بخشی از مقاله
کاربرد شاخههای ژئوماتیک در مطالعات و برنامهریزی شهری
چکیده
روشهای ژئوماتیک امروزه بهعنوان مجموعهای از کارآمدترین روشها در تجزیه و تحلیلها و تفسیرهای مربوط به موضوعات مطرح در برنامهریزی شهری چشماندازهای روشنی پیش روی متخصصان و دستاندرکاران این عرصه قرار داده است. از طرف دیگر با پیشرفت روزافزون سیستمهای ژئوماتیک و کاربرد آن در برنامهریزی شهری و جهتگیری مدیریت شهری کشور در جهت استفاده از این سیستمها در مدیریت و خدمات شهری میتوان از تواناییهای ژئوماتیک بهعنوان ابزاری در شناسایی مشکالت شهری بر اساس معیارها و شاخصها سود جست.
در شهرهای کنونی با پیچیدگیها، عدم قطعیت ها و عوامل متعددی که بر نحوهی توسعهی آن اثر میگذارد، روشهای سنتی در حل مسائل فضایی نظیر روی هم گذاشتن دستی نقشهها دیگر نمیتواند پاسخ گو باشد. سرعت رشد و دگرگونی شهرها و همچنین حجم انبوه عوامل تأثیرگذار بر مسائل فضایی در شهر چارهای جز استفاده از یک چارچوب معین مبتنیبر GIS در حل مسائل فضایی در شهرسازی باقی نگذاشته است.
پیادهسازی سیستم ژئوماتیک با نگرش به موضوعات شهری عالوهبر زمینهسازی گرایش مدیریت شهری در بهکارگیری سیستمهای نوین مدیریتی، ضمن استفاده از کاربردهای گستردهی این سیستمها در مدیریت شهری، نیاز مدیران برای شناسایی بافتهای شهری بر اساس مالکهای مختلف با پارامترهای متفاوت را برآورده میسازد(کوهساری، 1386، ص(1
تعیین جایگاه ژئوماتیک متشکل از فتوگرامتری )نقشهبرداری هوایی(، سنجش از دور (RS) نقشهبرداری زمینی و سیستمهای اطالعات جغرافیایی (GIS) در عرصههای مختلف مطالعات ش هری محورهای اصلی مورد بحث در این مقاله هستند که از نقطهنظرهای کاربرد و مدیریت این نوع اطالعات مورد بررسی قرار خواهند گرفت. در این تحقیق مهمترین پارامترهای مطرح در هر یک از این کاربردها با توجه به نیازهای موجود در برنامهریزیهای شهری تعیین میشود. نتایج این مقاله حاکی از اهمیت روشهای ژئوماتیک در استفادههای چند منظوره در برنامهریزی و مطالعات شهری است.
كليد واژهها: ژئوماتیک، فتوگرامتری، سنجش از دور (RS) نقشهبرداری، سیستم اطالعات جغرافیایی (GIS) مطالعات شهری، برنامهریزی شهری، معماری و شهرسازی.
