مطالعه و بررسی توسعه منطقه شهری با استفاده از ترکیب اتوماتای سلولی و سیستم فازی در سامانه اطلاعات مکانی (منطقه مورد مطالعه :شهر شیراز)
محورهای موضوعی : کاربرد GIS&RS در برنامه ریزی شهری
محمدابراهیم عفیفی
1
*
,
وحید سهرابی
2
1 - دانشیار گروه جغرافیا ، واحد سمنان ،دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان، ایران
2 - دانشجوی دکتری گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری، واحد لار ،دانشگاه آزاد اسلامی لارستان،ایران
کلید واژه: توسعه منطقه شهری, اتوماتای سلولی, سیستم فازی, شیراز,
چکیده مقاله :
مقدمه: امروزه رشد سریع شهرهای جهان بخصوص در کشورهای در حال توسعه مشکلات فراوانی را در حوزههای زیست محیطی، اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و ... ایجاد کرده است. به همین دلیل جایگاه مدلسازی و پیشبینی تغییرات کاربری اراضی در آینده برای مدیریت شهری و محیط زیست و مسئولین و محققان ذیربط بیش از پیش اهمیت پیدا کرده است. روش کار: هدف و نوآوری این تحقیق، بکارگیری تلفیقی مدل اتوماتای سلولی(CA)، استنتاج فازی و روش میانگین وزنی مرتب (OWA) بر مبنای سیستم اطلاعات مکانی و ارائه مدلی ساده ودر عین حال قدرتمند جهت مدلسازی و پیشبینی توسعه شهری میباشد. استفاده از روشهای فازی در مدل پیشنهادی این تحقیق، در راستای پوشش ضعفهای اتوماتای سلولی بکار گرفته شده و سعی میشود مراحل مختلف مدل CA از جمله قوانین انتقال به صورت فازی بیان شوند. همچنین روش OWA برای مدلسازی عدم قطعیت موجود در پدیدههای طبیعی، سناریوهای مختلف برای شرایط مختلف تولید میکند. دراین راستا مدل از چهار بخش اصلی تناسب فیزیکی، سطح دسترسی، اثر همسایگی و محاسبه تناسب کلی تشکیل شده است. در دو بخشتناسب فیزیکی و سطح دسترسی با تعریف سیستم فازی و بکارگیری دادههای مورد نیاز نقشههای مربوط به هر بخش تهیه میشوند. اما برای محاسبه اثر همسایگی از دو روش فاکتور غنی سازی و روش ترکیبی فاکتور غنی سازی با OWA استفاده میشود نتایج: نتایج مدلسازی با تصاویر ماهوارهای و تشکیل ماتریس خطا، دقت کلی و شاخص سازگاری برای روش Majority OWA به ترتیب 9781/0 و 449/0 محاسبه شدند که نسبت به چهار روش دیگر دقت بالاتری میباشد. و برای دوره هفت ساله دوم با استفاده از نتایج ارزیابی انجام گرفته مشاهده گردید که نیز روش Majority OWA بیشترین دقت کلی و شاخص سازگاری به ترتیب 99/0 و993/0 را در براورد صحیح توسعه شهری نسبت به دیگر روش ها دارا می باشد
Introduction: Today, the rapid growth of the world's cities, especially in developing countries, has created many problems in the environmental, economic, social, cultural, etc. fields. For this reason, the position of modeling and predicting land use changes in the future has become more important for urban and environmental management and related officials and researchers. Methodology: The purpose and innovation of this research is to use the integrated cellular automata (CA) model, fuzzy inference and ordered weighted average (OWA) method based on the spatial information system and provide a simple yet powerful model for modeling and forecasting urban development. The use of fuzzy methods in the proposed model of this research is used in order to cover the weaknesses of cellular automata, and various stages of the CA model, including transfer rules, are expressed in a fuzzy form. Also, the OWA method produces different scenarios for different conditions to model the uncertainty in natural phenomena. In this regard, the model consists of four main parts of physical fitness, access level, neighborhood effect and overall fitness calculation. In two parts - physical fit and access level, by defining the fuzzy system and using the required data, maps related to each part are prepared. However, to calculate the neighborhood effect, two methods of enrichment factor and the combined method of enrichment factor with OWA are used Results: The results of modeling with satellite images and forming the error matrix, overall accuracy and compatibility index for the Majority OWA method were calculated as 0.9781 and 0.449 respectively, which is higher accuracy than the other four methods. And for the second seven-year period using the evaluation results, it was observed that the Majority OWA method has the highest overall accuracy and compatibility index of 0.99 and 0.993, respectively, in the correct estimation of urban development compared to other methods.