Evaluation of Effective Factors in the Process of Physical Development of Tabriz City Using Remote Sensing Methods

Subject Areas : Urban Futurology

Mohammad Ibrahim Afifi ¹ , Vahid Sohrabi ²

1 - Associate Professor of Geography Department, Larestan Branch, Islamic Azad University, Larestan, Iran
2 - PhD student in geography and urban planning, Larestan Branch, Islamic Azad University, Larestan, Iran

Received: 2023-07-15 Accepted : 2024-04-29 Published : 2024-07-07

Keywords: Evaluation, Physical Development, Remote Sensing, Vegetation, Tabriz.,

Abstract :

The rapid growth of urbanization has put heavy pressure on the land and surrounding resources and has caused a reduction in vegetation, open spaces and serious social and environmental problems. Therefore, an essential step for managing and planning urban development, as well as evaluating its cumulative effects, is to investigate and simulate the physical development of the city. The purpose of this study is to understand the effective factors in the process of physical development of Tabriz metropolis according to the category of sustainable urban spatial development from the ecological aspect and maintaining its environmental conditions in the next two decades. For this purpose, according to the optimal separation capability of users, in the image classification process, the object-oriented image analysis method was used, which also relies on spectral information and information related to texture, shape, and content, and using Landsat 5 multi-temporal satellite images. and 7 and Shigra satellite image processing techniques of land use changes in the time period 4891-1102 have been evaluated with an emphasis on the spatial expansion of Tabriz metropolis. Based on the results, the area of Tabriz metropolis (the mother city of Tabriz and satellite cities) has increased from 7220.34 hectares in 1984 to 22346.82 hectares in 2012. A significant area of recent development has taken place on floodplains and areas vulnerable to earthquakes, which requires the management of the future development of the surrounding cities. For this purpose, factors affecting the physical development of Tabriz metropolis based on research background in the form of 42 indicators were identified and mapped using multivariate evaluation methods based on linear combination and fuzzy CLW and by extracting lands prone to future physical development along with the dependent variable of urban changes. During the years of 1984-2012, with the use of VokraM-aC automatic Markov chain cells, the future pattern of land use was predicted in the form of an environmental protection approach and in accordance with the principles of sustainable development until 2038. Agricultural and garden lands will be damaged.

References:

