مدل ارزیابی تناسب زمین برای توسعه شهری با استفاده از رویکرد تصمیم گیری چندمعیاره و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: بم)

پیشینه و هدف در چند دهه اخیر با افزایش سرعت شهرنشینی و رشد مهاجرت به شهرها، تغییرات گسترده ای در ساختار فیزیکی شهرها به وجود آمده است. اعمال این تغییرات بدون در نظر گرفتن توان اکولوژیکی سرزمین و توجه به الزامات توسعه پایدار شهری، شهرها را با چالش های متعددی مواجه کرده است، که یکی از این چالش ها، تعیین اراضی مناسب جهت گسترش فیزیکی شهر و استقرار کاربری توسعه شهری است. از جمله روش های علمی و قابل اطمینان جهت تعیین و ارزیابی مناطق مستعد توسعه شهری با در نظر گرفتن شرایط و خصوصیات محیطی، ارزیابی توان اکولوژیکی است. انجام چنین ارزیابی تا حد زیادی به استفاده پایدار از زمین و حل مشکلات محیط زیستی ناشی از توسعه سریع شهرها کمک می کند. هدف از انجام ارزیابی توان اکولوژیکی، شناسایی مناسب ترین عرصه ها جهت استقرار کاربری های گوناگون با توجه به برنامه ریزی های آینده است. با توجه به این که معیارها و شاخص های مختلفی باید در انتخاب اراضی مناسب جهت استقرار کاربری توسعه شهری مدنظر قرار گرفته و تجزیه و تحلیل شوند، ضروری می نماید تا از موثرترین روش ها و تکنیک ها جهت شناسایی این اراضی استفاده شود. سامانه اطلاعات جغرافیایی یکی از ابزارهای پرکاربرد در انجام مطالعات محیط زیستی به شمار می آید، که می تواند در انجام ارزیابی توان اکولوژیکی نیز مورد استفاده قرارگیرد. به دلیل نقش و اهمیت معیارها در انجام مطالعات ارزیابی توان اکولوژیکی، روش های مبتنی بر سامانه اطالاعات جغرافیایی می بایست با سایر روش ها و ابزارها ترکیب شوند تا نتیجه قابل قبولی بدست آید. پژوهش حاضر با هدف انجام ارزیابی توان اکولوژیک شهرستان بم، به منظور تعیین عرصه های مناسب جهت استقرار کاربری توسعه شهری با رویکرد استفاده و تلفیق روش های تصمیم گیری چند شاخصه، منطق فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی به انجام رسیده است.مواد و روش ها جهت دستیابی به اهداف این پژوهش در گام نخست با مطالعه و بررسی پژوهش های پیشین و استفاده از نظرات گروه نخبگان، کلیه معیارها و زیرمعیارهای مورد نیاز جهت استقرار کاربری توسعه شهری در منطقه مشخص شد. به همین منظور، پرشسنامه ای طراحی و بین گروه نخبگان توزیع گردید تا نظرات خود را در خصوص معیارها و زیرمعیارها بیان کنند. از جدول مورگان جهت تعیین حجم جامعه آماری و حجم نمونه مورد نیاز استفاده شد. در نهایت 9 معیار و 13 زیرمعیار جهت انجام ارزیابی توان اکولوژیک شهرستان بم انتخاب شدند. جهت وزن دهی و انجام مقایسات زوجی معیارها و زیرمعیارها نیز از روش های تصمیم گیری چند معیاره و نرم افزار expertchoice کمک گرفته شد. در گام بعدی، تمامی نقشه ها با استفاده از نرم افزار arcgis و با توجه به محدودیت های استقرار کاربری توسعه شهری در شهرستان بم به روش فازی استانداردسازی شدند. مقیاس نقشه های مورد استفاده در این پژوهش 1:100000 و رزولوشن لایه های اطلاعاتی دیجیتال نیز 90 ×90 متر است. در گام اخر، با استفاده از روش ترکیب خطی وزن دار و عملگر جمع فازی تمامی لایه های اطلاعاتی روی هم گذاری و نقشه نهایی توان اکولوژیک شهرستان بم تولید شد.نتایج و بحث نتایج حاصل از انجام تحلیل های چند معیاره نشان داد، سه زیرمعیار فاصله از گسل های اصلی، فاصله از چاه های آب شرب و بافت خاک به ترتیب با 0.235، 0.117، 0.114 بیشترین وزن را به خود اختصاص داده اند. نرخ ناسازگاری محاسبه شده حاصل از انجام مقایسات زوجی در این پژوهش برابر با 0.07 محاسبه شد که کمتر از حد آستانه 0.1 است که نشان می دهد قضاوت های صورت گرفته توسط گروه نخبگان به درستی انجام شده است. همچنین با تحلیل نتایج حاصل از روی هم گذاری نقشه ها مشخص شد، بیشترین ارزش پیکسلی محاسبه شده به منظور استقرار کاربری توسعه شهری در منطقه برابر با 0.481 و کمترین ارزش نیز برابر با 0.07 است. جهت انجام تحلیل دقیق تر نقشه با طبقه بندی نقشه نهایی در چهار طبقه، مشخص 24% از مساحت منطقه معادل 18996.2 هکتار دارای توان متوسط، 34% معادل 268854.3 هکتار ضعیف، 22% معادل 178695.7 هکتار بسیار ضعیف و 20% معادل 160762.3 هکتار غیرقابل توسعه است. پراکنش مناطق با توان اکولوژیکی متوسط عمدتا در قسمت های شرق، شمال غرب و به میزان کمتر در مرکز منطقه و پراکنش مناطق با توان بسیار ضعیف و غیرقابل توسعه در محدوده غرب و جنوب منطقه قرار دارند.نتیجه گیری این پژوهش با هدف شناسایی و اولویت بندی مناطق مناسب جهت استقرار کاربری توسعه شهری در شهرستان بم با استفاده از تلفیق روش های تصمیم گیری چند معیاره، سامانه اطلاعات جغرافیایی و منطق فازی به انجام رسیده است. تمامی معیارها و زیرمعیارهای استفاده شده جهت انجام این پژوهش با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی و اقتصادی- اجتماعی منطقه و با استفاده از تکنیک پرسشنامه تعیین گردیده اند.

