مقایسه تخصیص اکوسیستمی کاربری سرزمین با استفاده از الگوریتم ژنتیک و رویکرد تخصیص چند هدفه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشگاه گلستان

چکیده

آمایش سرزمین اصطلاح گسترده‌ای است که به فرایندهای مختلف مدیریت سرزمین مربوط می‌شود. یکی از پیچیده‌ترین فرایندها اختصاص انواع مختلف کاربری زمین به واحدهای مکانی و ایجاد نقشه پهنه‌بندی شده کاربری‌های رقیب است. تعیین واحد کاری مناسب برای پهنه‌بندی کاربری‌ها یکی از چارچوب‌های دسته‌بندی روش‌های مختلف تخصیص کاربری است که بیشتر به دو دسته واحد سلولی (مانند روش MOLA) و پهنه‌ای (مانند روش روی‌هم‌گذاری نقشه و تجزیه و تحلیل سیستمی) تقسیم می‌شوند. الگوریتم‌های بهینه‌‌سازی نیز از روش‌های تخصیص کاربری هستند که علاوه بر امکان استفاده همزمان از چند هدف در فرایند تخصیص کاربری، می‌توانند هر دو رویکرد سلولی و پهنه‌ای را در خود جای دهند. در این مطالعه، از الگوریتم ژنتیک برای تخصیص کاربری اراضی در شهرستان گرگان استفاده شد که همزمان به تناسب و ویژگی‌های سیمای سرزمین توجه دارد. افزون برآن، در یک رویکرد از طبقه‌بندی شی‌گرای هدفمند (بر اساس ویژگی‌های محیط‌زیستی) برای ایجاد اکوسیستم‌های خرد و تخصیص کاربری برای هر واحد محیط‌زیستی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که در مقایسه با روش MOLA که تنها به تناسب سلولی زمین توجه دارد، تخصیص کاربری با الگوریتم ژنتیک اکوسیستمی منجر به بهبود قابل ملاحظه‌ای در شاخص‌های سیمای سرزمینی شده است. این نکته را می‌توان در بهبود چهار شاخص سیمای سرزمین شامل: تعداد لکه، میانگین توپری، اندازه موثر شبکه و شاخص پیوستگی مشاهده نمود. به عبارت دیگر، کاربری‌ها در الگوریتم ژنتیک شی‌گرا به پهنه‌هایی اختصاص یافته‌اند که دارای همگنی و هم‌شکلی در منابع پایدار اکولوژیک هستند. بنابراین، تنوع ویژگی‌ها در هر یگان محیط‌زیستی به حداقل ممکن می‌‌رسد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Ecosystem- Based Land Allocation Using Genetic Algorithm and MOLA

نویسندگان [English]

  • Hamidreza Kamyab 1
  • Abdolrassoul Salman Mahiny 1
  • Mohammad Shahraini 2
چکیده [English]

Land use planning is a broad term that can be applied to different processes related to management of land use. One of the most complex tasks in this process is allocating land use categories to spatial units, resulting in a land use zoning map. Specifying the appropriate land unit for land allocation is one of the typical issues that are mainly divided into two categories including cell (such as MOLA approach) and polygon units (such as map overlay and systemic analysis). Optimization algorithms are the part of land allocation methods that have both Multi-Objective approach and cell or polygon structures. In this study, the Genetic Algorithm (GA) is used for land allocation based on suitability and landscape metrics in Gorgan Township. Moreover, in an innovative approach, object-oriented classification (based on environmental parameters) was used to create ecosystem units and land allocation was applied to these units. The results showed that land allocation through ecosystem-based Genetic Algorithm leads to a significant improvement of landscape metrics in comparison with MOLA. The genetic algorithm approach improved four landscape metrics including number of patches, contiguity, and effective mesh size and cohesion index. In this process, land use was allocated to homogeneous units in terms of ecological resources. Thus, diversity was minimum in the environmental units considered for the land allocation processes. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land allocation
  • Ecosystem- based approach
  • Genetic algorithm
  • Object-oriented classification
  • Landscape metric