بررسی پیامدهای تغییر کاربری اراضی پیرامون شهری بر سکونت‌گاه‌های روستایی با استفاده از راهبرد مدل‌سازی سلول‌های خودکار (مطالعه موردی شهرستان ارومیه)

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

عضو هیأت علمی دانشگاه پیام نور

چکیده

گسترش تدریجی کالبد شهر به پیرامون و دست اندازی به اراضی و روستاهای اطراف در شهرهای در حال توسعه ایران امری اجتناب ناپذیر است. توسعه ی خود به خودی و بدون برنامه می تواند زیان‌های کالبدی، اقتصادی، اجتماعی جبران‌ناپذیری را تحمیل نماید. در این راستا دستیابی به یک مدل بهینه به منظور بررسی روند تغییرات و پیش‌بینی گسترش آتی شهر و در پی آن شناسایی روستاهایی که در معرض انحلال در بافت شهری قرار دارند می‌تواند ابزار بسیار مفیدی به منظور کمک به برنامه‌ریزان باشد. سلول های خودکار ابزاری مفید در تشریح فرآیندهای رشد شهری و تغییرات آن است. علاوه بر این، این رهیافت می تواند بر اساس تحلیل این نتایج روند رشد و توسعه آتی شهر را پیش بینی نماید. روستاهای اطراف ارومیه نیز به مانند دیگر روستاهای اطراف شهرهای بزرگ ایران نه از مهاجرت و نه از تبدیل به بافت شهری بر اثر گسترش فیزیکی پیرامون شهری در امان نمانده اند. روش شناسی این پژوهش از نوع کمی می باشد و از لحاظ روش و ماهیت آن در رده تحقیقات تجربی – تحلیلی و اکتشافی قرار می گیرد. این پژوهش ابتدا با بررسی تصاویر ماهواره ای و مطالعه نقشه های کاربری موجود در طی فاصله زمانی 1989 تا 2030، روند توسعه شهر ارومیه و ادغام روستاهای پیرامونی آن را بدست آورده، و با استفاده از مدل سازی اتوماسیون سلولی به پیش بینی توسعه شهری در سالهای آتی اقدام نموده است. این روش در سه گام انجام می شود: مرحله اول تهیه داده های مورد نظر از تصاویر ماهواره ای و طبقه بندی آنها، گام دوم، کالیبره کردن و مرحله‌ی آخر، پیش بینی است. اعتبار سنجی این مدل نشان داد که نقشه پیش بینی شده 84 درصد با واقعیت تطابق دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on urban land use change impacts on rural settlement strategy using automated cell model (case study city of Urmia)

نویسنده [English]

  • emamali Asheri
Assistant Professor Pnu University
چکیده [English]