land suitability assessment model for urban development using multi-criteria decision-making approach and geographic information system (case study: bam)

background and objective in recent decades, with the acceleration of urbanization and the growth of migration to cities, the physical structure of cities has undergone extensive changes. to implement these changes, regardless of the ecological capacities and requirements of sustainable urban development, cities are facing many challenges. one of these challenges is determining the appropriate areas for the physical expansion of the city for the establishment of urban development. one of the most reliable methods to determine the appropriate directions and areas for urban development by considering environmental conditions and characteristics is the land suitability assessment. such an assessment greatly contributes to sustainable land use and solving environmental problems caused by rapid urban development. land suitability assessment aims to identify the most appropriate spatial pattern for future land uses considering the ecological potential of the area. since many criteria need to be considered and analyzed in the selection of appropriate lands for urban development, it is necessary to use the most effective techniques to identify the best locations for future urban expansion. the geographic information system is such a technique, having its most useful application in the land suitability assessment method. in setting the importance of the criteria used and computing the weights of factors, gis tools must be integrated with other methods to improve the results. given that, the present study attempted to evaluate the land suitability to determine suitable areas for the establishment of urban development of bam city through the integration of the multi-criteria decision-making approach, fuzzy logic, and geographic information system.materials and methods to achieve the objectives of this study, with the help of a group of experts, and an extensive review of the related literature, all the criteria and sub-criteria essential to the establishment of urban development were identified as the first step. to this end, a questionnaire was designed and distributed among the group of experts and they were asked to express their opinions on the identified criteria and sub-criteria. to determine the required sample size and population, morgan rsquo;s sampling table was employed. consequently, 9 criteria and 13 sub-criteria were selected for the land suitability assessment in this study. multi-criteria decision-making method and expert-choice software were used to compare and weigh the previously determined criteria and sub-criteria. as the next step, all the data layers were standardized by the fuzzy logic method using arcgis software. the scale of the maps used in this research is 1:100000 and the resolution of digital layers is 90 ×90 meters. after assigning calculated weights to each data layer, they were overlaid using the weighted linear combination method and fuzzy sum technique.results and discussion the results from mcdm analysis revealed that three sub-criteria namely distance from major faults, distance from drinking water wells, and soil texture had the highest weights among other factors at 0.235, 0.117, and 0.114, respectively. the inconsistency calculated for the pairwise comparison in this study was 0.07, which is below the 0.1 thresholds. analysis of the final raster suitability map, resulting from overlaying data layers, showed that the highest and the lowest pixel values were 0.481 and 0.07, respectively. to perform a more accurate analysis, the final suitability map was classified into four suitability classes (medium, low, very low, and undevelopable) indicating that 24% of the studied area equivalent to 189965.2 hectares, categorized as having medium suitability, 34% low equivalent to 268854.3 hectares, 22% very low equivalent to 178695.7 hectares, and 20% undevelopable equivalent to 160762/3 hectares for the establishment of urban development.