ناحیه بندی

ناحیه بندی

اسلاید 1: ناحیه بندی Districting Problem امین وحیدی منفردسید فاضل فیاضزمستان 87

اسلاید 2: معرفی تکنیک ها و متدولوژی های zoningبخش اول

اسلاید 3: مدل های متنوعاختلاف در:اهداف کاربردها

اسلاید 4: تذکر:ادبیات متنوع و پراکنده در موضوعات مختلفی از قبیل برنامه ریزی، GIS، تصمیم گیری یا سیستم های رایانه اینکته جالب: از Zoning تا Land Use.

اسلاید 5: مدل های مختلف برنامه ریزی دو نکته در ابتدای بحث:الف) مدل های مختلف برنامه ریزی ب) GIS

اسلاید 6: مدل های مختلف برنامه ریزی تحلیل و تلفیق مدل های مختلف ما را به نتایجی برای توسعه آتی برنامه ریزی استراتژیک Zoning می رساند.

اسلاید 7: مدل های مختلف برنامه ریزی بررسی هر روش و متدی عبارت است از تحلیل و ارزیابی صفات آن ها که نتیجه اش قضاوت در مورد امکان به کار گیری روش است.

اسلاید 8: مدل های مختلف برنامه ریزی منطقه ی مورد مطالعه، اوضاع خاص دارد:اقتصاد؛فاکتورهای اجتماعی-اقتصادی؛ دسترسی به اطلاعات؛ تجربه قبلی مدل ها یا سیستم های مطابق با منطقه... .

اسلاید 9: مدل های مختلف برنامه ریزی مقایسه ی صفات و نیازمندی های هر کدام از روش های موجود را با اوضاع خاص منطقه ی مورد مطالعهنتیجه: کنار رفتن روش های غیر قابل اجراتعریف حالتی برای پیاده سازی روش های باقی مانده

اسلاید 10: GISتوسعه ی GIS نتیجه: اهمیت یافتن در Zoning . تکنولوژی های جدید = امکانات جدید

اسلاید 11: GISکاربرد سنتی: تولید و ذخیره ی اطلاعات ورودی مدلنمایش نتایج کسب شده با آن امروزه:رشد سیستم های جدید در ارتباط تنگانگ با GIS به وسیله مدل های دینامیک برنامه ریزیعلت توجه ما به سیستم های مربوط به GIS

اسلاید 12: معرفی

اسلاید 13: معرفی در مدل های برنامه ریزی باید توجه کرد که منطقه مورد مطالعه شهری است یا روستاییمدل های روستایی: فاز ارزیابی زمین قبل از تخصیص

اسلاید 14: مدل های روستاییفاز 1: ارزیابی زمین Land Evaluationمیزان شایستگی زمین با معیار های مورد نظر (suitability)فاز 2: تخصیص کاربرد زمین Land Use Allocationتخصیص بهینه کاربردها به واحدهای زمین با توجه به نتایج فاز قبلی

اسلاید 15: ارزیابی زمیناز سال 1950: پیشرفت و حرکت از روش های متمرکز بر مؤلفه های تحت تأثیر خاک به سمت ارزیابی های واضح تری با کاربرد فزاینده ی فاکتورهای خاکی البته سیستم هایی مثل USBR جهت آبیاری، با بیش از 40 سال سابقه طراحی هنوز هم کاربرد گسترده ای دارند.

اسلاید 16: ارزیابی زمینسال 1976: انتشار چارچوبی برای ارزیابی زمین توسط FAOامکان استاندارد سازی اصطلاحات و روش ها.

اسلاید 17: تخصیص مدل های مربوط به مناطق شهری فاز ارزیابی زمین را ندارند.در تخصیص الگوهای ممکن برای بهترین انتخاب جهت رسیدن به اهداف ویژه تحلیل می شوند.

اسلاید 18: تخصیصتکنیک هایی که معمولاً برای تخصیص و Zoning به کار گرفته می شوند، مکرراً با GIS مجتمع می شوند؛ مثل:Expert SystemsMulti-criteria evaluation methodsLinear programmingSpatial simulation methods

اسلاید 19: 1- سیستم های خبره Expert Systemsسیستم های دانش محورشامل برنامه کامپیوتریجمع آوری دانش از انسان های کارشناسسعی در شبیه سازی فرایند استدلال در تهیه راه حل برای یک مشکل پیچیده

اسلاید 20: سیستم های خبرهسیستم های کارشناس زیادی برای حل مشکلات فضایی ایجاد شده اند: مدیریت منبعبرنامه ریزی ناحیه ایتحلیل شایستگی زمینتخصیص زمین

اسلاید 21: 2- ارزیابی چند ضابطه ای Multi-Criteria Evaluationاز دیگر تکنیک های تخصیص که مکرراً با GIS مجتمع می شود.

اسلاید 22: ارزیابی چند ضابطه ای Multi-Criteria Evaluationدر سال 1983 ووگد Voogdنشان دادن چندین تکنیک ارزیابی چند ضابطه ای با تعداد محدود واحد های فضایی ارزیابی شدهبا متحد کردن روش های چند ضابطه ای و GIS بر این محدودیت فائق آمدیم.

اسلاید 23: انواع روش های چند ضابطه ای1- بر پایه ی تحلیل نقطه ی ایده آل Ideal Point Analysis2- فرایند تحلیل سلسله مراتبی Analytic Hierarchy Process* این دو روش مکرراً با GIS مجتمع می شوند. 3- AHP؛ وزن دهی به ضابطه ها 4- نرم افزار IDRISI؛ تهیه دو ابزار ارزیابی چند ضابطه ای*ترکیب وزنی خطی WLC** میانگین وزنی سفارشی OWA

اسلاید 24: 3- برنامه ریزی ریاضی Mathematical Programmingترکیبی از چندین Zoning که یک یا چند هدف را تحت تأثیر محدودیت ها بهینه می کند.

