استفاده از الگوریتم کوتاه‌ترین مسیر در مسیریابی شبکه جاده‌ای در شهرستان‌های کردکوی، بندرگز و گلوگاه

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 مدرس دانشگاه پیام نور کرمان، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی کرمان

2 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی. دانشکده شیلات و محیط زیست

3 استادیار دانشگاه تهران، علوم کشاورزی و منابع طبیعی کرج

4 استاد دانشگاه تهران، علوم کشاورزی و منابع طبیعی کرج

چکیده

همزمان با رشد و توسعه‌ی پایدار و تحولات اساسی در امور اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی نقش حائز اهمیت شبکه راه‌ها به عنوان یکی از بخش‌های مهم و زیر‌بنایی در توسعه بیشتر نمایان می‌گردد، علاوه بر این که منابع و استعداد‌های با‌لقوه سرزمین را بارور و زمینه‌ی رشد و شکوفایی را فراهم می‌نماید. در این راستا برای نیل به اهداف توسعه پایدار از تکنیک‌های GIS در تعیین مسیر بهینه استفاده گردید. بدین نحو که ابتدا تمام پارامتر‌های موثر در تعیین مسیر شامل: شیب، ارتفاع، کاربری اراضی، زمین‌شناسی، فرسایش، زمین‌لغزش، فاصله از گسل، فاصله از مناطق حفاظت شده، فاصله از سطح آب‌های زیر‌زمینی و سطحی، فاصله از مراکز شهری و روستایی و فاصله از جاده و راه‌آهن و زیر‌ساخت‌ها از تصاویر ماهواره‌ای و نقشه‌های پایه استخراج گردید و به شکل لایه‌های اطلاعاتی در محیط GIS به منظور تولید نقشه هزینه ارزش‌گذاری و ترکیب گردیدند. سپس با استفاده از الگوریتم کوتاه‌ترین مسیر اقدام به تعیین مسیر گردید و مسیر‌های طراحی شده با استفاده از روش نزدیکی به حد ایده‌آل مقایسه گردیدند و در نهایت مسیر بهینه با استفاده از این روش به علت قرارگیری در شیب مناسب و نزدیکی به مراکز اقتصادی و دوری از گسل انتخاب گردید. همچنین به منظور بررسی صحت مسیر تعیین شده با استفاده از روش تصادفی اقدام به طراحی ٣٠ مسیر گردید که در این روش به معیار‌ها هیچ گونه وزنی تعلق نمی‌گیرد و این نتیجه حاصل شد که در صورت استفاده نکردن از روش‌های ارزیابی چند‌معیاره٬ مسیر‌ مورد نظر از مناطق ممنوعه می‌گذرد که این مسئله باعث افزایش هزینه‌های محیط‌زیستی و اقتصادی ناشی از استقرار ناموزون آن می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using Least Cost Pathway in road routing in Kordkuy, Bandar-e-Gaz and Galugah Towns

نویسندگان [English]

  • Sahar Abedian 1
  • Abdolrassoul Salmanmahiny 2
  • Afshin Alizadeh 3
  • nemat allah khorasani 4
1 M.S.C of Environmental Sciences, Department of Agriculture and Natural Resource, University of Payam e noor, Kerman, Iran
2 Department of Fishers and Environmental Science, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Associate Professor of Environmental Sciences, Department of Environmental Science, University of Agricultural Science and Natural Resources, Tehran, karaj
4 Professor of Environmental Sciences, Department of Environmental Science, University of Agricultural Science and Natural Resources, Tehran, karaj
چکیده [English]

In line with growth and sustainable development of the country and fundamental evolution of economic, social, political and cultural matters, the role of road networks become ever more significant. On the other hand, transportation system, when done heedlessly can damage and fragment the natural environment. Thus, finding the optimal balance between infrastructure development and nature conservation is receiving higher importance than before. In order to accomplish this goal, a large amount of location based information needs to be analyzed. To address sustainable road development, GIS techniques have been used to determine the optimum routes. All important parameters like slope, elevation, land-use, geology, erosion, landside, distance to: fault lines, protected areas, ground waters and hydrology, to city and village centers, available roads and rail roads and utilities were selected, collated in a data base and used in GIS to create a cost layer. Then, using the Least Cost Pathway Algorithm, the four routes based on different cost layers were designed in GIS. These cost layers were calculated based on variable threshold values related to each criterion. Topsis method was then used to compare the designed ways and finally the optimum way was selected according to slope and proximity to economic centers and fault lines. Also, 30 random routes were designed in order to investigate the accuracy of the determined way. As conclusion, we found that currently designed routes without regard to environmental factors lead to selection of ways that will pass from inhibited zones increasing the likelihood of damage to the environment and economical costs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimum routes
  • TOPSIS
  • Cost layer
  • Shortest Pathway Algorithm

