مدل‌سازی تخصیص کاربری اراضی پایدار در اصفهان بزرگ با استفاده از ارزیابی چندمعیاره در محیط GIS

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 گروه محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان ، اصفهان،ایران

چکیده

ارزیابی تناسب اراضی نقش مهمّی در مدیریت پایدار محیط­زیست برعهده دارد و پیش­نیاز برنامه‌ریزی سرزمین است که پایداری فعّالیّت­ها و توسعة پایدار را تحت تأثیر قرار می­دهد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و مدل­سازی کاربری­های کشاورزی، توسعة شهری و صنعتی اصفهان بزرگ (به­منزلة مهم­ترین مرکز تمرکز جمعیّتی استان اصفهان و قطب مهمّ کشاورزی و صنعتی کشور) با استفاده از داده­های سال 1397 صورت گرفته است. برنامه­ریزی کاربری اراضی به­طور فزاینده­ای بر جنبه­های مربوط به حفظ محیط­زیست و توسعة پایدار تمرکز دارد. انتخاب مناطق مناسب برای این امر، فرایندی پیچیده و وابسته به بسیاری از عوامل است که برمبنای آن‌ها تصمیم­گیری شود. در نوشتار پیش رو از مدل­های ارزیابی چندمعیارة تخصیص کاربری اراضی برپایة سیستم اطّلاعات جغرافیایی استفاده شد. ابتدا داده­های مورد نیاز (شامل متغیّرهای توپوگرافی، منابع آب، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، دسترسی­ها، عوامل زیرساختی، منابع زیستی، پارامترهای خاک و اقلیم) شناسایی و نقشه‌های تناسب آن­ها به روش فازی تهیه و وزن عوامل با استفاده از فرایند تحلیل سلسله­مراتبی تعیین شد؛ سپس نقشه­های تهیه­شده، با استفاده از روش ترکیب خطّی وزنی باهم تلفیق شده و درنهایت نقشه­های نهایی تناسب اراضی با توجّه به نظرات متخصّصین تهیه و طبقه­بندی شدند. نتایج پژوهش نشان داد که حدود 9/586، 2/197 و 24 کیلومتر مربع (3/20%، 9/6 % و 08/0%) از مساحت کلّ منطقه به­ترتیب برای کاربری­های کشاورزی، توسعة شهری و صنعتی مناسب است؛ همچنین شمال غرب و جنوب شرق منطقه در محدودة نامناسب قرار دارد. براساس نتایج پژوهش حاضر، تکنیک­های ارزیابی چندمعیاره و سیستم اطّلاعات جغرافیایی ابزار کارآمدی برای ارزیابی و برنامه­ریزی اراضی هستند. نتایج نوشتار پیش رو می­تواند به­مثابة تحلیل تصمیم‌گیری چندمعیاره­ای برای به­دست­آوردن بینشی عمیق به‌منظور استفادة پایدار از منابع طبیعی به­شمار رفته و براساس آن سه سناریوی ممکن (روند اکولوژیکی و اقتصادی اجتماعی فعلی، حفاظت از زمین­های کشاورزی و توسعة شهری-صنعتی) طرّاحی و مدل­سازی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


امیدی­پور، مرتضی؛ نیسانی، نجمه؛ تومانیان، آرا و فرجی سبکبار، حسنعلی (1397). توسعة یک سیستم پشتیبان تصمیم‌گیری مکانی با رویکردی آمایشی در تحلیل تناسب اراضی. برنامه­ریزی و آمایش فضا، 22 (2)، 1-22.
بی­همتا، ندا (1391). ارزیابی الگوهای مکانی پوشش اراضی در منطقة مرکزی اصفهان با استفاده از متریک­های سیمای سرزمین. پایان­نامة کارشناسی­ارشد محیط­زیست، دانشگاه صنعتی اصفهان.
شورای هماهنگی توسعة پایدار (1397). اولویت­های دستیابی به توسعة پایدار شهری - کلان­شهر اصفهان. اصفهان: دبیرخانة مشترک کمیسیون­ها و تشکّل­های اقتصادی.
