توسعه یک سیستم تخصیص کاربری اراضی متن باز – بخش دوم

4- چارچوب کلی سیستم توسعه داده شده

در این تحقیق یک API جداگانه بر پایه کتابخانه dotspatial بر روی ویژوال استودیو 2010 برای فرآیند تخصیص کاربری اراضی در بستر نرم افزار MapWindow6 به نام OSLAS(Open Source Land Allocation System) توسعه داده شده است در ادامه به توصیف این سیستم پرداخته شده است. از دیدگاه مهندسی نرم افزار برای توسعه یک سیستم ، روشهای متفاوتی وجود دارد که یکی از مشهورترین آنها روش RUP است. RUP با استفاده از روش تکرار با ریسک بالا در هر مرحله از چرخه حیات را مشخص میکند و این خود باعث کاهش ریسک می شود. در این تحقیق با توجه به ویژگیهای این روش، از این روش برای توسعه سیستم OSLAS استفاده شد. OSLAS دارای قابلیتهای عمومی یک سیستم GIS ، شامل نمایش لایه های رستر و وکتور، حرکت روی نقشه، ایجاد لایه های وکتوری) نقطه، خط، پلیگون (، تغییر سمبل گذاری ونحوه نمایش، انتخاب عارضه، نمایش جداول توصیفی، چاپ نقشه و … میباشد. این سیستم همچنین برخی از آنالیزهای GIS مثل بافر زدن، بریدن و تلفیق نقشه های رستری و وکتوری، تولید شیب از لایه های رستری، تبدیل رستر به پلیگون، تبدیل وکتور به رستر، تغییر پیکسل سایز داده های رستری، انجام انترپلاسیون به روش IDW ، محاسبه مساحت و ساده سازی خطوط و… را انجام میدهد. در شکل 1 – الف نمایی کلی از سیستم OSLAS دیده می شود.

این سیستم شامل 4 ماژول Potential (برای تولید نقشه پتانسیل برای هر کاربری(، Land Demand (برای محاسبه میزان تقاضای هرکاربری در سال افق(، Allocation (برای تولید نقشه تخصیص کاربری اراضی در سال افق(، Calibration (برای کالیبراسیون مدل( است که جزئیات هر کدام در ادامه آورده میشود.

4-1 ماژول پتانسیل

ماژول پتانسیل از چهار زیر منو Creat Suitability Map )تولید نقشه تناسب فیزیکی(، Creat Neighborhood Efect Map )تولید نقشه اثر همسایگی(، Creat Accessibility Map )تولید نقشه دسترسی(، Creat PotentialMap )تولید نقشه پتانسیل( تشکیل شده است. در ادامه توضیح هریک آورده شده است.

  • زیرمنو تولید نقشه تناسب فیزیکی

در زیر منوی Creat Suitability Map نقشه تناسب مربوط به هر کاربری درمنطقه مورد نظر ایجاد میشود. مراحل تهیه این نقشه در سیستم توسعه داده به ترتیب انتخاب نوع کاربری، وارد کردن اندازه سلول دلخواه جهت تبدیل نقشه های برداری به رستر، اخذ نقشه های فاکتور ورودی شامل شیب، ارتفاع به صورت برداری، کلاسه بندی نقشه های فاکتور به تعداد کلاسهای دلخواه، وزن دهی نمره های کلاس هر نقشه فاکتور، وزن دهی نقشه های فاکتور، تلفیق نقشه های فاکتور با استفاده از WLC (Weighted Linear Combination) است. در شکل 1 -ب این پنجره نشان داده شده است.

  • زیرمنو تولید نقشه اثر همسایگی

در این تحقیق وضعیت تناسب همسایگی هر سلول با استفاده از ارزش سلولهای مجاور و در قالب توابع انتقال در بازه های زمانی مشخص محاسبه میگردد. جهت تعیین توابع انتقال از روش محاسبه فاکتور غنی شدگی استفاده شده است. برای تهیه نقشه اثر همسایگی برای هر کاربری ابتدا دو نقشه کاربری سال را به همراه اندازه سلول وارد میشود سپس سیستم با تبدیل این لایه ها به رستر با استفاده از روش محاسبه فاکتور غنی شدگی نمودار لگاریتم فاکتور غنی شدگی هر کاربری تولید میکند. در این قسمت کاربر میتواند با تغییر مقادیر فاکتور غنی شدگی به رسم دوباره نمودار بپردازد. بعد از تولید نمودار فاکتور غنی شدگی، فاصله تأثیر گذاری کاربریها بر روی کاربری مورد نظر با توجه به نمودار فاکتور غنی شدگی به سیستم وارد میشود. سپس با دادن این فاصله میزان اثر همسایگی هر پیکسل، از اثر تجمعی کلیه پیکسلهای مجاور واقع در شعاع تاثیر با توجه به کاربری و فاصله آنها و محاسبه میگردد و بدین ترتیب نقشه اثر همسایگی برای هر کاربری بدست میآید. در شکل 1 -ج پنجره تولید نقشه همسایگی آورده شده است.