اصغری سراسکانرود، صیاد؛ ریاحی نیا، مریم. (1399). پتانسیل یابی منابع آب زمینی در دشت خرم آباد با استفاده از دو روش منطق فازی و شبکه عصبی مصنوعی، پژوهش¬های ژیومورفولوژی کمی، سال نهم، شماره 2، پائیز1399، صص 158-141. gmpj.2020.11823. https://www.geomorphologyjournal.ir/article_118230.html
بحرینی، حسین. (1398). تهران چگونه شهری است و چه باید باشد؟، مجله محیط شناسی؛ شماره 15: ویژه¬نامه تهران. https://civilica.com/doc/1577687
بریاسولیس، هلن. (1389). الگوهای تحلیلی تغییر کاربری زمین؛ ترجمه رفیعیان مجتبی، محمودی مهران؛ انتشارات آذرخش؛ تهران.
پورمحمدی، محمدرضا؛ جمالی، فیروز؛ اصغری زمانی، اکبر. (1397). ارزیابی و پیشبینی گسترش فضایی – کالبدی شهرهای ایران، مطالعه موردی شهر زنجان، پژوﻫﺶ های ﺟﻐﺮاﻓﯿﺎیی، شماره 63، بهار1397، صص29-46. https://www.sid.ir/paper/5586/14
حیدری مظفر، مرتضی؛ شهاوند، مرتضی. (1400). پهنه بندی دشت کوبتر آهنگ به منظور احداث سد زیرزمینی به روش ترکیب نقشه های فازی، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی، دوره 30، شماره117، بهار1400 .20.1001.1.25883860.1400.30.117.7.4. https://doi.org/10.22131/sepehr.2021.244453
خورشیدی علی کردی، محمدصادق؛ حقیقت، معصومه؛ طالب بیدختی، ناصر؛ نیکو، محمدرضا. (1398). مدل حل اختلاف چند هدفه¬ی بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی بر مبنای رویکرد برنامه ریزی آرمانی، مجله مهندسی منابع آب، سال دوازدهم، شماره 43، صص :131-151. https://sid.ir/paper/169566/fa
رستمی، رحیمه؛ باقری، میلاد؛ ارگانی، میثم؛ حسن¬وند، مصطفی. (1398). ارزیابی پتانسیل و الگوی رشد بهینه شهر تبریز مبتنی بر استفاده از شبکه‌های عصبی، پژوهش¬های جغرافیایی انسانی، دوره 51، شماره 3، پائیز 1398، ص 731-745. 10.22059/jhgr.2019.275737.1007860
رسولی، علی¬اکبر؛ محمودزاده، حسن. (1389). مبانی سنجش از دور دانش پایه، انتشارات علیمران؛ 192.
روهینا، آیت؛ احمدی، حسن؛ معینی، ابوالفضل؛ شهریور، عبدال. (1399). مناطق مستعد احداث سد زیرزمینی با استفاده از منطق بولین و روش ahp در آبخیز امام زاده جعفر گچساران، فصلنامه پژوهش¬های آبخیزداری، دوره 33، شماره 4، شماره پیاپی 129، زمستان 1399، ص16-2. 10.22092/wmej.2020.126600.1228. https://wmrj.areeo.ac.ir/article_121795.html
شکوئی، حسین. (1373). دیدگاه‌های نو در جغرافیای شهری، انتشارات سمت؛ 568.
شهابی، هیمن؛ نیازی، چیا. (1398). بررسی فاکتورهای موثر در مکان¬یابی ایستگاه¬های امداد و نجات جاده سقز – سنندج با استفاده از مدل ترکیب خط وزنی، همایش ژئوماتیک 88، تهران. https://www.sid.ir/paper/463396/fa
شیعه، اسماعیل. (1389). مقدمه¬ای بر مبانی برنامه¬ریزی شهری، انتشارات دانشگاه علم و صنعت؛ 240.
عفیفی، محمد ابراهیم؛ سهرابی، وحید. (1401). ارزیابی وضعیت بیابان زایی در دشت شهر بابک با استفاده از مدل مدالوس و داده های سنجش از دور، فصلنامه اکو سیستم های طبیعی ایران، دوره14، شماره 1، شماره پیاپی 51، خرداد 1402، ش 59-38. https://sanad.iau.ir/fa/Article/983390?FullText=FullText
عفیفی، محمد ابراهیم؛ سهرابی، وحید. (1401). پایش یخچال¬های اشترانکوه حوضه آبریز گهر لرستان و ارتباط آن با کاهش پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر modis و شاخص ndsi بین سال¬های1380-1395، فصلنامه اکو سیستم¬های طبیعی ایران،دوره 13، شماره 3، پیاپی 49، ص 75-58. https://sanad.iau.ir/journal/nei/Article/700854?jid=700854
علمرادی، هژیر؛ روحی مقدم، عین اله؛ خالقی، مهسا؛ بامری، ابوالفضل. (1401). پیش بینی و پهنه بندی کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از مدل های سیستم اطلاعات جغرافیایی gis و روش¬های یادگیری ماشین(مطالعه موردی:دشت زاهدان)، فصلنامه هیدرولوژی، سال هفتم، شماره2، زمستان 1401. 10.22034/hydro.2022.48571.1250. https://www.sid.ir/paper/1053702/fa
علی نژاد، خلیل؛ عفیفی، محمد ابراهیم؛ موغلی، مرضیه. (1401). ارزیابی زیست محیطی بیابان زایی در حوضه آبخیز شهر اصفهان با استفاده از مدالوس و داده های سنجش از دور، فصلنامه کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در برنامه ریزی، دوره13، شماره4، شماره پیاپی50، اسفند 1401، ش 22-42. https://sanad.iau.ir/journal/gisrs/Article/703787?jid=703787
