دوشنبه, ۱۸ شهریور ۱۳۹۸ ۰۰:۰۰ ۳۰۷
چچ
کاربرد سنجش از دور در مدیریت و برنامه ریزی شهری

کاربرد سنجش از دور در مدیریت و برنامه ریزی شهری

برنامه ریزی شهری عموما به عنوان فعالیتهایی شناخته می شود که طرح های توسعه را برای تنظیم و کنترل استفاده از فضاهای شهری فراهم می آورد.

مقدمه
برنامه ریزی شهری عموما به عنوان فعالیتهایی شناخته می شود که طرح های توسعه را برای تنظیم و کنترل استفاده از فضاهای شهری فراهم می آورد. هدف اصلی، توسعه ی شرایط زندگی در مناطق شهری و رفاه ساکنین شهرهاست. به عنوان یک ابزار مهم برای تصمیم گیری توسط دولت های محلی،‌ برنامه ریزی شهری یک نقش کلیدی در اسکان شهری و توسعه ی اقتصادی شهرها در طی دهه های اخیر بازی نموده است.
برنامه ریزی شهری باید بوسیله ی انواع متعددی از دانش ها حمایت گردد. یکی از انواع این دانش ها به استخراج اطلاعات از داده ها مربوط می گردد. به منظور تعیین مشکلات و نیازهای جاری و داشتن یک درک جامع از اجزاء تعامل کننده و اثرات آنها، برنامه ریزان شهری مجبور هستند که یک محدوده ی گسترده ای از اطلاعات را اخذ نموده و استفاده از یک سری از ابزارها و فنون، این اطلاعات را تحلیل نمایند. برنامه ریزان معمولا اطلاعات لازم به منظور برنامه ریزی را از طریق عملیات میدانی، مرور مستندات تاریخی و نقشه های توپوگرافیک موجود جمع آوری می نمایند که البته این روشها بسیار زمان بر و پر زحمت می باشند.
در طی دهه های اخیر، فناوری سنجش از دور به شکل قابل توجهی به منظور تهیه ی اطلاعات در منطقه ی شهری و تجزیه و تحلیل آنها، ‌مورد استفاده قرار گرفته است. برای مثال، تصاویر ارتو آنالوگ (قیاسی، غیر دیجیتال)‌ برای برنامه ریزی شهری مورد استفاده قرار گرفته اند. در حال حاضر، تصاویر ماهواره ای در زمینه ی کاربردهای برنامه ریزی شهری دارای جایگاه خاص خود می باشند. این جایگاه را به دلیل بهره برداری و دسترسی راحت به داده ها، ارزان بودن داده ها در مقایسه با روش های سنتی مانند عکسبرداری هوایی و نیز امکان مقایسه ی زمانی تصاویر و سایر مزایا بدست آورده است.
سنجش از دور به میزان زیادی در ارزیابی منابع، پایش تغییرات کاربری اراضی و بسیاری از کاربردهای دیگر مورد استفاده قرارگرفته است. در برنامه ریزی شهری، در وهله ی اول، ‌سنجش از دور به عنوان یک منبع داده ای مهم به منظور پایش توسعه ی شهری و تحلیل تغییرات کاربری اراضی در نظر گرفته می شود. با تفسیر (بصری و رقومی) داده های سنجش از دور، برنامه ریزان شهری می توانند به داده های کاربری اراضی دسترسی یابند، که نقش مهمی را در فرآیند های برنامه ریزی شهری ایفاء می نمایند. در مرحله ی دوم، سنجش از دور می تواند به منظور پایش محیطی در شهرها که مرتبط با آلودگی های آب و هوا و نیز بررسی های فضای سبز می باشند مورد استفاده قرار گیرد. سنجش از دور همچنین در آنالیز ترافیک شهری و دیگر جنبه های مطالعات شهری مورد استفاده قرار می گیرد. با توسعه ی فناوری سنجش از دور مانند افزایش قدرت تفکیک مکانی و زمانی، قابلیت اسکن سه بعدی لیزری،‌ داده کاوی و ‌فناوری پردازش تصویر پیشرفته، انتظار می رود که سنجش از دور به شکل وسیعی در کل فرآیند برنامه ریزی شهری مورد استفاده بکار گرفته شود. در ادامه به بررسی این کاربردها خواهیم پرداخت:

کاربردهای سنجش از دور در مطالعات شهری:
بطور کلی، فرآیند برنامه ریزی، همان فرآیند تصمیم گیری است. به منظور فهم بهتر وضعیت جاری و مسیر آینده ی توسعه شهری، مطالعات شهری امری است اجتناب ناپذیر و ضروری.

کاربرد سنجش از دور در برنامه ریزی جامع و یکپارچه ی شهری
برنامه ریزی بنیادی شهری باید شامل کارکرد های طراحی شهری، اهداف توسعه و وسعت شهر، استانداردها، معیارهایی برای ساخت عمده ی شهری و ساختار کاربری اراضی، سیستم حمل و نقل جامع و سیستم فضای سبز باشد. مندرجات اصلی برنامه ریزی بنیادی شهری شامل: تعیین مسیرهای توسعه ی شهری در آینده و ساختار کاربری اراضی، آماده سازی ساختار و طراحی سیستم های حمل و نقل شهری، ساماندهی توسعه ی سیستم فضای سبز، آماده سازی طرح های حمایتی خاص در صورتیکه شهری در فهرست شهرهای تاریخی و فرهنگی قرار دارد. برنامه ریزی جامع شهری، ‌یک کار دوره ای پیچیده بوده و نیاز به محدوده ی وسیعی از اطلاعات اساسی دارد که بخش از آن توسط فناوری سنجش از دور تهیه می گردند.
با در نظر گرفتن فوایدی مانند پوشش وسیع داده های ماهواره ای، تصویر برداری چند زمانه و در طیف های متعدد، قابلیت دریافت اطلاعات در هر شرایط آب و هوایی (مانند تصاویر رادار ریزموج)‌ و مقرون به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی، سنجش از دور برای بررسی ها و تحلیل شرایط طبیعی شهرها، توزیع منابع و طرح ریزی جغرافیایی شهرها، شبکه ی راه ها، توسعه ی شهری و تغییرات کاربری اراضی بسیار مفید می باشد. در ادامه چند مثال در مورد کاربردهای فوق ارائه گردیده اند.
  • الف) آنالیزهای زمانی و مکانی توسعه شهری و تغییرات کاربری اراضی
یکی از مهمترین بخش های مهم برنامه ریزی شهری، تعیین مقیاس توسعه شهری در آینده می باشد. ضروری است که درک کنیم چطور شهر به شکل پویا و دینامیک در گذشته رشد کرده است. بنابراین، آنالیز توسعه ی شهری برپایه ی تصاویر سنجش از دور، یکی از کارهای اساسی و پایه در برنامه ریزی جامع شهری می باشد. یک مثال در شکل 1 نشان داده شده است:
این شکل وضعیت گسترش شهر تهران را در 5 دوره ی مختلف نشان می دهد. این نقشه ها با استفاده از تصاویر ماهواره ی لندست مطابق با جدول (1) بدست آمده اند.
نحوه ی گسترش شهر تهران با استفاده از تصاویر ماهواره ی لندست، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل (1) - نحوه ی گسترش شهر تهران با استفاده از تصاویر ماهواره ی لندست (2014-1973). قهوه ای: مناطق صنعتی، قرمز : مناطق مسکونی، آبی : بدنه های آبی، ‌سبز : پوشش گیاهی.
 تصاویر ماهواره ی لندست مورد استفاده در این تحقیق، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
جدول (1) - تصاویر ماهواره ی لندست مورد استفاده در این تحقیق
  • ب)‌ برنامه ریزی حفاظت از پایگاه های تاریخی و میراث فرهنگی:
به منظور فهم و درک بهتر یک میراث فرهنگی و تاریخی، پس از کشف آن و در اولین قدم به منظور حفظ و نگهداری از آن، گردآوری اطلاعات و مستندسازی دقیق و بصری سازی سه بعدی، نقش بسیار مهمی ایفاء می نماید. در واقع مدلسازی و مستندنگاری 3 بعدی ابزاری است بسیار مفید که در آن از سایت های تاریخی مورد مطالعه، یک مدل 3 بعدی تهیه می گردد. روش های مدلسازی 3 بعدی بطور کلی به سه دسته تقسیم بندی می شوند.
  1. مدلسازی بر اساس فتوگرامتری
  2. مدلسازی بر اساس لیزر اسکنر
  3. روش های ترکیبی
در اینجا به معرفی هر یک از روش های فوق می پردازیم:
  1. مدلسازی بر اساس فتوگرامتری:
این روش ها مبتنی بر تصاویر اخذ شده می باشند که خود به 7 دسته تقسیم بندی می شوند.

