاب مکان بهينه براي اين مراکز در سطح شـهر و افـزايش تعـداد ايـستگاه هـاي مـورد نيـاز پرداخته شود. تا با مکان يابي بهينه ، از اثرات توزيع نامطلوب آن جلوگيري به عمل آيد.
شکل ١: موقعيت ايستگاه هاي آتش نشاني موجود در شهر قم
بنابراين سؤال اساسي اين است که شهر قم با وسعتي حدود ١٥ هزار هکتارو جمعيتي نزديـک به يک ميليون نفر در سال ١٣٨٥، در زمينه ي ايستگاه هاي آتش نشاني چقدرکمبود داشته است
و به چه تعداد ايستگاه و در کدام مکان هاي شهري نيازمند است و به نظر ميرسد که :
١- تعداد ايستگاه هاي آتش نشاني در سطح شهر قم ، با توجه بـه رشـد و پراکنـدگي جمعيـت و استانداردهاي شهري متناسب نباشد.
٢- مکان يابي ايستگاه هاي آتش نشاني شهر قم ، متناسـب بـا رشـد فيزيکـي شـهر و بـر مبنـاي پوشش سريع و کامل حوادث احتمالي انجام نگرفته است .
روش شناسي تحقيق
تحقيق حاضر بر آن است که بـر اسـاس سـؤال و فرضـيه هـاي مطـرح شـده ، بـا توجـه بـه روش شناسي جغرافيايي، با نگرش سيستمي به مناطق شهري به صورت يک کل و نـه تعـدادي اجزاي غير مرتبط و در تعارض با يکديگر نگريسته تا با تعيين مناسب ترين مکان ايـستگاه هـاي آتش نشاني در فضاي شهري بر اساس ديدگاه ساختارگرايي در قالب يک ساختار جغرافيايي بـه حداکثر کارايي و عدالت اجتماعي در شهر دست يافته (مؤمني، ١٣٧٧: ٢٩) و با توجه به ديـدگاه کارکردگرايي (همان ،٢٨-٢٥) ترکيبي صحيح از کاربريها و فعاليت ها را بـا تأکيـد بـر کـاربري خدمات شهري (به ويژه ايستگاه هاي آتش نشاني ) ارايه کرده تا بـا شـناخت و انتخـاب بهتـرين مکـان ، امکـان سـاخت و توسـعه ي کالبـدي - فـضايي ايـستگاه هـاي آتـش نـشاني را از سـوي برنامه ريزان و مديران شهري براي ارايه ي خدمات بهتر فراهم سازد.
در اين مقاله با روش توصيفي - تحليلي و با بررسي عوامل مؤثر در مکان يـابي ايـستگاه هـاي آتش نشاني، از نقشه کاربري اراضي شهر قم ، لايه هاي اطلاعات رقومي ايجاد و وارد محـيط GIS گرديدند، سپس اين لايه ها با استفاده از نقشه هاي جديد به روز شدند و با اتخاذ روش مناسـب ، علاوه بر روش تحليل شبکه و به کارگيري مدل AHP و همچنين ايجاد تغييرات مـورد نظـر بـر روي لايه هاي اطلاعاتي به نتيجـه ي مـورد نظـر کـه مکـان يـابي محـل مناسـب ايـستگاه هـاي آتش نشاني ميباشد، انجام گرديد. لازم به ذکر است که هر يک از مراحل ذکر شده داراي تـأثير مهمي در نتيجه نهايي ميباشد. در اين مطالعه روش کلي بر اين اساس استوار است که مناطق نامناسب غربال شد، سپس تصميمات اساسي تر بر روي مناطق باقيمانده اخـذ شـد و نتيجـه ي نهايي يعني محل مناسب براي ايستگاه هاي آتش نشاني مکان يابي گرديد.
جهت مکان يابي در سيستم هـاي GIS مـيبايـست عوامـل مـؤثر، معيارهـا و محـدوديت هـا به صورت لايه هاي مختلف تهيه شده و مورد پردازش و تحليل قرار گيرند، بـه عبـارت ديگـر در اجراي پروژه ي انتخاب مکان مناسب جهت ايستگاه هاي آتش نشاني در هر منطقه اي بايستي بـه جنبه هاي مختلف اقتصادي - اجتماعي و فرهنگي و زيست محيطي مسأله توجه کرد و با در نظر گرفتن اين جنبه ها به انتخاب محل مناسب مبادرت ورزيد، که در اين مقاله تمامي ايـن نکـات در نظر گرفته شده است .
روش تحليل شبکه ١
در اين تحقيق به کمک روش Network Analyst براي تحليل وضع موجود توزيـع فـضايي ايستگاه هاي آتش نشاني و بررسي شعاع عملکردي آنها و تعيـين منـاطقي کـه خـارج از شـعاع پوشش ايستگاه هاي موجود هستند استفاده شـد. در ايـن روش ، فاصـله ي زمـاني بـين مبـدأ و مقصد به صورت منطقي و واقعي قابل محاسبه ميباشد. بدين ترتيب که ابتدا کليه ي مـسيرهاي ارتباطي شهر بر اساس جهات واقعي ترافيک در محيط AutoMap رقومي و تهيه شد و پـس از ايجاد توپولوژي در محيط ArcGIS اطلاعاتي مانند طـول معـابر، Fnode, Id و Tnode بـه کـار گرفته شده و رابطه ي فضايي بين خطوط شبکه ايجاد گرديد. در مرحلـه ي بعـد بـا اسـتفاده از مطالعات کتابخانه اي و سؤال از رانندگان مختلف در ساعات اوج ترافيک و همچنين حـد مجـاز سرعت اتومبيل در برخي معابر شهر، متوسط سرعت حرکت اتومبيل در سلـسله مراتـب معـابر مختلف شهر به دست آمد و به جدول اطلاعـات توصـيفي شـبکه وارد گرديـد. سـاير اطلاعـات تکميلي شبکه نيز مانند يک طرفه يا دو طرفه بودن ، عرض معابر و تقاطع هاي موجود به شـبکه اضافه شده و براي تحليل آماده شد. سپس از تقسيم طول خيابان ها بر متوسط سرعت حرکـت اتومبيل ها بر اساس فرمول سرعت در فيزيک (V=D.T)، عامل زمان يعني مدت زمان هاي هـر مسير به دست آمد و سيستم شبکه ي شهر با اطلاعات موجود هوشمند شد.
طبق رابطه اي ٢ يک خودرو آتش نشاني در ٥ دقيقه حداکثر ٢.٩ کيلومتر مسافت را بـه طـور مستقيم ميتواند طي کند. البته زمـان آمـادگي و حرکـت خودروهـا کـه بـين ١ تـا ٢ دقيقـه ميباشد جزء اين زمان منظور نشده است (پرهيزگار، ١٣٨٣: ٩٧). بدين ترتيـب بـراي بـه دسـت آوردن شعاع عملکرد ايستگاه ها در ابتدا فاصـله ٢.٩ کيلـومتر و مـدت زمـان ٥ دقيقـه بـر روي شبکه ارتباطي شهر اعمال گرديد. لذا مشخص شد که هر ايـستگاه تـا چـه ميـزان روي شـبکه ميتواند خدمات برساند. سپس با استفاده از روش تحليل شبکه در محـدوده ي مـورد مطالعـه ، متوسط مدت زمان ٣ دقيقه بر روي شبکه ي معابر براي ١١ ايستگاه موجود اعمـال گرديـد کـه نتيجه ي به دست آمده گوياي عدم پوشش تمـامي فـضاي شـهر توسـط ايـستگاه هـاي موجـود ميباشد، به طوري که بيش از يک سوم محدوده شهر از شعاع تحت پوشش اين ايستگاه ها خارج است و نيازمند مکان يابي و احداث ايستگاه هاي جديدميباشد (شکل ٢).
٢- مسافت
کاربرد مدل AHP در مکان يابي ايستگاه هاي آتش نشاني فرآينـد تحليـل سلـسله مراتبـي (AHP) روشـي اسـت منعطـف ، قـوي و سـاده کـه بـراي تصميم گيري در شرايطي که معيارهاي تصميم گيري متضاد، انتخاب بين گزينه ها را بـا مـشکل مواجه ميسازد (زبردست ، ١٣٨٠: ١) و تصميم گيري بايد در يک فضاي چندبعدي صورت پـذيرد مورد استفاده قرار ميگيرد. درچنين شرايطي روش هاي ارزيابي چند معياري، با توجه بـه ايـن که در اين روش ها فرض بر اين است که هر يک از معيارها محوريا "بعد" جداگانـه اي هـستند (توفيق ، ١٣٧٢: ٤٠)، ميتوانند مورد استفاده قرار گيرند. يک روش اساسي جهت آزمون در مدل AHP، روش مقايسه اي دوتايي ميباشد. اين روش از پيچيدگي مفهومي تصميم گيري بـه طـور قابل توجهي ميکاهد زيرا تنها دو مؤلفه در يک زمان بررسي مـي گردنـد کـه شـامل سـه گـام اصلي: الف - توليد ماتريس مقايسه ي دوتايي، ب - محاسبه ي وزن معيارهـا، ج - تخمـين نـسبت توافق ميباشد، در اين تحقيق اين مراحل براي مکان يابي ايستگاه هاي آتش نشاني دنبال شده و نتيجه ي آن درمحيط GIS براي تعيين مکان هاي مناسب و نامناسب براي استقرار ايستگاه هاي آتش نشاني و توليد نقشه هاي خروجي مک