سعیدصبائی، مریم (1395). به­گزینی چندهدفة تخصیص کاربری اراضی به­کمک برنامه­ریزی خطّی ترکیبی و با توجّه به سنجه­های سیمای سرزمین. رسالة دکتری محیط­زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
صحنه، بهمن؛ معمری، ابراهیم و سواری، مسعود (1395). ارزیابی توزیع فضایی مؤلّفه­های توسعة صنعتی. جغرافیا و پایداری محیط، 6 (20)، 105-121.
عسگریان، علی (1397). توسعة چارچوبی مکان­مند برای ارزیابی و مدل­سازی آثار ناشی از مدیریت سرزمین بر تغییرات کاربری کشاورزی. رسالة دکتری، دانشگاه صنعتی اصفهان.
مخدوم، مجید (1390). شالودة آمایش سرزمین. تهران: دانشگاه تهران.
معاونت برنامه و بودجة اصفهان (1396). اسناد راهبردی برنامة ششم توسعة استان اصفهان. اصفهان: سازمان مدیریت و برنامه­ریزی استان اصفهان.
References
Aburas, M., Abdullah, S., Mohammad F., Ramli, M. & Asha’aria, Z. (2017). Land suitability analysis of urban growth in Seremban Malaysia, using GIS based Analytical Hierarchy Process. Procedia Engineering. 198, 1128-1136.
Akbari, M., Neamatollahi, E. & Neamatollahi, P. (2019). Evaluating land suitability for spatial planning in arid regions of eastern Iran using fuzzy logic and multi-criteria analysis. Ecological Indicators, 98, 587-598.
Akıncı, H., Özalp, A. & Turgut, B. (2013). Agricultural land use suitability analysis using GIS and AHP technique. Computers and Electronics in Agriculture, 97, 71-82.
Arciniegas, G., Janssen, R. & Omtzigt, N. (2013). Map-based multicriteria analysis to support interactive land use allocation. International Journal of Geographical Information Science, 25 (12), 1931-1947.
Asgarian, A. (2018). Developing a spatial framework to evaluate and model the effect of land management on agricultural land use change. A thesis for the degree of Ph.D. in Environmental Science, Isfahan University of Technology. (In Persian)
Bathrellos, G., Skilodimou, H., Chousianitis, K., Youssef, A. & Pradhan, B. (2017). Suitability estimation for urban development using multi-hazard assessment map. Science of the Total Environment, 575, 119-134.
Bihamta, N. (2013). Land Cover Patterns Analysis in the central part of Isfahan Using Landscape Metrics. A Thesis for the degree of Master, Isfahan University of Technology. (In Persian).
Boroushaki, S. & Malczewski, J. (2010). Using the fuzzy majority approach for GIS-based multicriteria group decision-making. Computers & Geosciences, 36, 302-312.
Chandio, I., Matori, A., Yusof, K., Talpur, M., Balogun, A. & Lawal, D. (2013). GIS-based analytic hierarchy process as a multicriteria decision analysis instrument. Arabian Journal of Geosciences, 6, 3059-3066.
Coordination council of sustainable development. (2018). Priorities for achieving to urban sustainable development-Isfahan metropolis. Isfahan: Joint secretariat of commissions and organizations of economic. (In Persian)
Hasegawa, T., Fujimori, S., Ito, A., Takahashi, K. & Masui, T. (2017). Global land-use allocation model linked to an integrated assessment model. Science of the Total Environment, 580, 787-796.
Hiremath, B., Balachandra, P., Kumar, B., Sheelratan, S. & Murali, J. (2013). Indicator-based urban sustainability. Energy for Sustainable Development, 17, 555-563.
Hurskainen, P., Adhikari, H., Siljander, M., Pellikka, P.K.E. & Hemp, A. (2019). Auxiliary datasets improve accuracy of object-based land-use/land cover classification in heterogeneous savanna landscape. Remote sensing of environment, 233, 111354.