1-1- استفاده از عکس های هوایی
عکس های هوایی، قدیمی ترین روش برای مستندسازی اماکن باستانی می باشند. در این روش از زوج عکس های هوایی استفاده می شود. اما این روش در طی دو دهه ی اخیر، پیشرفت های قابل توجهی داشته است.Portales و همکاران در سال 2010 درباره ی ارتباط واقعیت افزوده (Augmented Reality) و فتوگرامتری تحقیقاتی انجام داده اند و با استفاده از روش های فتوگرامتری و عکس های هوایی به تهیه ی مدل هایی از سایت های میراث فرهنگی بر اساس واقعیت مجازی (Virtual Reality) پرداخته است. Amat و همکاران در سال 2010 روشی را برای مدلسازی 3 بعدی با استفاده از تلفیق فتوگرامتری و عکسهای هوایی ارائه دادند که در این روش ساختمان های کوچک، درب و پنجره ها و تعدادی دیگر از جزئیات غیر قابل رویت در عکس های هوایی مدلسازی می شدند.Al-Ruzouq و همکاران در سال 2017 یک روش تلفیقی بر اساس عکس های هوایی و سامانه های اطلاعات مکانی 3 بعدی به منظور مدیریت مناسب سایت های باستان شناسی ابداع نمودند.

2-1- استفاده از تصاویر سنجش از دور با قدرت تفکیک مکانی بالا
یکی از چالش های مهم در زمینه ی مدیریت، نظارت و حفاظت از مکان های باستانی، تهیه ی مستندات سه بعدی در سریع ترین زمان ممکن می باشد. تصاویر ماهواره های سنجش از دور با قدرت تفکیک مکانی بالا مانند ٌWorldview، Quickbird و Geoeye می تواند برای مستندات سازی سایت های باستانشناسی بسیار مفید باشند. نمونه ای از تصویر ماهواره ای مربوط به منطقه ی باستانی شهر سوخته در سیستان و بلوچستان در شکل زیر نشان داده شده است:
 تصویر ماهواره ای شهر سوخته در سیستان و بلوچستان در مجاورت دریاچه ی هامون، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل (2) - تصویر ماهواره ای شهر سوخته در سیستان و بلوچستان در مجاورت دریاچه ی هامون
  1. مدلسازی بر اساس لیزر اسکنر
روش های مدلسازی بر مبنای لیزر اسکنر

