سیستم های اطلاعات مکانی

به کارگیری سامانه اطلاعات مکانی و تلفیق آن با روش های تصمیم گیری چندمعیاره، ابزارها و قابلیت های سودمندی برای مدلسازی در شاخه های مختلف علوم مکانی فراهم می کند. در طی سال های اخیر، تلفیق GIS و MCDM به طور وسیعی در قالب مدلهای تصمیم گیری انفرادی، در مدل سازی تناسب اراضی بکار گرفته شده، اما مدلهای مبتنی بر تصمیم گیری گروهی، به دلیل وجود اختلاف در نظرات انفرادی و لزوم مدلسازی این شرایط، به ندرت مورد استفاده قرار گرفته اند. در مدلسازی تناسب اراضی، به عنوان پیش نیاز برنامه ریزی کاربری اراضی، معمولاً فاکتورهای مختلف مانند اقلیم، ناهمواری، تیپ اراضی، کاربری و پوشش موجود، دسترسی به زیرساخت ها، عرض جغرافیایی، ازدحام جمعیت، پهنه بندی خطر زلزله، دسترسی به منابع آب و مناطق حفاظت شده را با استفاده از مدلهای MCDM و GIS تلفیق می نمایند. به دلیل وجود ذینفع های مختلف در فرآیند مذکور، لازم است که اختلاف نظرات گروههای مختلف به نوعی لحاظ شود که این مهم مسأله فوق را به یک تصمیم گیری گروهی تبدیل می نماید. در این مقاله از روش تصمیم گیری چند معیاره گروهی متوسط وزنی مرتب(OWA) فازی و IOWA در محیط GIS برای مدلسازی تناسب اراضی مسکونی ناحیه کرمانشاه که شامل شهرستانهای کرمانشاه، هرسین، کنگاور، صحنه و سنقر می باشد، استفاده شده و 10 فاکتورهای مذکور بر اساس نظرات 4 کارشناس و با استفاده از کمیت سنج های OWA، بر اساس استراتژی های مختلف کارشناسان، وزندهی شده اند. سپس وزن ها با استفاده از IOWA با تعیین حد آستانه 3/0، فیلتر شده و در نهایت تلفیق فاکتورها صورت گرفته و نظراتی که دارای تعارض بیشتری هستند با وزن کمتری در تلفیق نهایی، لحاظ شده اند. در منطقه مطالعه موردی 59249 هکتار از سطح ناحیه خیلی مناسب، 358502 مناسب، 439642 باتناسب متوسط، 175302 نامناسب و 124902 هکتار خیلی نامناسب، بدون احتساب مناطق حفاظت شده، بدست آمده است.

نظر به اینکه صنعت گردشگری در برخی کشورها سومین اقتصاد پویا و درحال توسعه پس از صنایع نفت وخودرو محسوب م یشود وسازمان توسعه وهمکاری جهانی این صنعت را پس از بانکداری دومین بخش خدمات در تجارت معرفی نموده است، بنابراین برنامه ریزی برای پیشرفت این صنعت در هر منطقه جهت رونق اقتصادی آن از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. صنعت گردشگری و اطلاعات مکانی ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و نیازمند به یک سیستم جهت جمع آوری، ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل این اطلاعات هستند. به همین علت سیستم های اطلاعات مکانی نقش قابل توجهی در توسعه صنعت گردشگری و حفظ میراث فرهنگی دارد. این پژوهش به منظور دسترسی گسترد هتر، سری عتر، ارزا نتر و راهنمایی گردشگران به اطلاعات گردشگری و خدماتی شهر کرمان، به بررسی نقش GIS واستفاده از محیط های وب مربوط به آن ( Web GIS ) پرداخته است. ابتدا داده های گردشگری شهر کرمان که شامل خیابا نها، میادین، آثار باستانی، سینماها، پار ک ها، رستوران ها و غیره است تهیه و برداشت شد. سپس پایگاه داده های زمین مرجع ( Geodatabase ) درمحیط SQL Server ونرم افزار ArcSDE طراحی گردید. بامشخص نمودن سطوح دسترسی هر کاربر واستفاده از نرم افزار ArcGIS Server نقشه گردشگری شهر در محیط Web GIS باقابلیت کاربرد واطلاع رسانی مراکز تفریحی و گردشگری شهر کرمان برای گردشگران و مسافران تهیه گردید. در نقشه مذکور کاربران توانایی جستجوی هر مکان از شهر، پرسش و پاسخ ( Query )وغیرهرادارند. همچنین در این پژوهش جهت استفاده از تحلیل های مربوط به شبکه معابر شهری مانند مشخص نمودن نزدیکترین مکان گردشگران به مقاصد مورد نظرشان، شبکه هندسی خیابان های شهر کرمان نیز طراحی گردیده است. در واقع در این پژوهش یک سیستم اطلاعات گردشگری برای شهرکرمان تهیه شده است.