1.ابراهیمی­پور، احمد؛ عباس علیمحمدی وعلی اصغر آل شیخ. 1384. مسیریابی خطوط انتقال آب با استفاده از GIS و الگوریتم ژنتیک. پایان­نامه­کارشناسی‌ارشد،استاد راهنما دکتر عباس علیمحمدی. دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی، گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی.

2.پرهیزکار، اکبر و عطاغفاری. 1385. سامانه­ اطلاعات جغرافیایی و تحلیل تصمیم چند­معیاره. تهران، انتشارات سمت.

3.سال­نامه آماری استان گلستان. 1386. انتشارات سازمان مدیریت و برنامه­ریزی استان گلستان.

4.ستوده، احمد؛ علی­اصغر درویش صفت و مجید مخدوم.1381. رعایت اصول محیط­زیستی در مسیر­یابی راه­آهن با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: رشت به بندر‌انزلی)، پایان­نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما: دکتر علی‌اصغر درویش صفت. دانشگاه تهران، دانشکده­ محیط­زیست.

5.کرم، عبدالامیر. 1384. تحلیل تناسب سرزمین برای توسعه­ کالبدی در محور شمال غرب شیراز با استفاده از رویکرد ارزیابی چند­معیاره در محیط GIS، مجله­ پژوهش­های جغرافیایی، شماره­ 54، صص93-106.

6. مخدوم، مجید. 1384.. شالوده­ آمایش سرزمین. چاپ ششم. تهران، انتشارات دانشگاه تهران.

7.منوری، سید مسعود. 1380. کاربرد ارزیابی سریع اثرات در پروژه­های توسعه، مجموعه مقالات نخستین همایش بین‌المللی ارزیابی اثرات زیست­محیطی در ایران، سازمان حفاظت محیط‌زیست، معاونت محیط­زیست انسانی و برنامه­ عمران ملل متحد،صص 54-66.

8. Burrough, P.A. 1990. Methods of spatial analysis in GIS. International Journal of geographic information system.4: 221-223.

9. Collischon, W.,and Pillar, J.V. 2000. A direction dependent least cost path algorithm for roads and canals. International Journal of Geographic Information System. 12: 491 -508.

10. Douglas, D.H. 1994. Least Cost Path in GIS using accumulated cost surface and slope line, http//www.hig.se/dds/research.3: 37–51.

11. Eastman, J.R. 2006. Idrisi Andes guide to GIS and Image processing, Clark University.328p.

12. Graham, S., and Royce,P. 2001.The use of GIS technology in highway routeselection, http://www.uoguelph.Ca/geography/filetran/geog 4480-w2001/group.

13. Husdal, J. 1999. How to make straight line square. Thesis for the MSc at. University of Leicester.http://www.scribd.com/doc/17311156/Jan--Thesis-MSc-in-GIS. PP:1- 73.

14. Lupien, A.E., Moreland, W.H., and Dangermond, J. 1987. Network analysis in GIS. Photogrammetric Engineering and Remote sensing,53: 1417-1421.

15. Malczewski, J.1999. A GIS-based approach to multiple criteria group decision making. International Journal of Geographical Information System. 10(8): 955 -971.

16. Malczewski, J.2006. Gis and Multi Criteria Decision Analysis: a survey of the literature, international journal of geographical information system 20(7): 703-726.

17. Moffat, T.,and Hankard, P. 1998. Strategic ecological assessment of road development.http://www.cis-web.org.uk/downloads/casestudy2.pdf. 9-16p.

18. Saaty, T.L. (1980). The Analytic Hierarchy Process. Mcgraw.New York.

19. Sadek, S., et al. 1999. GIS platform for multi criteria evalution of road alignments. Journaltransportation engineering. 125(2): 144–151.

20. Stefanakis, E.,and Kavouras, M. 1995. Determination of the optimum path on the earth surface, proc 17th International Cartographic Association Conference, Spain, Pp: 268–282.

21. Tomlin, D. 1999. Geographic information Systems and Cartographic Modeling, Prentice-Hall Inc., New Jersey, xi-xiv, Pp: 119-122.