1-3- لیدار (Lidar)
لیدار که مخفف Light Detection and Ranging می باشد، یکی از فنون سنجش از دور است که به منظور گردآوری اطلاعات از اشیاء سطح زمین و بر اساس اندازه گیری فاصله توسط نور لیزر کار می کند. در دهه ی اخیر، پیدایش این سامانه، کار باستان شناسان را در اکتشافات باستانشناسی تسهیل نموده است. کاوش هایی که در گذشته بیشتر از یک سال به طول می انجامیدند، هم اکنون با استفاده از این فناوری، در طول چند روز انجام می شوند. کشف تمدن های فراموش شده و از دست رفته، شناسایی عوارض باستانشناسی، تهیه ی نقشه از مناطق مورد مطالعه و تهیه ی مدل 3 بعدی از منطقه در کوتاه ترین زمان ممکن، از جمله مزایای سامانه ی لیدار می باشد. یکی از بناهای باستانی معروف و بسیار قدیمی در دنیا، مجموعه ی Stonehenge در انگلستان می باشد که قدمت آن به 2000 الی 3000 سال قبل از میلاد مسیح بر می گردد. نمونه ای از تصاویر لیدار مربوط به این منطقه در شکل زیر نشان داده شده است.
تصویر لیدار مربوط به منطقه ی باستانی Stonehenge در انگلستان، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل ( 3) - تصویر لیدار مربوط به منطقه ی باستانی Stonehenge در انگلستان
نمونه ای دیگر از تصاویر لیدار، مربوط به کشف منطقه ی باستانی در زیر جنگل های پارک ملی واقع در همپشایر (Hampshire) در انگلستان می باشد که در سال 2013 کشف گردید.
تصویر لیدار از منطقه ی جنگلی واقع در همپشایر در انگلستان که کشف سایت های باستانی را زیر مناطق جنگلی نشان می دهد، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل (4) - تصویر لیدار از منطقه ی جنگلی واقع در همپشایر در انگلستان که کشف سایت های باستانی را زیر مناطق جنگلی نشان می دهد.
منابع:
A review of remote sensing applications in urban planning and management in China, Yinghui Xiao et al., 2009 Urban Remote Sensing Joint Event
Urban growth pattern in Tehran City: Sustainability or unsustainability, A. Kaviani et al, Int. J. Urabn Manage Energy Sustainability, 1(1): 59-70 Winter 2017
ارزیابی روش های علوم ژئوماتیک در مستندنگاری سه و چهار بعدی میراث فرهنگی، مهرداد جوادی، سعید صادقیان، نخستین همایش ملی مستندنگاری میراث طبیعی و فرهنگی، اسفند 96
  • ج) نقش سنجش از دور و GIS در ایجاد عدالت فضایی در شهرها :
امروزه عدالت فضایی (Geospatial Justice)، شاخه‌ای از عدالت اجتماعی است که هسته ی اصلی برنامه‌ ریزی تسهیلات و امکانات شهری محسوب می گردد. عدالت فضایی، وضعیت مناطق مختلف شهری را از لحاظ شیوه توزیع خدمات و میزانی که مردم از امکانات مختلف اقتصادی و اجتماعی برخوردار می گردند بررسی می نماید.
اکنون یکی از مسائل مهم در شهرهای بزرگ، بی عدالتی در نظام توزیع سیستم خدمات شهری است که توسعه ناهمگون و برنامه ریزی نشده و رشد سریع جمعیت از دلایل اصلی بروز این مشکل هست. حوزه های عمده ای که این گونه بی عدالتی در آن به چشم می خورد عبارتند از: مسکن، مراکز تفریحی، آموزش، حمل و نقل و خدمات عمومی.
فن آوری سنجش از دور به همراه سیستم های اطلاعات جغرافیایی، از دو طریق می توانند در ایجاد عدالت فضایی مؤثر باشند. از طریق تهیه ی نقشه هایی که وضعیت دسترسی ساکنین بخش های مختلف یک شهر را به امکانات و تسهیلات مذکور نشان می دهد و دیگر از طریق کمک به کشف بهترین مسیر در دسترسی به این امکانات.