Kaim, A., Cord, A. & Volk, M. (2018). A review of multi-criteria optimization techniques for agricultural land use allocation. Environmental Modelling & Software, 105, 79-93.
Liu, D., Tang, W., Liu, Y., Zhao, X. & He, J. (2017). Optimal rural land use allocation in central China: Linking the effect of spatiotemporal patterns and policy interventions. Applied Geography, 86, 165-182.
Makhdoom, M. (2011). Fundamental of land use planning. Tehran: university o Tehran press.
Malczewski, J. (2000). On the use of weighted linear combination method in GIS: common and best practice approaches. Transactions in GIS, 4 (1), 5-22.
Malczewski, J. (2006). Ordered weighted averaging with fuzzy quantifiers: GIS-based multicriteria evaluation for land-use suitability analysis. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 8, 270-277.
Moein, M., Asgarian, A., Sakieh, Y. & Soffianian, A. (2018). Scenario-based analysis of land-use competition in central Iran: Finding the trade-off between urban growth patterns and agricultural productivity. Sustainable cities and society, 39, 557-567.‏
Omidipoor, M., Nisani Samani, N., Toumanian, A. & Faraji Sabokbar, H. (2018). Developing a Spatial Decision Support System (SDSS) with Spatial Planning Approach in Land Suitability Analysis. The Journal of Spatial Planning, 22 (2),1-22. (In Persian)
Program and Budget. (2018). Development Documents of Esfahan Province. Management and Planning Organization of Isfahan province Organization. (In Persian)
Ramya, S. & Devadas, V. (2019). Integration of GIS, AHP and TOPSIS in evaluating suitable locations for industrial development: A case of Tehri Garhwal district, Uttarakhand, India. Journal of Cleaner Production, 238, 117872.
Reshmidevi,T., Eldho,T. & Jana, R. (2009). A GIS-integrated fuzzy rule-based inference system for land suitability evaluation in agricultural watersheds. Agricultural Systems,101, 101-109.
SaeedSabaee, M. (2016). Multiobjective Land-Use Optimization Using Hybrid Linear Programming with respect to Landscape Metrics. A thesis for the degree of Ph.D. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. (In Persian)
Sahneh, B., Moammari, E. & Savare, M. (2016). The Assessment of Spatial Distribution of Industrial Development Components. Geography and Sustainability of Environment, 6 (20), 105-121. (In Persian)
Sahoo, S., Sil, I., Dhar, A., Debsarkar, A., Das, P. & Kar, A. (2018). Future scenarios of land-use suitability modeling for agricultural sustainability in a river basin. Journal of Cleaner Production, 205, 313-328.
Sakieh, Y., Salmanmahiny A., Jafarnezhad, J., Mehri, A., Kamyab, H. & Galdavi, S. (2015). Evaluating the strategy of decentralized urban land-use planning in a developing region. Land Use Policy, 48, 534-551.
Sola, I., García-Martín, A., Sandonís-Pozo, L., Álvarez-Mozos, J., Pérez-Cabello, F., González-Audícana, M., & Montorio Llovería, R. (2018). Assessment of atmospheric correction methods for Sentinel-2 images in Mediterranean landscapes. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,73, 63-76.
Sun, Y. & Zhao, S. (2018). Spatiotemporal dynamics of urban expansion in 13 cities across the Jing-Jin-Ji Urban Agglomeration from 1978 to 2015. Ecological Indicators, 87, 302-313.
Ustaoglu, E. & Aydınoglu, A.C. (2020). Site suitability analysis for green space development of Pendik district (Turkey). Urban Forestry & Urban Greening, 47, 126542.
Yalew, S.G., van Griensven, A. & van der Zaag, P. (2016). AgriSuit: A web-based GIS-MCDA framework for agricultural land suitability assessment. Computers and Electronics in Agriculture, 128, 1-8.
Zhao, X., Ma, X., Tang, W. & Liu, D. (2019). An adaptive agent-based optimization model for spatial planning: A case study of Anyue County, China. Sustainable Cities and Society, 51, 101733.