تحلیل تغییرات کالبدی شهر تبریز با تأکید بر توسعه پایدار طی سال های 2000-2020 (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
مقدمه توسعه پایدار کالبدی باید بر مبنای هماهنگی میان جنبه های مختلف اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی صورت گیرد. طراحی شهری هوشمند، استفاده بهینه از منابع زمین، و حفظ تعادل میان رشد شهری و حفاظت از محیط زیست، از جمله اصولی هستند که باید در تمام برنامه ریزی های کالبدی مورد توجه قرار گیرند. با اتخاذ این رویکرد، می توان به ایجاد شهرهایی دست یافت که نه تنها پاسخ گوی نیازهای امروز باشند، بلکه برای نسل های آینده نیز بستری مناسب فراهم کنند. در دو دهه گذشته، شهر تبریز به عنوان یکی از کلان شهرهای مهم ایران، شاهد تغییرات گسترده ای در ساختار کالبدی خود بوده است. این تغییرات ناشی از رشد جمعیت، توسعه اقتصادی و گسترش فضای شهری است که به تغییر کاربری اراضی کشاورزی، کاهش فضاهای سبز، و افزایش مناطق مسکونی و صنعتی منجر شده است. روند شتابان این توسعه در کنار عدم هماهنگی کامل با اصول توسعه پایدار، مشکلاتی نظیر آلودگی هوا، افزایش ترافیک، و نابرابری فضایی را به دنبال داشته است. از سوی دیگر، ساختار تاریخی و هویتی تبریز به عنوان شهری با میراث فرهنگی غنی و بافت های تاریخی ارزشمند، تحت تأثیر این تغییرات کالبدی قرار گرفته است. تغییرات ناهمگون و پراکنده در توسعه شهری نه تنها باعث تخریب منابع طبیعی و از دست رفتن هویت شهری شده، بلکه بر کیفیت زندگی شهروندان نیز اثر منفی گذاشته است. بنابراین، تحلیل و بررسی تغییرات کالبدی تبریز در بازه زمانی ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۰ از منظر توسعه پایدار، برای شناسایی چالش ها و فرصت ها در برنامه ریزی شهری ضروری است. این مطالعه از آن جهت اهمیت دارد که می تواند به برنامه ریزان و مدیران شهری در تدوین سیاست ها و راهبردهای مناسب برای مدیریت بهتر توسعه شهری کمک کند. علاوه بر این، بررسی تأثیر تغییرات کالبدی بر جنبه های مختلف زیست محیطی، اجتماعی، و اقتصادی، می تواند بستری برای بهبود کیفیت زندگی شهروندان و حفاظت از منابع طبیعی فراهم کند. این پژوهش همچنین با تمرکز بر شهر تبریز به عنوان یکی از شهرهای مهم کشور، می تواند الگوهایی برای سایر کلان شهرهای ایران ارائه دهد و در راستای دستیابی به توسعه پایدار شهری گام بردارد. مواد و روش ها این تحقیق با هدف بررسی و مدل سازی توسعه شهری تبریز از طریق تحلیل تغییرات کالبدی و پیامدهای زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی آن انجام شده است. برای این منظور، مدل تحول زمین (LTM) که مبتنی بر شبکه های عصبی مصنوعی است، همراه با ابزارهای تحلیل فضایی GIS و ENVIبه کار گرفته شده است. داده های تحقیق شامل تصاویر ماهواره ای لندست (۲۰۰۰ و ۲۰۲۰)، نقشه های کاربری اراضی، شیب، توپوگرافی و بافت های فرسوده بوده که پس از پردازش در نرم افزارهای ArcGIS و ENVI، در مدل وارد شده اند. فرایند مدل سازی شامل هماهنگ سازی داده ها، تبدیل آن ها به فرمت ASCII، ایجاد و آموزش شبکه عصبی مصنوعی، اجرای الگوریتم یادگیری، ارزیابی تغییرات و تبدیل خروجی به فرمت GRID است. دقت مدل با استفاده از معیارهایی مانند ریشه میانگین مربعات خطا (RMS)، درصد متریک سازگاری (PCM) و ضریب کاپا بررسی شده و بر اساس نتایج، مدل بهینه برای پیش بینی توسعه شهری آینده انتخاب شده است. این روش با ترکیب داده های فضایی و غیرفضایی، راهکارهایی برای توسعه پایدار و میان افزا در شهر تبریز ارائه می دهد. یافته ها بنابراین، براساس یافته ها چالش های توسعه کالبدی در راستای تغییرات کالبدی شکل گرفته به لحاظ پایداری در شهر تبریز در بازه زمانی 2020-2000، در واقع به شکلی بوده است که در آن گسترش افقی و پراکنده شهری غالب بوده است. این مدل توسعه، به جای استفاده از ظرفیت های درونی و بهینه سازی فضای شهری، به اشغال فضاهای باز، کشاورزی و طبیعی در حومه های شهر منجر شده است. این امر نه تنها به افزایش فشار بر منابع طبیعی و اکولوژیکی منجر شده، بلکه باعث افزایش مشکلات زیست محیطی و کاهش کیفیت زندگی شهری شده است. با توجه به اصول توسعه پایدار، هدف اصلی باید ایجاد شهری باشد که ضمن توجه به نیازهای جمعیت در حال رشد، به منابع طبیعی آسیب نرساند و بتواند از ظرفیت های درونی خود بهره برداری کند. در این زمینه، توسعه ای که در مناطق ۵، ۷ و ۹ تبریز، که