داده کاوی مکانی

مدیریت و برنامه ریزی آب شهری، به ویژه در کلان شهر ها، اهمیت بسیار زیادی دارد. توسعة مناطق شهری، تبدیل شهرها به کلان شهر و افزایش پیچیدگی عوامل تأثیرگذار در مصرف آب در شهر ها سبب دشواری مدیریت مصرف، تأمین و توزیع آب شده است. بنابراین، استخراج قوانین نقش مهمی در کشف الگو های حاکم بر مجموعة داده و کاهش پیچیدگی ها دارد. اصل نظریة مجموعه های راف، که پائولاک در دهة 80 مطرح کرد، روشی توانمند و انعطاف پذیر در پردازش داده های دارای عدم قطعیت شمرده می شود و در این تحقیق، به منظور استخراج قوانین حاکم بر مصرف آب، به کار رفته است. در این تحقیق، از روش ترکیب الگوریتم های مجموعه های راف و ژنتیک از روش های داده کاوی، برای بهبود استخراج قوانین و طبقه بندی داده های آب مصرفی، با کاربری مسکونی در شهر تهران به منزلة منطقة مورد مطالعه استفاده شده است. داده های مورد استفاده در این تحقیق شامل داده های اجتماعی اقتصادی، محیطی، اقلیمی و فنی مدیریتی می شوند. این داده ها به دو زیرمجموعه، شامل 60 %با هدف آموزش و 40 %به قصد ارزیابی نتایج، تقسیم شدند. نتایج نشان می دهند که تلفیق الگوریتم های ژنتیک و مجموعه های راف کارآیی بالاتری برای استخراج مؤثر قوانین از داده های مصرف آب شهر تهران را دارند. دقت طبقه بندی مجموعه دادة آزمون، ازطریق قوانین استخراج شده از مجموعه های راف، 77 %بود. پس از بهینه سازی قوانین با استفاده از الگوریتم ژنتیک در مجموعه های راف، دقت طبقه بندی در نسل ششم، با سرعت همگرایی متوسط، به 88 %و در نسل دهم، به 92 %افزایش یافت. براساس قوانین استخراج شده، عوامل مؤثر در مصرف سالیانة آب به ترتیب میزان تأثیرگذاری، جمعیت ساکن، آب بها، تراکم جمعیت در واحد سطح، بعد خانوار، موقعیت مکانی (عرض جغرافیایی)، تحصیلات ساکنان و سرانة فضای سبز به شمار می روند.

هم اکنون برنامه های متعددی برای هوشمندسازی یزد در حال اجرا است، ولی به منظور حرکت هدفمند و همه جانبه به سمت شهر هوشمند یزد، تدوین یک چشم انداز روشن و واضح برای آن ضروری است. به منظور تضمین دستیابی به چشم انداز شهر هوشمند یزد، ذی نفعان باید ریسک های متعددی را مدیریت کنند که ازجمله این ریسک ها می توان به ریسک های فناوری، پذیرش جامعه و پایداری محیطی اشاره کرد. این پژوهش با هدف ارزیابی شاخص های رشد هوشمند شهری با استفاده از داده کاوی مکانی در شهر یزد، به روش توصیفی-تحلیلی و با استفاده از مدل ANP انجام پذیرفت. داده های موردنیاز از طرح جامع شهری استخراج و ازنظر سیستم مختصات کنترل شد. زیرشاخص تراکم جمعیت در شاخص فشردگی و زیرشاخص مسیر ویژه دوچرخه، اتوبوس و تاکسی در شاخص دسترسی و زیرشاخص بافت فرسوده، فضای سبز، کاربری تجاری در شاخص محیط زیست درنظر گرفته شدند. شاخص ها و زیرشاخص ها از دیدگاه هوشمندسازی در 5 منطقه شهر یزد بررسی شدند. مطابق با نتایج تلفیقی در مدل ANP شاخص رشد هوشمند منطقه تاریخی، با امتیاز 0.37 به عنوان منطقه ای با بیشترین ساختار رشد هوشمندانه شناخته شده است. پس از منطقه تاریخی، منطقه 3 با اختلاف بسیار کمی با امتیاز 0.2 در رده بعدی قرار دارد. منطقه 2 با امتیاز 0.11 در انتها قرار گرفته است. منطقه تاریخی که هسته مرکزی شهر نیز محسوب می شود، دارای بافتی متراکم است. استقرار کاربری های اداری، تجاری، درمانی و... باعث مراجعه شهروندان از سایر مناطق به این منطقه شده است.

غالباً در تهیه طرح کاربری اراضی شهری از استانداردها و قواعد مبتنی بر دانش کارشناسی استفاده می شود. اما آنچه که در نهایت در فضای فیزیکی و واقعی شهر اتفاق می افتد، گاهی با قواعد اولیه بنا نهاده شده در تدوین طرح های کاربری اراضی، همخوانی ندارد. در این تحقیق با استفاده از روش داده کاوی تلاش شده است تا با کمک تحلیل های مکانی، روش قواعد انجمنی و درخت تصمیم، به استخراج الگوهای استقرار وضع موجود کاربری های شهری در ناحیه 4 منطقه 5 شهرداری تهران پرداخته شود و میزان تأمین استانداردها و قواعد مبتنی بر دانش کارشناسی با آنچه در وضع موجود شهر وجود دارد، مورد سنجش و تحلیل قرار گیرد. به عنوان نمونه، استخراج قواعد استقرار دبستان در همسایگی 300 متری کاربری های مسکونی با 70 درصد پشتیبان و همچنین مدرسه راهنمایی در همسایگی 1200 متری کاربری های مسکونی با 98 درصد پشتیبان، حاکی از استقرار و انطباق مناسب وضع موجود کاربری های آموزشی سطح محله و ناحیه در منطقه مطالعه موردی است. در حالی که عدم استخراج قواعد مرتبط با کاربری درمانی در منطقه مطالعه موردی، حاکی از عدم استقرار این کاربری در شعاع استقرار مذکور در استانداردهای مرسوم برنامه ریزی کاربری اراضی شهری است.