فردوسی، بهرام. (1399). امکان سنجی و کاربرد سیستم پشتیبانی تصمیم¬گیری در توسعه فیزیکی شهر، نمونه موردی شهر سنندج، پایان¬نامه کارشناسی¬ارشد رشته جغرافیا و برنامه¬ریزی شهری، دانشکده علوم انسانی دانشگاه تربیت مدرس.
کامیاب، حمیدرضا؛ ماهینی عبدالرسول سلمان؛ حسینی سید محسن؛ مهدی غلامعلی فرد. (1400). اتخاذ رهیافت اطلاعات محور با کاربرد روش رگرسیون لجستیک برای مدل¬سازی توسعه شهری گرگان، فصلنامه محیط¬شناسی، شماره 54، تابستان 1400. https://jes.ut.ac.ir/article_21477.html
مالچفسکی، ی، (1400). سامانه اطلاعات جغرافیایی و تحلیل تصمیم چند معیاری، ترجمه اکبر پرهیزکار، عطا غفاری گیلانده، انتشارات سمت، تهران.
مهندسین مشاور معماری و شهرسازی زیستا. (1400). طرح مجموعه شهری تبریز، وزارت مسکن و شهرسازی، سازمان مسکن و شهرسازی استان آذرباییجان شرقی.
ویلیامز کاتی؛ برتون الزابت؛ جنکنز مایک. (1399). دستیابی به شکل پایدار شهری (شکل پایداری و حمل و نقل)؛ ترجمه واراز مرادی مسیحی؛ شرکت پردازش و برنامه¬ریزی شهری؛ تهران.
Afifi, Mohammad Ibrahim, Sohrabi, Vahid (2022), Evaluation of desertification status in the Shahrbabak plain using the Medawos model and remote sensing data, Iranian Natural Ecosystems Quarterly, Volume 14, Number 1, Issue 51, May 2022, pp. 38-59. [In Persian] https://sanad.iau.ir/fa/Article/983390?FullText=FullText
Afifi, Mohammad Ibrahim, Sohrabi, Vahid (2022), Monitoring the glaciers of the Gahar Lorestani basin and its relationship with vegetation cover reduction using modis images and ndsi index between 2001-2016, Iranian Natural Ecosystems Quarterly, Volume 13, Number 3, Issue 49, 2021, pp. 58-75. [In Persian] https://sanad.iau.ir/journal/nei/Article/700854?jid=700854
Ali Nezhad, Khalil, Afifi, Mohammad Ibrahim, Moghli, Marzieh (2022), Environmental assessment of desertification in the Isfahan watershed using Medawos and remote sensing data, Journal of Geographic Information Systems and Remote Sensing in Planning, Volume 13, Number 4, Issue 50, March 2022, pp. 42-22. [In Persian] https://sanad.iau.ir/journal/gisrs/Article/703787?jid=703787
Almoradi, Hejir, Rouhimeh, Aynollah, Khalkhi, Mahsa, Bamri, Abolfazl (2022), Prediction and zoning of groundwater quality using GIS geographic information system models and machine learning methods (case study: Zahedan plain), Hydrology Quarterly, Volume 7, Number 2, Winter 2022. [In Persian] https://www.sid.ir/paper/1053702/fa
Anderson, W.P; Kanaroglou, P.S; Miller, E.J. (2021) urban form, energy and the environment: a review of issues, evidence and policy; Urban Studies; 33 (1), 7-35. https://ideas.repec.org/a/sae/urbstu/v33y1996i1p7-35.html
Asghari Saraskanrood, Sayyad, Riyahi Nia, Maryam (2020), Groundwater resource potential in Khorramabad plain using fuzzy logic and artificial neural network, Quantitative Geomorphological Research, Volume 9, Number 2, Fall 2020. [In Persian] https://www.geomorphologyjournal.ir/article_118230.html
Bahreini, Hossein (2019); How is Tehran a city and what should it be? Environmental Science Magazine; Number 15: Tehran Special Issue. [In Persian] https://civilica.com/doc/1577687/
Benz, U.C., Hoffmann, P., Willhauck,G., Lingenfelder, I. & Heynen, M. (2019). Multi-resolution, objectoriented fuzzy analysis of remote sensing data for GIS-ready information. ISPRS Journal of photogrammetry and Remote Sensing 58: 239-258. https://www.researchgate.net/publication/
Bhatta, B (2019); Analysis of Urban Growth and Sprawl from Remote Sensing; DataSpringer; London; p 191.