تعیین مناطق دارای پتانسیل انرژی زمین گرمایی جهت اکتشاف و بهرهبرداری انرژی های پاک و سازگار با محیط زیست، دارای اهمیت ویژه است. هدف از این مطالعه کاوش مناطق دارای پتانسیل زمین گرمایی با توجه به ویژگی های زمین شناسی مناطق شمال غربی کشور، با استفاده از سیستم های اطلاعات مکانی  و روش های تصمیم گیری چندمعیاره می باشد. در این مطالعه از بسته تحلیل چند معیاره مکانی  نرم افزار و همچنین روش تصمیم گیری مبتنی بر وزن های ترتیبی  در نرم افزار استفاده شده است. پنج استان شمال غربی ایران شامل آذربایجان غربی و شرقی، اردبیل، کردستان و زنجان، که دارای تعداد زیاد چشمه ی آب گرم بوده و از لحاظ زمین گرمایی از اهمیت بالایی برخوردارند به عنوان منطقه ی مورد مطالعه انتخاب گردید. از میان چشمه های آب گرم منطقه، تعداد 9 چشمه در مرحله پتانسیل سنجی و 30 چشمه نیز به منظور ارزیابی نتایج حاصل از سناریوهای مختلف تصمیم گیری، به کار گرفته شدند. به منظور اعتبار سنجی نتایج مدل سازی های صورت گرفته، 8 سناریوی مختلف تصمیم گیری حاصل از ترکیب معیارهای مورد ارزیابی، مشخص گردید و نقشه تناسب زمین گرمایی حاصل از مدل سازی سناریوها با موقعیت چشمه های آب گرم موجود مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا با توجه به محل چشمه های آب گرم موجود که نشان از وجود پتانسیل زمین گرمایی هستند، تعداد این چشمه ها در هر کلاس تناسب برای سناریوهای مختلف مشخص شد. نتایج حاصل از سناریوهای مختلف و همپوشانی با چشمه های آب گرم در منطقه که نشانگر وجود منابع زمین گرمایی هستند، نشان دهنده سازگاری نتایج مطالعه با واقعیت زمینی است. در اغلب سناریوها، چشمه های آب گرم در کلاس های متناسب یا خیلی متناسب قرار گرفته اند. این بدان معناست که نتایج حاصل از این مطالعه قابل قبول بوده و می تواند در برنامه ریزی های مربوطه مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی روابط مکانی داده های محیطی به عنوان یکی از مهم ترین اهداف آمار فضایی برای تحلیل الگوهای فضایی و درک وابستگی های فضایی به حساب می آید. توجه به عدم استقلال مشاهدات و وابسته بودن آن ها به یکدیگر در فضای مورد مطالعه و استفاده مستقیم از فضا، محیط، همسایگی، جهت گیری و روابط فضایی در محاسبات سبب برتری یافتن این روش نسبت به آمار کلاسیک شده است. موقعیت مکانی پروانه های صادره ساختمانی در سال 1398 در محدوده شهرداری منطقه دو به عنوان داده اصلی این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. نوع پروانه در گروهای احداث بنا، تجدیدبنا، توسعه بنا، تمدید مهلت پروانه، تغییر کاربری، تعمیرات جزئی و اساسی و اصلاحیه پروانه دسته بندی شده و موقعیت مکانی مجموع 697 پروانه صادره ساختمانی به عنوان داده خام در وسعت محدوده محللات مطالعه شده اند. جهت تحلیل الگوهای موقعیت های مکانی پروانه های صادره ساختمانی از سیستم محله بندی شهر شیراز که توسط معاونت برنامه ریزی و توسعه سرمایه انسانی شهرداری شیراز تهیه شده بود استفاده و محدوده شهرداری منطقه دو به 31 محله تقسیم بندی گردیده است. در نتیجه این تحقیق مشخص گردید در برخی محلات توزیع داده ها بصورت یکپارچه با فراوانی بیشتر و در برخی محلات با توزیع کم روبرو بوده است. در تحلیل کلاستربندی موقعیت مکانی پروانه ها در سال 1398 مقدار P-value بسیار کوچک و نزدیک به صفر و مقدار Z محاسبه شده منفی و همچنین مقدار آماره G صفر محاسبه گردید که نشان دهنده الگوی توزیع نرمال پروانه ها در سطح محلات بوده است.