The gradual expansion of the developing cities towards the villages and peripheral areas of those cities is inevitable in Iran. Unorganized and unintended expansion can have negative economic and social consequences. Based on the debates of the potential consequences of ongoing expansion, achieving an economical method to assess this ongoing trend and anticipation of the future expansion as well as pinpointing the endangered villages would be a useful way to help policy makers. The Cellular Automata is a helpful method to analyze the process of city expansion and their transformation. In addition to that, this method can play an important role in anticipation of the future city expansion. Due to the process of expansion of the cities to the periphery and the migration, the surrendering villages in Urmia have been affected just like other big cities In Iran. The methodology of this research is quantitative and the method and nature of it has been categorized as practical, analytical and exploratory. In this research, initially the satellite pictures and the study of existing maps from 1989 to 2030 are being assessed, in which the process of expansion of Urmia and incorporation of the surrendering villages is figured out. The following step is the anticipation of expansion in the upcoming years by using Cellular Automata model. There are three steps in employing this model; first step is the collection of the required data gathered from satellite pictures and categorizing them. Second step is calibration and the final step is the anticipation. The assessment of this method revealed that the anticipated plan is 84 percent accurate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urban Development
  • Marginalization
  • Simulation
  • Cellular Automata
  • Urmia
  1. اصغری زمانی‌، اکبر. زاد‌ولی خواجه، شاهرخ. زادولی، فاطمه. بخشی زاده‌، پیام علی.1392. ارزیابیمیزانتغییراتکاربریاراضیدرروستاهایالحاقیبهکلانشهر تبریزطیدورهیزمانی 1391-1381(نمونهمورد:آخماقیه)، فصلنامهجغرافیاومطالعاتمحیطی،سالدوم،شمارههفتم‌،صفحات 48-35.
  2. پورنجما، اسماعیل.1390. بررسی تاثیر رشد پراکنده بر نابودی اراضی کشاورزی صفاشهر و راهبردهای تعدیل آن‌، پژوهش و برنامه ریزی شهری، دوره2،شماره 4، صفحات 96-73.
  3. رضازاده. راضیه. میراحمدی.مهرداد. 1388، مدل اتوماسیون سلولی، روشی نوین در شبیه‌سازی رشد شهری، نشریه علمی و پژوهشی فناوری آموزش، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، سال چهارم، جلد 4، شماره 1، صفحات 55-47.
  4. زارعی. رضا. آل شیخ. علی اصغر. 1391.مدل‌سازی توسعه شهری با استفاده از اتوماسیون سلولی و الگوریتم ژنتیک (منطقه مورد مطالعه: شهر شیراز)، مجله پژوهش و برنامه ریزی شهری، دانشگاه تهران، سال سوم، شماره 11، زمستان، صفحات 16-1
  5. سعیدی، عباس. حسینی حاصل‌، صدیقه. 1386. ادغامکلانشهریسکونتگاههایروستائیبانگاهیبهکلانشهرتهرانوپیرامون‌، جغرافیا‌، سالپنجم،شماره 12و 13، صفحات 18-7.
  6. ضیا توانا، محمد حسن. قادرمزی‌، حامد.1388. تغییراتکاربریاراضیروستاهایپیراشهریدرفرایندخزششهر روستاهاینایسروحسنآبادسنندج‌، پژوهش‌هایجغرافیایانسانی،شماره68، صفحات 135-119.
  7. عسگریان، علی. جباریان امیری، بهمن. علیزاده شعبانی، افشین. فقهی، جهانگیر. 1392. پیش بینی رشد مکانی و توسعه پراکنده شهرسازی با به کارگیری مدل سلول‌های خودکار-مارکوف و شاخص آنتروپی شانون، بوم شناسی کاربردی، سال دوم، شماره ششم، صفحات 24-13.
  8. فاضل‌نیا،غریب.افشار عمرانی،الهام.1392.تحلیل تاثیر تقاضای اجتماعی بر کاربری اراضی روستاهای شهرستان تنکابن، جغرافیا و توسعه،زمستان 1392، شماره 33، صص38-27.
  9. قرخلو، مهدی. حبیبی، کیومرث. 1385. تحلیل مهاجرت در ارتباط با سطح توسعه یافتگی استان‌های کشور با استفاده از تکنیک‌های برنامه‌ریزی، تحقیقات جغرافیایی، شماره 2(81)، 83-59.

10. کریمی، حمیده.1391. مدل‌سازی رشد شهری با استفاده از مدل‌های سلول خودکار(مطالعه موردی: شهر سیرجان)، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد محیط‌زیست، دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند، ص 68.

11. محمدی سراب عباس، علی. متکان‌، علی‌اکبر. میرباقری‌، بابک. 1389. ارزیابی کارایی مدل سلول‌های خودکار در شبیه‌سازی گسترش اراضی شهری در حومه جنوب غرب تهران‌، نشریه برنامه ریزی و آمایش فضا(مدرس علوم انسانی)‌، دوره 14،شماره 2(پیاپی 66)، صفحات: 102-81.

12. محمدی، محمود. مالکی پور، احسان. صاحبقرانی، علیرضا.1392. مدل‌سازی گسترش شهر در اراضی پیرامونی با استفاده از سلول‌های خودکار (CA)و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)(مطالعه موردی: منطقه 7 اصفهان)، مطالعات و پژوهش‌های شهری منطقه ای، سال پنجم‌، شماره 18، صفحات 192-175.

13. مطیعی لنگرودی، سیدحسن. رضوانی، محمد رضا. کاتب ازگمی، زهرا.(1391). بررسی اثر ات اقتصادی تغییر کاربری اراضی کشاورزی در نواحی روستایی (مطالعه موردی: دهستان لیچارکی حسن رود بندر انزلی)، مجله پژوهش و برنامه ریزی روستایی، شماره اول، صفحات 23-1.