Bogart, W. (2019). Don’t Call It Sprawl: Metropolitan Structure in the 21 st Century; New York: Cambridg Unoversity Press، 196 pp Definiens Professional RefrenceBook. Definiens AG, (2006), D-80339 München Germany.
Briassoulis, Helen (2010); Analytical models of land use change; Translated by Rafieyan Mojtaba, Mahmoudi Mehran; Azarkhsh Publications; Tehran. Rasouli, Ali Akbar; Mahmoudzadeh, Hassan (2010); Fundamentals of remote sensing, Alimran Publications; 192. [In Persian]
E. Holden., (2004). Ecological footprints and sustainable urban form, Journal of Housing and Built Environment. No 19. Pp. 91-109.https://www.researchgate.net/publication/226423712_Ecological_footprints_and_sustainable_urban_form
Ferdowsi, Bahram (2020), Feasibility and application of decision support system in physical development of the city, a case study of Sanandaj city, Master's thesis in Geography and Urban Planning, Faculty of Humanities, Tarbiat Modares University. [In Persian]
Geotge Zian, Mike Crane. (2015). Assessments of urban growth in the Tampa Bay watershed using remote sensing data, Journal of Remote Sensing of Environment. No 97. Pp. 203-215 . https://www.researchgate.net/publication/223469168_Assessment_of_Urban_Growth_in_Tampa_Bay_Watershed_Using_Remote_Sensing_Data
Heydari Mozaffar, Morteza, Shahavand, Morteza (2021), Classification of the Kobtar Ahang plain for the construction of an underground dam using a combination of fuzzy maps, Geographic Information Quarterly, Volume 30, Number 117, Spring 2021. [In Persian] https://doi.org/10.22131/sepehr.2021.244453
Hwang, H. 2019. Web-based multi-attribute analysis model for engineernig project evaluation, Journal of Computer & industrial engineering. No 46. Vol 46, Issue 4, July, PP 669-678. https://www.researchgate.net/publication/222701637_Web-based_multi-attribute_analysis_model_for_make-or-buy_decisions
Jamal Joker Arsanjania, Marco Helbich, Wolfgang Kainz, Ali Darvishi Boloorani. (2012). Integration of logistic regression, Markov chain and cellular automata models to simulate urban expansion, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. No 21. Pp. 265-275. https://www.researchgate.net/publication/257129056_Integration_of_logistic_regression_Markov_chain_and_cellular_automata_models_to_simulate_urban_expansion
Jian-zhou Gong, Yan-sui Liu, Bei-cheng Xia, Guan-wei Zhao. (2019). Urban ecological secutity assessment and forecasting, based on a cellular automata model: A case study of Guangzhou, China, Journal of Ecological Modelling. No 220. Pp. 3612-3620. https://www.researchgate.net/publication/317612180_Urban_Ecological_Security_Simulation_and_Prediction_Using_an_Improved_Cellular_Automata_CA_ApproachA_Case_Study_for_the_City_of_Wuhan_in_China
José I. Barrodo, Luca Demicheli. (2013). Urban sustainability in developing countries’ megacities: modelling and predicting futture urban groeth in Lagos, Journal of Urban sustainability in developing countries’ megacities. No 5. Pp. 297-310. https://www.researchgate.net/publication/222676443_Urban_sustainability_in_developing_countries%27_megacities_Modelling_and_predicting_future_urban_growth_in_Lagos
Kamyab, Hamid Reza; Mahini, Abdolrasoul Salman; Hosseini, Seyed Mohsen; Mahdi Gholamali Fard (2021), Adopting an information-based approach using logistic regression method for urban development modeling in Gorgan, Environmental Science Quarterly, Number 54, Summer 2021. [In Persian] https://jes.ut.ac.ir/article_21477.html