سابقه و هدف: در سالیان اخیر، مدل سازی و شناسایی الگوی توزیع مکانی پدیده جزیره حرارتی شهری با هدف برنامه ریزی برای مواجهه با اثرات این پدیده و پیش بینی تأمین زیرساخت های مورد نیاز در تأمین آسایش حرارتی بهتر شهروندان افزایش یافته است. مدل اوکه از جمله مدل های مطرح در این زمینه است که بیشینه شدت جزیره حرارتی (UHImax ) را بر اساس شاخص نسبت منظر کانیون های شهری شبیه سازی می کند. وابستگی مدل اوکه به شرایط اقلیمی و فیزیکی شهرها ایجاب می کند؛ این مدل قبل از استفاده در هر منطقه شهری، مورد ارزیابی قرار گرفته تا در صورت نیاز، اصلاح شود. با توجه به تأثیراتی که عامل مقاومت آیرودینامیک کانیون های شهری(طول زبری) در UHImax دارد، لحاظ کردن شاخص این عامل در فرآیند محلی سازی مدل، می تواند دقت نتایج حاصل را تحت تأثیر قرار دهد. در این پژوهش سعی شده است، ضمن محلی سازی مدل اوکه در ناحیه ای از منطقه 22 شهر تهران؛ تأثیر طول زبری نیز در این فرآیند بررسی شود. تهیه داده های دمایی کانیون های شهری از جمله چالش های مهم در فرآیند مدل سازی محسوب می شود. تحقیقات نشان می دهد دمای هوای مناطق مرکزی و حومه شهرها در هنگام شب، به دمای سطح زمین (LST) نزدیک است و LST کانیون ها می تواند به عنوان یک تقریب مناسب از دمای هوا مورد استفاده قرار گیرد. لذا در این تحقیق سعی شد؛ با بهره گیری از داده های سنجنده های حرارتی ماهواره ای و استفاده از یک الگوریتم مناسب بازیابی LST ، مشکل تهیه داده های دمایی حل گردد. محاسبه شاخص های هندسی و مقاومت آیرودینامیکی کانیون ها در فرآیند مدل سازی، به علت نیاز به انجام پردازش های گوناگون مکانی، پیچیده و زمان بر است و از این رو، چالشی دیگر در این زمینه محسوب می شود. سیستم های اطلاعات مکانی (GIS) با دارا بودن قابلیت ذخیره سازی روابط توپولوژیک عوارض جغرافیایی و تجزیه و تحلیل آن ها می تواند محاسبه این شاخص ها را تسهیل نماید. لذا در انجام این پژوهش، از سیستم های اطلاعات مکانی استفاده شده است. مواد و روش ها: در این پژوهش به منظور تهیه داده های دمایی مورد نیاز، از داده های سنجنده ASTER و داده های هواشناسی نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی به محدوده مطالعاتی در فاصله زمانی سال های 2016 تا 2022 میلادی استفاده شد. این داده ها در محیط نرم افزار MATLAB و با استفاده از الگوریتم پنجره مجزا مورد پردازش قرار گرفت و دمای سطح زمین و بیشینه شدت جزایر حرارتی سطحی در محدوده مطالعاتی محاسبه شد. سپس، محاسبه شاخص های نسبت منظر، طول زبری و UHImax شبیه سازی شده کانیون ها (بر اساس مدل اوکه)؛ از طریق پردازش نقشه های رقومی در برنامه ModelBuilder در محیط نرم افزار ArcGIS صورت پذیرفت. پس از تقسیم بندی محدوده مطالعاتی به محدوده های آموزشی و محدوده چک، محلی سازی مدل UHImax در دو حالت مختلف انجام شد. در حالت اول، ضرایب مدل محلی در محدوده آموزشی با لحاظ کردن شاخص نسبت منظر محاسبه شد. بدین منظور، کانیون ها بر اساس شاخص نسبت منظر به یازده کلاس مختلف طبقه بندی گردید و مقدار UHImax شبیه سازی شده و اندازه گیری شده آن ها در منطقه آموزشی محاسبه شد و از طریق تحلیل رگرسیون این دو دسته داده، مدل محلی اوکه در منطقه مطالعاتی به دست آمد. در حالت دوم، در ابتدا کانیون های محدوده آموزشی بر اساس شاخص طول زبری به دو دسته جداگانه طبقه بندی و سپس، دسته اول کانیون ها بر اساس شاخص نسبت منظر به هشت گروه مجزا و دسته دوم، به سه گروه مختلف طبقه بندی گردید. با محاسبه UHImax شبیه سازی شده و اندازه گیری شده هر یک از گروه ها، و استفاده از تحلیل رگرسیون، مدل محلی سازی شده اوکه برای هر یک از 2 طبقه مذکور تعیین گردید. نتایج و بحث: با اعتبارسنجی مدل های به دست آمده در محدوده چک، مقادیر R^2، ρ،RMSE و MAE حاصل از رگرسیون در حالت اول، به ترتیب: 0/53 ، 0/73، 1/18 ± و 0/98و در حالت دوم، به ترتیب0/80، 0/89، 1/05 ± و 0/87محاسبه شدند. مقایسه این نتایج نشان می دهد لحاظ کردن شاخص مقاومت آیرودینامیک در فرآیند مدل سازی UHImax ضمن افزایش ضرایب همبستگی و ضریب تشخیص رگرسیون؛ سبب افزایش دقت نتایج حاصل از مدل محلی و بهبود مدل شده است.