بهینه‌سازی چندهدفه تخصیص کاربری اراضی با استفاده از الگوریتم NSGA-II

الگوی کاربری اراضی به‌واسطه افزایش فعالیت‌ها و دخل و تصرف‌های بشر بر زمین به‌منظور برآوردن نیازهای مختلف، دایماً در حال تغییر است. بهینه‌سازی تخصیص کاربری اراضی همانا یافتن بهترین الگوی ممکن با در نظر گرفتن نیازهای حاکم بر مقوله تخصیص است. اغلب جست‌وجوها و بهینه‌سازی‌های کاربری اراضی در دنیای واقعی، ماهیتاً دربردارنده چندین هدف‌اند. در این مطالعه قابلیت الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب نخبه‌گرا (nsga-ii) با طراحی و استفاده از دو نوع عملگر تقاطع یکنواخت (uc) و عملگر تقاطع دوبعدی (tdc) برای بهینه‌سازی تخصیص کاربری اراضی با اهداف چندگانه در بخشی از حوضه طالقان مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. داده‌های به‌کار‌رفته شامل نقشه کاربری اراضی سال 2002، توپوگرافی، خاک‌شناسی، اطلاعات مربوط به میزان فرسایش خاک و بازدهی اقتصادی از منطقه مورد مطالعه بوده است. اهداف مورد نظر شامل میزان فرسایش، میزان رواناب، تناسب اراضی، میزان فشردگی ـ سازگاری و بازدهی اقتصادی است. مدل طراحی‌شده با دو جمعیت اولیه متفاوت اجرا گردید. بار اول با جمعیت کاملاً تصادفی و بار دوم با تولید جمعیت اولیه تصادفی راهنمایی شده که در آن نسبت مساحت کاربری‌های مختلف تعیین شده بود. نتایج نشان داد کارکرد عملگرهای تقاطع کاملاً تحت تاثیر شرایط اولیه قرار دارد و عملگر uc فاقد توانایی مناسب در ایجاد همگرایی کلی است. همچنین استفاده از تقاطع tdc با جمعیت اولیه راهنمایی شده، همگرایی را بسیار افزایش داد و موجب بهبود نتایج گردید. به لحاظ پیوستگی قطعات کلاس‌های مختلف کاربری نیز عملگر tdc بهتر از uc کارکرد داشته است. نتایج این مطالعه نشان داد که پس از بهینه‌سازی کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه، علاوه بر کاهش فرسایش خاک، میزان سوددهی کلی نیز افزایش یافته است. کلید‌واژه‌ها: بهینه‌سازی چندهدفه، کاربری اراضی، الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب نخبه‌گرا