مدل سازی توسعه شهری با استفاده از فناوری سامانه اطلاعات جغرافیایی و رگرسیون وزن دار مکانی (مطالعه موردی: شهر کرج)
آرشیو
چکیده
زمینه و هدف: شبیه سازی و بازبینی دائمی فرآیندهای دینامیک و الگوهای رشد شهری با توجه به توسعه در گذشته و پیش بینی آن در آینده، برای برنامه ریزان و طرفداران حفظ منابع طبیعی در تنظیم کردن استراتژی های توسعه پایدار، رسیدن به توسعه پایدار شهری و همچنین تصمیم گیری بهتر برای جهت دهی توسعه در آینده، یک امر حیاتی است. در این راستا شهر کرج با رویکرد مرکز استان بودن به عنوان صنعتی بودن و مهاجر پذیر بودن بر کلیه ساختار داخلی شهرها و روستاهای اطراف تأثیرگذار بوده است. در نتیجه استفاده از مدل سازی های ترکیبی با نگاه عمیق تر و محلی جهت برنامه ریزی های مدون در راستای توسعه پایدار شهر کرج غیرقابل اجتناب می نماید. هدف این پژوهش، مدل سازی الگوهای رشد شهر کرج با استفاده از روش های پیش پردازش آماری رگرسیون اکتشافی (ER)، رگرسیون حداقل مربعات معمولی (OLS) و مدل رگرسیون وزن دار مکانی (GWR) و همچنین پیش بینی توسعه آن با استفاده از مدل CA-Markov با در نظر گرفتن دوره 20 ساله 1381-1400 است. روش بررسی: برای این منظور نخست، معیارهای موثر در این فرآیند از سازمان های مربوطه جمع آوری، آنالیز و آماده سازی شدند و نقشه های کاربری زمین از تصاویر ماهواره لندست استخراج گردید. در مرحله بعد صحت سنجی نقشه ها و آشکارسازی تغییرات صورت گرفت. نتایج آشکارسازی تغییرات نشان می دهد که بیشترین افزایش مساحت در مناطق ساخته شده (2893 هکتار) و بیش ترین کاهش مساحت در زمین های بایر (808 هکتار) رخ داده است. بر مبنای این تغییرات و برای اجتناب از روش سعی و خطا در انتخاب بهترین ترکیب معیارهای ورودی به مدل GWR، با استفاده از روش ER و OLS، پیش پردازش روی معیارها صورت گرفت. در مرحله بعد با درنظر گرفتن خروجی روش ER و OLS، 8 متغیر مستقل به عنوان ورودی به مدل ها انتخاب شدند. سپس مدل سازی الگوهای رشد شهری با استفاده از مدل GWR اجرا گردید. یافته ها و نتیجه گیری: نتایج نشان داد از 8 متغیر، دو متغیر در عرض فضای مورد مطالعه دارای جهت تأثیر (منفی یا مثبت) یکسان بودند و بقیه متغیرها جهت تأثیرشان در کل منطقه تغییر می کند. در نهایت با استفاده مدل CA-Markov نقشه کاربری اراضی برای سال 1420 پیش بینی شد.. نتایج نهایی نشان داد که پیش بینی صورت گرفته با مدل CA-Markov، بیشترین میزان توسعه در سال 1420 در بخش های شرق و شمال شرقی شهر کرج رخ می دهد.Modeling urban development using Geographic Information Systems Technology & Geographic Weighted Regression (Case Study: Karaj City)
Background and Objective: Simulation and continuous review of dynamic processes and urban growth patterns with regard to past development and its prediction in the future, for planners and proponents of natural resource conservation in setting sustainable development strategies, achieving sustainable urban development as well as better decision making. In this regard, the city of Karaj with the approach of being the center of the province as being industrial and migrating has had an impact on all the internal structure of the surrounding cities and villages. As a result, the use of hybrid modeling with a deeper and local perspective for codified planning for the sustainable development of the city of Karaj is inevitable. The aim of this study was to model the growth patterns of Karaj city using heuristic statistical preprocessing (ER), ordinary least squares regression (OLS) and spatial weighted regression model (GWR) and also to predict its development using the model. CA-Markov considering the 20-year period 1381-1400. Research Method: For this purpose, first, effective criteria in this process were collected, analyzed and prepared from relevant organizations, and land use maps were extracted from Landsat satellite images. In the next step, the maps were validated and changes were detected. The results of change detection show that the largest increase in area occurred in the built-up areas (2893.86 hectares) and the largest decrease in area occurred in barren lands (808.02 hectares). Based on these changes and to avoid the trial and error method in selecting the best combination of input criteria to the GWR model, pre-processing was performed on the criteria using the ER and OLS methods. In the next step, considering the output of ER and OLS methods, 8 independent variables were selected as inputs to the models. Then, modeling of urban growth patterns was performed using the GWR model. Findings and Conclusions: results showed that out of 8 variables, two variables had the same direction of impact (negative or positive) in the studied space and the other variables change their impact in the whole region. Finally, using the CA-Markov model, the land use map for 1420 was predicted. The final results showed that the CA-Markov model predicts that the highest rate of development will occur in 1420 in the eastern and northeastern parts of Karaj.