هنوز فضاهای خالی و بایر دارند، صورت گیرد، می تواند به یک راه حل مناسب برای جلوگیری از توسعه پراکنده کمک کند. این مناطق می توانند به جای گسترش بی رویه در خارج از مرزهای شهری، با تأکید بر تراکم بالا و استفاده بهینه از زمین، توسعه یابند. از اصلی ترین اصول توسعه پایدار، حفظ و گسترش فضاهای سبز شهری است که می تواند به بهبود کیفیت هوا، کاهش اثرات جزیره حرارتی، و ارتقای سلامت روانی و جسمی شهروندان کمک کند. کاهش 0/11 درصدی پوشش گیاهی در تبریز نشان دهنده نیاز مبرم به برنامه ریزی دقیق تر در جهت حفظ و توسعه فضاهای سبز است. در این راستا، ایجاد پارک ها، باغ ها و فضاهای عمومی در داخل شهر می تواند به توسعه پایدار و حفظ تنوع زیستی در شهر کمک کند. نتیجه گیری تغییرات کالبدی شهر تبریز طی دو دهه اخیر، الگوی توسعه شهری پراکنده و بی رویه ای را نشان می دهد که پیامدهای قابل توجهی بر منابع طبیعی، فضاهای سبز، و اکوسیستم شهری داشته است. یافته های این تحقیق، همسو با مطالعات پیشین، بر اهمیت مداخلات هدفمند و برنامه ریزی پایدار تأکید دارد. افزایش اراضی ساخته شده و کاهش فضاهای سبز، نه تنها تهدیدی برای پایداری زیست محیطی شهر است، بلکه کیفیت زندگی شهروندان را نیز تحت تأثیر قرار داده است. از این رو، برنامه ریزی های آتی باید به جای گسترش افقی، بر توسعه درونی و استفاده از ظرفیت های موجود در بافت های فرسوده و مناطق بایر متمرکز شود. این رویکرد، ضمن کاهش تخریب منابع طبیعی، می تواند به بهبود خدمات شهری، افزایش فضاهای سبز و ارتقای کیفیت زندگی منجر شود.Analysis and Study of Physical Changes with Emphasis on the Physical Dimension of Sustainable Development in the City of Tabriz from 2000-2020
Introduction Sustainable physical development should be based on a harmonious balance between economic, social, and environmental aspects. Smart urban design, optimal land resource utilization, and equilibrium between urban growth and environmental protection are fundamental principles that must be integrated into every physical planning strategy. By adopting this approach, cities can be developed that meet present needs and create a suitable foundation for future generations. Over the past two decades, Tabriz, one of Iran’s major metropolitan cities, has undergone extensive physical transformations due to population growth, economic development, and urban expansion. These changes have led to land-use conversion, reduced green spaces, and increased residential and industrial areas. The rapid pace of this development, combined with its lack of full alignment with sustainable development principles, has resulted in challenges such as air pollution, increased traffic congestion, and spatial inequalities. Furthermore, Tabriz’s historical and cultural identity, which is known for its rich heritage and valuable historical fabric, has been significantly impacted by these physical transformations. Uncoordinated and scattered urban development has not only led to the destruction of natural resources and the loss of urban identity but has also negatively affected citizens’ quality of life. Therefore, analyzing and evaluating the physical changes in Tabriz from 2000 to 2020 in the context of sustainable development is essential for identifying challenges and opportunities in urban planning. This study is crucial as it can assist urban planners and policymakers in formulating effective strategies for better urban management. Additionally, examining the impacts of physical changes on various environmental, social, and economic dimensions can pave the way for enhancing the quality of life and preserving natural resources. This research, focusing on Tabriz as a major urban center, can also serve as a model for other Iranian metropolises, contributing to the realization of sustainable urban development across the country. Materials and Methods This research aims to investigate and model the urban development of Tabriz through the