Khorshidi, Ali Kordi, Mohammad Sadegh, Haqiqat, Ma'soumeh, Taleb Bidakhti, Naser, Nikoo, Mohammad Reza (2019), A multi-objective conflict resolution model for integrated surface and groundwater resources management based on ideal planning approach, Water Resources Engineering Journal, Volume 12, Number 43, pp: 131-151. [In Persian] SID. https://sid.ir/paper/169566/fa.
Malchewski, Y., 2021. Geographic Information System and Multi-Criteria Decision Analysis, translated by Akbar Parhizkar, Ata Ghaffari Gilandeh, Samt Publications, Tehran. Zista Architectural and Urban Planning Consultants, 2021. Tabriz urban complex plan, Ministry of Housing and Urban Development, East Azerbaijan Housing and Urban Development Organization. [In Persian]
Nancy E. McIntyre, K. Knowles-Yánez, and D. Hope. (2017). Urban Ecology as an Interdisciplinary Field: Difference in yhe use of “Urban” Between the Social and Natural Sciences, Journal of Urban Ecosystems. No 4. Pp. 5-24.
Poumohammadi, Mohammad Reza, Jamali, Firouz, Asghari Zamani, Akbar (2018), Evaluation and prediction of spatial-physical expansion of Iranian cities, a case study of Zanjan city, Geographical Research, Number 63, Spring 2018, pp. 29-46. [In Persian] https://www.sid.ir/paper/5586/14
Rohina, Ayat, Ahmadi, Hassan, Moeini, Abolfazl, Shahrivar, Abdul (2020), Suitable areas for the construction of underground dams using Boolean logic and AHP method in the Imamzadeh Jafar Gachsaran watershed, Watershed Research Quarterly, Volume 33, Number 4, Winter 2020. [In Persian] https://wmrj.areeo.ac.ir/article_121795.html
Rostami, Rahimeh, Bagheri, Milad, Organi, Meysam, Hasanvand, Mostafa (2019), Evaluation of potential and optimal growth pattern of Tabriz city based on the use of neural networks, Human Geography Research, Volume 51, Number 3, Fall 2019. [In Persian] 10.22059/jhgr.2019.275737.1007860
Shahabi, Haiman; Niazi, Chia (2019); Investigating effective factors in locating rescue stations on the Saqqez-Sanandaj road using a combined weighted line model, Geomatics 88 Conference, Tehran. [In Persian] https://www.sid.ir/paper/463396/fa
Shakui, Hossein (1994); New perspectives in urban geography, Samt Publications; 568. [In Persian]
Shi'a, Ismail (2010); An introduction to urban planning principles, University of Science and Technology Publications; 240. [In Persian]
Sudhira, H.S; Ramachandra, T.V (2017). Characterising Urban Sprawl from Remote Sensing Data and Using Landscape Metrics; 10th International Conference on Computers in Urban Planning and Urban Management, Iguassu Falls, PR Brazil, July 11-13. https://www.researchgate.net/publication/237590571_Characterising_urban_sprawl_from_remote_sensing_data_and_using_landscape_metrics
Tolga, E., Demircan, L., Kahraman, C.2015. Operating system selection using fuzzy replacement analysis and analytic hierarchy process, Journal Production economics. No 97. Vol 97, Issue 1, 18 July, PP 89-117. https://www.researchgate.net/publication/223395472_Operating_system_selection_using_fuzzy_replacement_analysis_and_analytic_hierarchy_process
Williams, Cathy; Elzabeth Burton; Mike Jenkins (2020); Achieving Sustainable Urban Form (Sustainability and Transportation); Translated by Vara Moradi Masih; Urban Processing and Planning Company; Tehran. [In Persian]
Yu, C. (2012). A GP-AHP method for solving group decision-making fuzzy AHP problems, Journal of Computer & Operation Research. No 29, Issue 14, December, PP 1969-2012 https://www.researchgate.net/publication/220306350_Use_of_fuzzy_AHP_for_evaluating_the_benefits_of_information-sharing_decisions_in_a_supply_chain