در ادامه به معرفی برخی از تحقیقاتی که در ایران در این زمینه انجام شده، می پردازیم:
از جمله نقشه هایی که وضعیت عدالت فضایی را در یک شهر نمایش می دهند، نقشه های "مکانیابی" می باشند. با استفاده از این نقشه ها مدیران ارشد شهری قادرند وضعیت دسترسی ساکنین شهری را به حوزه های مختلف خدماتی بررسی نمایند. یکی از مهمترین این مکانیابی ها در ارتباط با نحوه ی دسترسی شهروندان به خدمات درمانی و بیمارستان ها می باشد. به عنوان مثال، ویسی ناب و همکاران (1394) با استفاده از یک مدل تلفیقی خطی وزن دار (WLC) در محیط GIS در شهر اردبیل توانستند موقعیت بیمارستان ها را نسبت به سایر کاربری های شهری مانند شبکه ی خیابان ها و نیز وضعیت تراکم جمعیت در آن منطقه و همچنین میزان دسترسی شهروندان به خدمات درمانی را بررسی نمایند. نقشه ی خروجی این تحقیق در شکل (5) نشان داده شده است:
نقشه سطح بندی شده تناسب مکانی در رابطه با استقرار مراکز بیمارستان، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل (5)- نقشه سطح بندی شده تناسب مکانی در رابطه با استقرار مراکز بیمارستان
 نقشه کلاس بندی شده مدل AHP در توزیع فضایی عدالت شهری، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل (6) - نقشه کلاس بندی شده مدل AHP در توزیع فضایی عدالت شهری

آنچه که نقشه ی فوق به ما می گوید این است که در صورت تصمیم بر ساخت بیمارستان های جدید، مناطقی که بیشترین ارزش ها را دارند در اولویت بالاتر می باشند. نتیجه چنین تصمیمی اجرای عدالت فضایی را در سطح این شهر تضمین می نماید.
در تحقیق دیگری که توسط محققین ایرانی در شهر اصفهان انجام شده، عدالت فضایی در 5 حوزه ی مسکن، مراکز تفریحی، آموزش، حمل و نقل و خدمات عمومی مورد بررسی قرار گرفته است. در جدول زیر، لایه ها و زیر لایه های استفاده شده در این تحقیق نشان داده شده اند.

مشخصات لایه ها و زیر لایه های استفاده شده، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
جدول (1)- مشخصات لایه ها و زیر لایه های استفاده شده
لایه های فوق برای شهر اصفهان استخراج شدند. در این تحقیق از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی Analysis Hierarchy Process (AHP) استفاده شد که بیش از سایر روش ها در علم مدیریت مورد استفاده قرار می گیرد. این فرآِیند، یکی از معروفترین تکنیک های تصمیم گیری چند منظوره می باشد که نخستین بار توسط الساعتی عراقی الاصل در دهه ی 1970 ابداع شد. این فرآیند، مسائل پیچیده را بر اساس نتایج متقابل آن مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و پس از ساده کردنشان، به حل آنها اقدام می نماید. در ادامه برخی از لایه های اطلاعاتی مورد استفاده در این تحقیق که در محیط GIS تهیه شده اند، نشان داده شده است.
نقشه پراکندگی باسوادی در توزیع فضایی عدالت شهری، مدرسه  <strong class='sis-keyword'>سنجش از دور</strong> مقطع مدیران
شکل (7) - نقشه پراکندگی باسوادی در توزیع فضایی عدالت شهری

منابع:
1. بررسی نقش عدالت فضایی در مدیریت شهری (محدوده مطالعه: محلات منطقه 6 تهران)، نادر تابعی و همکاران، گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری، دانشکده جغرافیا، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.
2. بررسی عدالت فضایی در توزیع خدمات شهری با استفاده از تکنیک های GIS و عوامل موثر بر کیفیت زندگی شهری (مطالعه موردی منطقه 8 اصفهان)، المدرسی, سیدعلی؛ الهام محمدی و حسین زارعی محمودآبادی، ۱۳۹۷ششمین کنفرانس ملی توسعه پایدار در علوم جغرافیا و برنامه ریزی، معماری و شهرسازی، تهران، مرکز راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار -موسسه آموزش عالی مهر اروند، https://www.civilica.com/Paper-GPACONF06-GPACONF06_032.html
3. مکان یابی بیمارستان ها با استفاده از مدل تلفیقی خطی وزن دار(WLC) در محیط GIS در شهر اردبیل، فتح الله ویسی ناب و همکاران.


آدرس کوتاه شده:
فهرست طبقات