مقدمه
مبحث اندازهگیریهای هندسی ازجمله مباحث مطرح در بسیاری از کاربردهای پژوهشی و اجرایی در مطالعات شهری به شمار میرود. ضرورت تعیین موقعیت و وضعیت عوارض، اطالع از شرایط فیزیکی و توپوگرافی محیط شهرها، تهیهی نقشههایی از پالن سایتهای شهری، تهیهي پروفیلهایی از مقاطع مختلف شهری، تولید مدلهای هندسی مرمت و بازسازی بافتهای تاریخی، فرسوده و فرهنگی در شهرها و... ازجمله مواردی هستند که اهمیت ژئوماتیک را در کاربریهای برنامهریزی شهری روشن میسازد. استفاده از روشهایی که امکان استخراج اطالعاتی با بیشترین دقت و در حداقل زمان ممکن فراهم آورند، همواره مورد توجه متخصصان و محققان شهری قرار گرفته است. مشکالت ناشی از بهکارگیری روشهای سنتی در تهیهي مدلها و نقشههای مورد نیاز در مقیاسهای مختلف باعث بروز مشکالتی در انجام مدلسازی مورد نیاز در مطالعات شهری شده است که از آن جمله میتوان به صرف زیاد هزینه و نیروی انسانی در فعالیت های تهیهي طرحهای مرمت و بازسازی شهرها و... اشاره نمود(ایازی، 1385، ص (5 بهکارگیری داده ها که بهصورت نقش ه ها و داده های مرتبط هستند با روش های سنتی، بسیارُپرهزینه وقت گیر است. بیشتر پدیده های درون شهرها را عوارضی تشکیل می دهند که شکل موقعیت مکانی آن ها از یک طرف و ویژگی های توصیفی رقومی آن ها از طرف دیگر حائز اهمیّت است )نظریهي پهنه بندی امالک، موقعیت مشخصات خیابان ها و پارک ها(. سیستم های اطالعات جغرافیایی، موقعیت و شکل آن پدیده ها را به صورت نقشه و ویژگی های هر یک را به طور جداگانه به صورت داده های توصیفی رقومی ذخیره و دسته بندی کرده و ابزار بهنگامسازی و پردازش سریع و دقیق آن ها را در اختیار کاربران قرار میدهد(رسولی، 1386، ص (52
نقشهبرداری و نقشه
نقشهبرداری علمی است که ریاضیات عملی را با فنون اندازهگیری و هنر ترسیم توأم نموده و به وسیلهي آن قطعاتی از سطح زمین را با کلیهي عوارض آن در روی صفحهی افقی نمایش میدهد. پس نقشه، تصویر افقی منطقهای با مقیاس کوچک بر روی یک صفحه میباشد(نوبخت، 1371، ص (1
نقشهبرداریهای کاداستری
تا زمانی که موضع و موقع جغرافیایی یک فرد، یک خانواده یا یک ایل و قبیله و محدودهی تملک آنها قطعی و روشن نباشد، هویت و سرزندگی آنها زیر سؤال است(پورکمال، 1384، ص (89
قطعه واحد زمین با حداقل خطاهای مجاز، در ابعاد، موقع، کدها و اطالعات توصیفی گسترش و استحکام خواهد یافت. شهرداریها، وزارتخانهها و نهادهای دولتی و بخش خصوصی که هر کدام به سهم خود با کاداستر ارتباط متقابل یا یک طرفه خواهند داشت(همان منبع، ص (91 گروهی از آنها در تصویر1 نشان داده شده است.
برداشتهای کاربردی در معماری و شهرسازی
-1 برداشت مسطحاتی Planimetryبه منظور تهیهی پالن موقعیت و مساحت.
-2 برداشت ارتفاعی Altimetryبرای تهیهي پروفیل. -3 برداشت مسطحاتی ارتفاعی Topometryبرای تهیهي نقشههای توپوگرافی.
کاربرد نقشههای توپوگرافی
نقشههای توپوگرافی برای مطالعات اولیهي پروژههای عمرانی، انتخاب بهترین محل برای پیاده کردن طرحها، تهیهي برش از مناطق مورد نظر، محاسبهی حجم عملیات خاکی، تفکیک و تسطیح زمین و... مورد استفاده قرار میگیرند(روحانی، 1383، ص (67
کاربرد زاویهیاب )تئودولیت( در شهرسازی