  1. Almeida, C.M., Batty, M., Monteiro, A.M.V., Câmara, G., Soares-Filho, B.S., Cerqueira, G.C., et al. 2003. Stochastic cellular automata modeling of urban land use dynamics: Empirical development and estimation. Computers, Environment and Urban Systems, 27: 481-509.
  2. Almeida, C.M., Gleriani, J.M., Castejon, E.F., and Soares-Filho, B.S. 2008. Using neural networks and cellular automata for modelling intra-urban land-use dynamics. International Journal of Geographical Information Science, 22(9): 943-963.
  3. Antrop, M.2000. Transport routes in the landscape: about connectors, dividers, initiators, attractors and views. Pp: 21-40.
  4. Batty M. and Longley, P. 1994. Fractal cities: geometry of form and function, academic press, San Diego.
  5. Batty, M., Xie, Y., and Sun, Z. 1999. Modeling urban dynamics through GIS-based cellular automata. Computers, Environment and Urban Systems, 23: 205-233.
  6. Berjak, S.G., and Hearne, J.W. 2002. An improved cellular automata model for simulating fire in a spatially heterogeneous Savanna system. Ecological Modelling, 148(2): 133-151.
  7. Bryant, C., Russwurm, L., and Mclellan, A. 1982. The City’s Countryside: Land and Management in the Rural Urban Firnge. Longman, London.
  8. Champion,T.2001. Urbanization,suburban ization, counterurbanisation and reurbanisation, in: paddison, R.(Ed),Handbook of Urban Studies.Sage, London, pp.143-161.
  9. Dietzel, C., and Clarke, K.C. 2006. The effect of disaggregating land use categories in cellular automata during model calibration and forecasting. Computers, Environment and Urban Systems, 30(1): 78-101.
  10. Eastman, R.J. 2001. Guide to GIS andImage processing, Vol.2. Clark University,USA. 144.
  11. Favier, C., Chave, J., Fabing, A., Schwartz, D., and Dubois, M.A. 2004. Modelling forest savanna mosaic dynamics in maninfluenced environments: Effects of fire, Lisbon and Porto, Portugal” Computers, Environment and Urban Systems 26: 525–552.
  12. Ganguly, N. Sikdar, B., Deutsch, A., Canright, G.,and Chaudhuri, N. 2003. A survey on cellular automata.
  13. Hall, P. and Pfeiffer, U. 2000. Urban Feature Global Agenda for Twentyfirst Century Cities. London: Earthscan;
  14. Han, J, Hayashi, Y, Cao, X,  andImura, H. 2009. “Application of an integrated system dynamics and cellular automata model for urban growth assessment: A case study of Shanghai, China” Landscape and Urban Planning, 91: 133–141
  15. Inés Santé et al. 2010. “Cellular automata models for the simulation of real-world urban processes: A review and analysis” Landscape and Urban Planning, 96:108–122.
  16. Lahti. J.2008. Modelling Urban Growt Using Cellular Automata: A case study of Sydney, Australia, M.Sc Thesis, International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation Enschede.
  17. Laila Abghani, Z., Abidin, Z. 2011. Generating transition Rules of Cellular Automata for Urban Growth Prediction, International Journal of Geology, 5(2).
  18. Li, X., & Yeh, A. G. (2002). Neural-network basedcellular automatafor simulatingmultiplelandusechangesusingGIS.InternationalJournalofGeographicalInformation Science, 16(4): 323-343.
  19. Longley, P.A. and Mesev, V. 2000."On the measurement and generalization of urban form Environment and Planning", Tourism Management. No. 32, pp. 473-488.
  20. Ménard, A., and Marceau, D.J. 2007. Simulating the impact of forest management scenarios in an agricultural landscape of southern Quebec, Canada, using a geographic cellular automata.  Landscape and Urban Planning, 79(3-4): 253-265.
  21. Mavroudi. A.2007. Simulating city growth by using the Cellular Automata Algorithm, MSc Thesis, University College London.
  22. Norte Pinto, Nuno, 2007. Cellular automata and urban studies: Alitreture survey, Architecture, City and Environment.
  23. O’Sullivan D.2001. Exploring spatialprocess dynamics using irregular cellularautomaton models, Geographical Analysis, 33: 1-18.
  24. Pacione, M. 2001.Models of urban land use structure in cities in the developed world. Geography, 86: 97-119.
  25. Sun, T., and Wang, J. 2007. A traffic cellular automata model based on road network grids and its spatial and temporal resolution s influences on simulation+ .Simulation Modelling Practice and Theory, 15: 864-878.
  26. Tobler, W.R. 1979. Cellular geography, In Philosophy in Geography, (Gale, S. and Olsson, G., eds.), pp.379–386. Dordrecht, Holland, D Reidel Publishing Company.
  27. Van Vliet, J., White, R., and Dragicevic, S. 2009. Modeling urban growth using a variable grid cellular automaton. Computers, Environment and Urban Systems, Vol. 33(1), 35-43.
  28. Wahle, J., Neubert, L., Esser, J., and Schreckenberg, M. 2001. A cellular automata traffic flow model for online simulation.
  29. White, R., Engelen, G., and Uljee, I. 2000. Modelling land-use change with linked cellular automata and socio-economic models: A tool for exploring the impact of climate change on the island of St. Lucia.
  30. Wu F., 2000. A parameterized urban cellular model combining spontaneous and self-organising growth. Geocomputation: Innovation in GIS 7. P.A. a.D. Martin. London, Taylor & Francis, London:73-85.
  31. Wu, F. 2002. Calibration of stochastic cellular automata: The application to rural urban land conversions. International Journal of Geographical Information Science, 16(8): 795-818
  32. Yassemi, S., Dragicevic, S., and Schmidt, M. 2008. Design and implementation of an integrated GIS-based cellular automata model to characterize forest fire behavior. Ecological Modelling, 210: 71- 84.