کاربرد ترکیب برنامه‌ریزی خطی و الگوریتم ابتکاری کلونی مورچگان و قابلیت‌های GIS در به‌گزینی مکانی کاربری اراضی

مریم سعیدصبائی, رسول سلمان‌ماهینی, سید محمد شهرآئینی, سید حامد میرکریمی, نورالدین دبیری

چکیده


در شرایط روبه‌رشد توسعه، طراحان سرزمین بارها با شرایطی مواجه می­شوند که برای مکانی خاص، گزینه­های متفاوت کاربری وجود دارد. اینجاست که بین برگزیدن یا برنگزیدن کاربری­ها تعارض پدید می‌آید. تحقیق حاضر، با چنین رویکردی، چگونگی ساماندهی چهار کاربری کشاورزی، جنگل، مرتع و توسعه و اولویت­بندی آنها را در منطقه­ای در شهرستان گرگان، با هدف کاهش هزینۀ تخصیص سرزمین به هر کاربری و افزایش تراکم و پیوستگی مناطق اختصاص‌یافته به آنها، به‌منزلۀ معیارهای شکلی سیمای سرزمین، مورد مداقه قرار داده است. در این راستا، از قابلیت­های دو مدل دقیق و ابتکاری، شامل مدل برنامه­ریزی خطی و الگوریتم کلونی­مورچگان، استفاده شده است. برای اجرای مسئلۀ به­گزینی کاربری اراضیِ تعریف‌شده در مدل برنامه­ریزی خطی که با توجه به ابعاد مسئله (132 ردیف در 127 ستون) و اهداف مورد تحقیق در زمرۀ مسائل سخت قرار دارد، از روش آزادسازی مسئله از قید صحیح و روش شاخه و کران بهره گرفته شده است. نتایج نشان می­دهد میزان هزینۀ تخصیص، تراکم و پیوستگی در همۀ کاربری­ها در استفاده ترکیبی از دو مدل بالا، درمقایسه با شرایطی که فقط یکی از دو مدل به‌کار رود، بهینه­تر خواهد بود. نتایج مقایسۀ اجرای به­گزینی در استفادۀ ترکیبی از دو الگوریتم و اجرای آن به‌وسیلۀ الگوریتم شناخته‌شدۀ MOLA در نرم­افزار ایدریسی نشان می­دهد که ضمن آنکه در مدل پیشنهادی امکان تعریف اهداف بیشتر وجود دارد، تفاوت مقادیر هزینه، تراکم و پیوستگی در نتایج دو مدل پس از استانداردسازی در بازۀ صفر تا یک، به‌ترتیب، 0.03، 0.1 و 0.07 است و الگوریتم ترکیبی بهینه­تر عمل کرده است.

واژگان کلیدی


ارزیابی سرزمین، مسائل سخت، کاربری اراضی، برنامه‌ریزی ‌خطی، الگوریتم‌ کلونی‌ مورچگان

تمام متن:

PDF

منابع و مآخذ مقاله


Aerts, J.C.J.H., Eisinger, E., Heuvelink, G.B.M. & Stewart, T. J., 2003, Using Linear Integer Prog-ramming for Multi-Site Land- Use Allocation, Geographical Analysis, 35(2), PP. 148-169.

Ahmed, A. & Glasgow, J., 2012, Swarm Intelligence: Concepts, Models and Applicatios, Technical Report 2012-585, School of Computing, Queen's University, Kingston, Ontario, Canada K7L3N6.

Ausseil, A.G.E., Herzig, A. & Dymond, J.R., 2012, Optimization Land Use for Multiple Ecosystem Services Objectives: A Case Study in the Waitaki Catchment, New Zealand, International Envi-ronmental Modelling and Software Society (iEMSs), Leipzig, Germany, July 1-5.

Beyer, H., Dujardin, Y., Watts, M. & Possingham, H., 2016, Solving Conservation Planning Problems with Linear Programming, Ecological Modelling, 328, PP. 14-22.

Blum, C. & Merkle, D. (eds), 2008, Swarm Intelligence-Introduction and Applications, Natural Computing. Springer, Berlin.

Bribiesca, E., 1997, Measuring 2-D Shape Com-pactness Using the Contact Perimeter, Computers and Mathematics with Applications, 33(11), PP. 1-9.

Carsjens, G.J. & Knaap, W.G.M. van der., 2002, Strategic Land-Use Allocation: Dealing with the Spatial Relationships and Fragmentation of Agriculture, Landscape Urban Planning, 58, PP. 171-179.

Chuvieco, E.,1993, Integration of Linear Prog-ramming and GIS for Land-Use Modelling, International Journal of Geographical Information Systems, 7(1), PP. 71-83.

Cova, T.J. &Church, R.L., 2000, Exploratory Spatial Optimization and Site Search: Neighborhood Operator Approach, Computers, Environment and Urban Systems, 21, PP. 401-419.

Cromely, R.G. & Hanink, D.M., 2003, Scale-Independent Land-Use Allocation Modeling in Raster GIS, Cartography and Geographic Infor-mation Science, 30, PP. 343-350.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.