عالوهبر قرائت زوایای افقی و قائم که کار تخصصی دوربینهای زاویهیاب است، این دوربین ها کاربردهای فراوانی دارد که در اینجا به طور مختصر به بخشی از کارهای مهم دوربین تئودولیت اشاره میکنیم:
-1 تهیهي سایت پالن -2 توجه به سایت پالن و شناسایی و تعیین نقطهی مبنا
-3 تعیین طولها، زوایا و اندازهها و روش بهکارگیری آنها در پیاده کردن پالنها -4 استقرار روی نقاط مبنا و پیاده کردن نقاط )همان منبع، ص (70
پیادهکردن پالنها
به طور کلی پیاده کردن، عمل عکس برداشت و تهیهي نقشه است. اما عمل پیاده کردن یک پالن یا نقطه سادهتر از عمل برداشت است. چون هنگام برداشت یک قطعه زمین و عوارض موجود در آن ابتدا یک شبکه از نقاط مبنا ایجاد و سپس سایر نقاط مهم و عوارض موجود در منطقه برداشت میشود. بنابراین وقتی نقشهی یک منطقه را در دست داریم با نقاط و عوارض، اقدام به پیاده کردن طرحها و پالنهای جدید میکنیم که در روی نقشه ترسیم شدهاند. چون پالنهای پروژه ابتدا برروی نقشهی منطقه مورد نظر ترس یم میشود که به این نوع نقشهها سایت پالن میگویند(همان منبع، ص (69
نقشهبرداری زمینی و کاربرد آن در مطالعات
شهری
روشهای نقشهبرداری میتوانند در تهیهي اطالعات هندسی در قالب مختصات نقاط، مساحت و حجم عوارض نقش مهمی ایفا نماید. اما روشهای نقشهبرداری به دلیل پیچیدگی عوارض میراث فرهنگی و زمانبر بودن این روشها، بیشتر در تکمیل کردن روشهای دیگر ژئوماتیک از قبیل آمادهسازی نقاط کنترل جهت اعمال تصحیحات هندسی، Register کردن مدلها و یا افزایش دقت محصوالت فتوگرامتری مورد استفاده قرار میگیرند(نصیری، 1385، ص(4
تهیهي نقشهی توپوگرافی اطراف سایت ها و بناهای تاریخی شهرها و برداشت اطالعاتی از موقعیت و وضعیت جغرافیایی عوارض در مناطق باستانی با استفاده از روشهای نقشهبرداری منجر به تولید مدلهای مورد نیاز جهت قرار گرفتن در شناسنامهی ثبت آثار فرهنگی میشود تا در مواردی همچون طراحی راههای دسترسی به بناها، تعیین خطرات محیطی تهدیدکنندهي بناها، بررسی شرایط توسعهي شهری محیط اطراف سایتها مورد استفاده ي کارشناسان و گردشگران قرار گیرند.
سیستمهای موبایل و کامپیوتر قابل مجهز به GPS، از وسایلی هس تند که میتوانند ابزارهای مناسبی جهت هدایت و راهنمایی گردشگران حین بازدید از محوطههای دیدنی مثل سایت ها و اماکن باستانی و فرهنگی باشند(وفایینژاد، 1383، ص (21
GIS چیست؟
سامانهي اطالعات جغرافیایی GIS، سامانهای برای مدیریت، تجزیه و تحلیل و نمایش اطالعات جغرافیایی )مکانی( است. دادهها در چنین سامانهای بر اس اس موقعیتشان نشان داده میشوند. فناوری GIS ب ا جمعآوری و تلفیق اطالعات پایگاه دادههای معمولی از طریق تصویرسازی و اس تفاده از آنالیزهای جغرافیایی اطالعات الزم را برای تهیهي نقشههای موضوعی فراهم میسازد. این اطالعات به منظور ارائهی واضحتر رویدادها و پیشبینی نتایج و تهیهي نقشهها به کار گرفته میشود(فیال، 1386، ص (170
تعریف و عناصر تشکیلدهندهي GIS شهری
از دیدگاه های رشته های علمی متعدد، تعاریف متعددي برای GIS ارائه شده است، اما ساده ترین تعریف در این زمینه عبارت است از مجموعه ای از ابزار قدرتمند، متشکل از سخت افزار، نرم افزار و پایگاه داده ها که به منظور جمعآوری، مرتبسازی، بازیافت، تبدیل و نمایش اطالعات فضایی با اهداف خاص توسط افراد متخصص