  • زیرمنو تولید دسترسی

مفهوم دسترسی در مسائل مربوط به تخصیص کاربری، بیشتر با مفهوم قابلیت نسبی دستیابی مکانهای مختلف به سیستم حمل و نقل مطرح گردیده است. در این تعریف، میزان دسترسی هر مکان با توجه به فاصله اقلیدسی آن از نزدیکترین نقطه شبکه راه ها محاسبه میشود.. Engelen و همکاران در سال 1997 یک عدد به عنوان میزان اهمیت دسترسی به شبکه راه ها برای هر کاربری اختصاص داده اند و میزان دسترسی به عنوان تابعی از فاصله سلول تا نزدیکترین نقطه شبکه راهها محاسبه می گردد. بدین ترتیب در این زیر منو نقشه های دسترسی برای کاربری های مختلف ایجاد میگردد.

  • زیرمنو تعیین پتانسیل

با طی مراحل قبل، در ادامه در زیرمنو Creat Potential Map نقشه پتانسیل برای هر کاربری از تلفیق نقشه های بدست آمده از سه زیرمنو قبل تولید میگردد. مراحل تولید نقشه پتانسیل به ترتیب انتخاب کاربری، اخذ نقشه های اثرهمسایگی، دسترسی، تناسب کاربری مربوطه، وزن دهی نقشه های فاکتور وتلفیق نقشه ها بر اساس روش WLC است.

4-2 تعیین تقاضا

از طریق منوی Land Demand تقاضای مربوط به هر کاربری محاسبه میشود. در این تحقیق مساحت مورد نیاز کاربریها به تفکیک ناحیه در منطقه با استفاده از روش رگرسیون آماری محاسبه میگردد. در این روش با استفاده از شبیه سازی تغییرات کاربریها در طول سالهای گذشته و تکنیکهای برازش آماری، تغییرات کاربریها در سال افق محاسبه میگردد. این روش با توجه به وضعیت داده ها، معمولا بازه های زمانی را به صورت پریودهای چند ساله تعریف میکند. مراحل کار در این پنجره به ترتیب اخذ نقشه های کاربری اراضی موجود، وارد کردن سال افق به سیستم، محاسبه میزان تقاضا با استفاده از روش رگرسیون آماری برای هر کاربری در سال افق است.

4-3 تخصیص کاربری

با بدست آودن نقشه پتاسیل هر کاربری به صورت ذکر شده و مقدارتقاضای کاربریها در سال افق از طریق منوی Allocation میتوان نحوهی تخصیص کاربری را در سال افق پیشبینی کرد. در این تحقیق تخصیص کاربری اراضی به صورت تلفیقی از اولویت بندی کاربریها و سپس تخصیص براساس ماکزیمم پتانسیل صورت گرفت. در ماژول تخصیص با وارد کردن نقشه ها به ترتیب اولویت تخصیص، نقشه کاربریها در سال افق تولید میگردد. پنجره موجود در سیستم برای تخصیص کاربری در شکل 1 -د دیده میشود.

4-4 ارزیابی مدل های تخصیص کاربری

به منظور ارزیابی مدلهای برنامه ریزی تخصیص کاربری، غالبا از نقشه های کاربری موجود به عنوان مبنا استفاده میشود و نتایج شبیه سازی با داده واقعی در سال افق مقایسه میشود. از آنجایی که خروجی فرایند تخصیص کاربری، نقشه کاربری اراضی میباشد، با فرض اطمینان از تناسب و لازم بودن تغییرات کاربری اتفاق افتاده و به منظور بیان عددی نتایج مقایسات، برای مقایسه نقشه های شبیه سازی شده کاربری با نقشه های کاربری واقعی مربوطه، ماتریس جدولی متقاطع تشکیل شده و با استفاده از شاخص ضریب کاپای استاندارد ارزیابی میگردد. در این تحقیق از طریق ماژول ارزیابی امکان ارزیابی مدل پیشنهاد شده برای تخصیص کاربری اراضی در این نرم افزار وجود دارد. با مقایسه نقشه موجود برای یک سال و نقشه پیش بینی شده کاربری که از طریق این سیستم بدست آمده و تشکیل ماتریس جدولی متقاطع برای دو نقشه مذکور، مقدار کاپای استاندارد بدست می آید.

02 thumb توسعه یک سیستم تخصیص کاربری اراضی متن باز   بخش دوم

03 thumb توسعه یک سیستم تخصیص کاربری اراضی متن باز   بخش دوم

04 thumb توسعه یک سیستم تخصیص کاربری اراضی متن باز   بخش دوم

05 thumb توسعه یک سیستم تخصیص کاربری اراضی متن باز   بخش دوم

شکل 1 –الف: نمای کلی سیستم – OSLAS و ب: پنجره تناسب فیزیکی و ج: پنجره اثر همسایگی و د: پنجره تخصیص

نویسنده: آزاده نصیری ، محمد کریمی (نشریه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی)

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *