مدل‌سازي توسعه شهري با تلفيق اتوماسيون سلولي(CA) و روش ميانگين وزن‌دار ترتيبي (OWA) (مطالعه موردي كلان شهر شيراز)

Modeling Urban Extension Using Cellular Automata and Ordered Weighted Average (OWA) Methods

گسترش بی‌رویه اراضی شهری از مهمترین مسائل و معضلات برای مدیران و برنامه‌ریزان شهرها محسوب می شود و در این بین، شناسایی و پیش‌بینی نحوه گسترش شهرها می‌تواند در پایش و مدیریت كاربری‌های مختلف شهری مفید واقع شود. در تحقیق حاضر با تركیب اتوماسیون سلولی و مفاهیم روش میانگین گیری وزندار ترتیبی(OWA)، مدلی ساده و در عین حال قدرتمند جهت مدلسازی توسعه شهری ارائه می‌گردد. از آنجاییكه در منابع علمی داخلی از تركیب مدلهای پویا با روش‌های تصمیم گیری چند معیاره، در مسائل شهری و بخصوص گسترش شهرها كمتر استفاده شده است، بنابراین ارزیابی قابلیت استفاده از این مدل‌ها می-تواند گامی در جهت بهبود مدلسازی توسعه شهری مبتنی بر تكنیك CA محسوب شود. روش اتوماسیون سلولی با وجود قابلیت-هایی كه در زمینه مدلسازی فرآیند‌های مكانی دارد، در لحاظ كردن عدم قطعیت موجود در پدیده‌های طبیعی با مشكلات اساسی مواجه است. از طرف دیگر، روش میانگین گیری وزندار ترتیبی با ارائه یكسری كمیت‌سنج‌های فازی و تولید سناریوهای مختلف برای شرایط مختلف، پدیده‌های غیر قطعی را كنترل می‌نماید. در این تحقیق، مدل تلفیقی حاصل از تركیب دو روش ذكر شده، برای مدلسازی توسعه شهر شیراز بین سال‌های 1383 تا 1388 مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه‌ی نتایج حاصل از تحقیق با واقعیت نشان می‌دهد، بهترین سناریوی بكار گرفته شده در مدل می‌تواند با دقت 78% پیكسل‌هایی كه در فرآیند توسعه شركت می-كنند را شناسایی كند در حالی كه روش CA بدون تلفیق با OWA، با دقت 74% پیكسل‌های مورد نظر را شناسایی می‌كند.

Irregular and excessive extension of urban areas is one of the major problems of urban managers and planners. In this condition, identification and prediction of the direction of the future city’s extension can be useful to monitor and manage the cities. In this study by combination of cellular automata (CA) and ordered weighted averaging techniques a simple and powerful model is proposed for modeling urban extensions. Combinations of dynamic models such as CA and multi criteria decision making (MCDM) methods rarely have been used in previous researches, especially in urban extension subject. Despite the capabilities of CA method in the field of spatial modeling, it is faced by fundamental problems in considering the uncertainty of natural phenomena. While ordered weighted average (OWA) methods can be used to control non deterministic phenomena by providing fuzzy set of quantifiers and producing different scenarios for different situations. In this research, CA and OWA methods are integrated to model extension of Shiraz city from 1383 to 1388. Comparison of the results of CA-OWA model with real data shows accurately of 78% for the best scenario, while the traditional CA method results an accuracy of 74%.