بهینه سازی چندهدفه تخصیص کاربری اراضی شهری به وسیله ی الگوریتم های فرا ابتکاری و شاخص های مکانی

امروزه مدیریت کاربری اراضی شهری یکی از نیازهای ضروری بسیاری از کشورهای در حال توسعه می باشد. تا کنون مدل های بسیاری جهت بهینه سازی چندهدفه تخصیص کاربری اراضی ارائه شده است. اما در اغلب این مدل ها برنامه ریزان با مجموعه ی زیادی از جواب هایی که اهداف عموما متناقض اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی را برآورده ساخته اند، مواجه می شوند که این مسئله تصمیم گیری را دشوار می سازد. از طرفی یکی از موضوعاتی که معمولا از دید محققان دور می ماند، لحاظ نمودن ساختار و الگوی مکانی رشد شهری در مدلسازی تخصیص کاربری اراضی است و مسلما جواب هایی که با الگوی توسعه شهری بیشترین سازگاری را داشته باشند، در اولویت قرار دارند. این ساختار و الگوی مکانی به وسیله ی شاخص های مکانی قابل تعیین می باشد. از این رو، هدف اصلی این تحقیق مدلسازی تخصیص بهینه کاربری اراضی شهری به وسیله ی الگوریتم های فراابتکاری و رتبه بندی جواب ها با توجه به الگوی مکانی رشد شهری و توسط شاخص های مکانی می باشد. مرحله ی اول مدلسازی در این تحقیق، با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی چندهدفه NSGA_II و MOPSO صورت گرفته است و چهار تابع هدف اصلی شامل بیشینه سازی سازگاری، مناسبت کاربری با زمین، دسترسی مناسب کاربری ها و کمینه سازی هزینه ی تغییرات کاربری ها تعریف گردیده اند. در مرحله دوم با استفاده از تعریف شاخص های مکانی تلفیقی و تعیین الگوی مکانی توسعه شهر، جواب های حاصل از دو مدل، مقایسه و رتبه بندی گردیدند. مدل پیشنهادی در شهر تهران و با استفاده از نقشه های کاربری دوره های زمانی 1380، 1385 و 1390 در سه سناریو رشد شهری شامل ادامه ی روند موجود، رشد پراکنده و رشد متراکم پیاده سازی گردیده است. نتایج مدلسازی نشان می دهد شاخص های مکانی به خوبی از قابلیت محاسبه و پیش بینی ساختار و الگوی مکانی توسعه شهری برخوردار می باشند. همچنین با استفاده از شاخص های مکانی و رتبه بندی جواب های حاصل از الگوریتم ها، تصمیم گیرنده قادر خواهد بود تصمیم بهتر و قابل اطمینان تری با توجه به ساختار و الگوی مکانی توسعه شهر اتخاذ نماید.