و مسؤول در جهت مدیریت منطقی شهرها به کار گرفته می شود. هر سیستم شهری دارای شش رکن اصلی شامل، انواع سخت افزارهای کامپیوتری، نرم افزارها، پایگاه های اطالعاتی، نیروهای متخصص، کاربران و تصمیم گیرندگان هستند(رسولی، 1386، ص (52
بهطور کلی گردآوری، ذخیرهسازی و بازس ازی داده های شهری دشوار و گاهی بسیارُپرهزینه است، اما در دهه های اخیر با ظهور ماهواره های منابع زمینی به همراه تکنولوژی عکس های هوایی و سیستم تعیین موقعیت جهانی در جهت ایجاد بانک های اطالعاتی، از حجم مشکالت مربوطه تا حدود زیادی کاسته شده است(همان منبع، ص (53
روش کار GIS
هر نقشه )اعم از زمینشناسی، توپوگرافی، ژئومورفولوژی و( یک مدل نمادین است، زیرا گسترهای سادهشدنی قسمتی از جهان واقعی است که از زاویهي دید نقشهبردار، زمینش ناس یا ناظر مشاهده شده است. مؤلفههای مدل یادش ده عوارض مکانیاند که به تقریب همان موجودیتهای مستقل جهان واقعیاند و بر روی نقشه با نمادهای گرافیکی ترسیم و ارائه میشوند(تصویر(2 )فیال، 1386، ص (171
GIS شهری چگونه کار می کند؟
GIS شهری را میتوان بهعنوان یک فرآیند ورود داده های مستخرج از محیط های شهری و خروج اطالعات موردنی از در محدودهي یک سیس تم کامپیوتری تصور نمود. در روی داده هایی که به محیط GIS وارد می شوند )نظیر عکس های هوایی(بعضی از تجزیه و تحلیل ها )هماهنگی با نقشه های ملکی اسکن شده( صورت گرفته، درنهایت اطالعاتی، نظیر یک نقشهی کاربری برای مناطق خاص حاصل می آید.
این روش در عین ساده بودن، نگرش ورود و خروج داده ها به محیط GIS شهری را نشان می دهد. از طریق تجزیه و تحلیل دادههای خام و جمع آوری شده از محیط های شهری، اطالعاتی حاصل می آید. با استفاده از این اطالعات است که در جهت مدیریت اصولی و بهینهي شهر تصمیم های منطقی و قابل استناد گرفته میشود(جدول (1 )رسولی، 1386، ص (53
اساس کار GIS شهری در عمل
توانایی های این نرمافزار در جهت ذخیره سازی، بازیابی و تحلیل اطالعات شهری )سه رکن عمده در
مدیریت شهرها( خواهد بود.
-1 ذخیره سازی و طبقه بندی اطالعات
GIS یک شهر متشکل از نقشه های گوناگون و داده های توصیفی رقومی مربوط به نقشه ها در الیه های مجزا است. نقشه ها و اطالعات مرتبط با آن ها به طور کلی می تواند موارد زیر را دربرگیرد:
الف( نقشهي شبکهي خیابان ها و پالن عمومی شهر.
ب( نقشهي شبکه های آب، فاضالب، گاز، تلفن و یا مثالً عمق نصب لوله های گاز یا فاضالب، برای مواردی که بهدلیلی حفاری خیابان ها الزم شود.
ج( نقشه های کاربری اراضی که اطالعات توصیفی آن شامل مساحت و نوع کاربری اراضی )مثلا به تفکیک مسکونی، بایر، آموزشی، ورزشی، اداری، انتظامی، صنعتی، تجاری، فضای سبز، فرهنگی، مذهبی و غیره( را دربر می گیرد.
د( نقشهي موقعیت مراکز مختلف )خدماتی، اداری، صنعتی و غیره(.
ت( نقشهي منطقه بندی شهر به تفکیک منطقه، ناحیه، محله یا تقسیم بندی های اختیاری دیگر.
ث( نقشهي پهنه بندی جمعیت )در دوره های مختلف(
ج( نقشهي ترافیک.
ر( نقشهي شبکهي زهکشی سطح شهر.
س( نقشهي پهنه بندی سطح ایستایی آب زیرزمین. ش( نقشهي طبقه بندی اراضی.
ط( نقشهي توپوگرافی.
ظ( نقشهي قدمت ساختمان ها. ل( نقشهي خطوط اتوبوسرانی.
م( نقشهي موقعیت حوادث )آتش نشانی و غیره(
ن( نقشهي مطالعات وضع مسکن(همان منبع، ص (54
-2 بازیابی کلی اطالعات
ویژگی های هر پدیده را در شهر میتوان مشخص کرد. برای مثال مشخصات یک خیابان و یک اثر باستانی در ارتباط با