analysis of physical changes and their environmental, social, and economic consequences. For this purpose, the Land Transformation Model (LTM), which is based on artificial neural networks, has been used together with GIS and ENVI spatial analysis tools. The research data includes Landsat satellite images (2000 and 2020), land use maps, slope, topography, and worn textures, which have been entered into the model after processing in ArcGIS and ENVI software. The modeling process includes data synchronization, conversion to ASCII format, creation and training of the artificial neural network, implementation of learning algorithm, evaluation of changes, and conversion of output to GRID format. The accuracy of the model was examined using criteria such as root mean square error (RMS), percentage of consistency metric (PCM), and kappa coefficient. Based on the results, the optimal model was selected to predict future urban development. This method, by combining spatial and non-spatial data, provides solutions for sustainable and incremental development in the city of Tabriz. Findings Therefore, based on the findings, the challenges of physical development in line with the physical changes formed in terms of sustainability in the city of Tabriz in the period 2000-2020 have actually been in a form in which horizontal and scattered urban expansion has prevailed. This development model, instead of using internal capacities and optimizing urban space, has led to the occupation of open, agricultural, and natural spaces in the suburbs of the city. This has not only led to increased pressure on natural and ecological resources but has also increased environmental problems and reduced the quality of urban life. According to the principles of sustainable development, the main goal should be to create a city that, while paying attention to the needs of the growing population, does not harm natural resources and can exploit its internal capacities. In this context, the development that takes place in regions 5, 7, and 9 of Tabriz, which still have empty and barren spaces, can contribute to a suitable solution to prevent scattered development. These areas can be developed with an emphasis on high density and efficient use of land rather than sprawling outside the city limits. One of the main principles of sustainable development is the preservation and expansion of urban green spaces, which can help improve air quality, reduce heat island effects, and promote the mental and physical health of citizens. The 0.11% reduction in vegetation cover in Tabriz indicates the urgent need for more careful planning to preserve and develop green spaces. In this regard, the creation of parks, gardens, and public spaces within the city can contribute to sustainable development and the preservation of biodiversity in the city. Conclusion The physical changes in Tabriz city over the last two decades show a scattered and indiscriminate urban development pattern that has had significant consequences on natural resources, green spaces, and the urban ecosystem. The findings of this study, in line with previous studies, emphasize the importance of targeted interventions and sustainable planning. The increase in built-up areas and the decrease in green spaces not only pose a threat to the environmental sustainability of the city but also affect the quality of life of citizens. Therefore, future planning should focus on internal development and the use of existing capacities in worn-out textures and barren areas rather than horizontal expansion. While reducing the destruction of natural resources, this approach can lead to improved urban services, increased green spaces, and improved quality of life.