اسلاید 25: چند مثالسال 1993چوویکو Chuviecoارائه ی مدلی برای کمینه کردن بیکاری روستایی فرموله شده با استفاده از حد اکثر کردن کار متمرکز در ناحیه ها

اسلاید 26: چند مثال دیگرکاربرد ترکیب GIS + برنامه ریزی خطی برای برنامه ریزی استراتژیک استفاده های کشاورزی برنامه ریزی خطی چندین هدف متقابل Interactive Multiple Goal Linear Programming (IMGLP)فراهم آمدن امکان مبادله اطلاعات بین تصمیم گیرنده و سیستم

اسلاید 27: 4. مدل های شبیه سازی فضایی Spatial Simulation Modelsجدید ترین تکنیک Zoningبر پایه: Simulated AnnealingGenetic AlgorithmsCellular automataAgent based models

اسلاید 28: مدل های ناحیه بندیبخش دوم28

اسلاید 29: مدل های ناحیه بندیمسئله ناحیه بندی (Districitng Problem) در حل بسیاری از مسائل دنیای واقعی به کار می رود :Urban Districting Political Districting : مرسوم ترین و مهم ترینParcel Delivery Districting School RedistrictingFacilities&Services Districtingدر ادامه توضیحات مختصری در مورد هر یک داده می شود و سپس چند مدل ارائه می شود. 29

اسلاید 30: Political Districtingناحیه بندی سیاسی جدیدناحیه بندی سیاسی قدیم30

اسلاید 31: Service Districting نواحی و مکان بهینه هر ایستگاه پلیسمکان جرم های رخ داده در شهر31

اسلاید 32: مدل ساده خطیابتدا مدلی ساده و خطی ارائه می شود و سپس مدل هایی پیچیده تر شرح داده می شود تا فهم آن ها راحت تر شود.در این مسئله سعی ما بر این است که شه را طوری ناحیه بندی کنیم که جمعیت و مساحت نواحی مختلف در حد ممکن یکسان باشد.در اولین مطلوبیت ها و محدودیت های مسئله را شرح می دهیم :مطلوبیت ها :کمترین تعداد ناحیهتعادل جمعیت و مساحت نواحی مختلفمحدودیت ها :عدم تشکیل نواحی ناپیوسته، حلقوی و با اشکال نامناسبعدم روی هم افتادگی نواحیپوشش تمام نقاطپیوستگی نواحی 32

اسلاید 33: مدل ساده خطی (ادامه)در این مدل کل شهر را به اجزای کوچکی در سطرها و ستون ها تقسیم می کنیم و در هر سطر شروع و پایان هر ناحیه را مشخص می کنیم.33s11f11s21f21s31f31s12f12s22f22s32f32s13f13s23f23s33f33s14f14s24f24s34f34s15f15s25f25s35f35s46f46s26f26s36f36s47f47s27f27s37f37s48f48

اسلاید 34: مدل ساده خطی (ادامه)تعریف پارامترها : Pcr : جمعیت قسمتی که محل آن سطر c و ستون j است.Pt : جمعیت کل شهرScr : مساحت قسمتی که محل آن سطر c و ستون j است.St : جمعیت کل شهرتعریف متغیرها :Sir : نقطه شروع ناحیه ی i در سطر rFir : نقطه پایان ناحیه ی i در سطر rYi : متغیر صفر و یک – بیانگر وجود یا عدم وجود ناحیه iYijr : متغیر صفر و یک – بیانگر تقدم i بر jP : حداکثر جمعیت نواحی34

اسلاید 35: مدل ساده خطی (ادامه)تشریح مدلتابع هدف :عبارت P و Sعبارتاین عبارت سبب می شود که تعداد نواحی کمینه شود. 35

اسلاید 36: مدل ساده خطی (ادامه)محدودیت هاتعادل جمعیت نواحی : بدین منظور علاوه بر قرار دادن P در تابع هدف، محدودیتی قرار می دهیم جمعیت هر ناحیه از P (مقدرا بیشینه جمعیت) کمتر باشد تا P بیشینه ی جمعیت باشد. رابطه ای کاملا مشابه باید برای مساحت تعریف شود. پوشش کل نواحییا می توان از محدودیتی روی مساحت استفاده کردتعریف Yi36

اسلاید 37: مدل ساده خطی (ادامه)عدم روی هم افتادن نواحی (تقدم تاخر نواحی در هر سطر)پیوستگی سطرهای نواحی 37

اسلاید 38: مدل ساده خطی (ادامه)38

اسلاید 39: A Nonlinear Programming Model39تعریف مسئلهتعریف متغیر هامدل :123456789102345678

اسلاید 40: A Nonlinear Programming Modelچون امکان دارد که جمعیت دقیقا متوسط جمعیت نشود مدل را به صورت زیر تغییر می دهیم :40

اسلاید 41: Political Districtingناحیه بندی سیاسی جدیدناحیه بندی سیاسی قدیم41

اسلاید 42: مدل های دیگرمدل های فروان و پیچیده ای برای حل این مسئله وجود دارد که از چندین روش در کنار هم برای حل استفاده می کنند، که به دلیل پیچیدگی ها زیاد مناسب برای ارائه نبودند، به عنوان مثال :A Multiobjective Hybrid Metaheuristic Approachfor GIS-based Spatial Zoning ModelBONG CHIN WEI and WANG YIN CHAIکلیت این روش بر مبنای یک مسئله برنامه ریزی ریاضی چند هدفه است که از ترکیب دو الگوریتم هیوریستیک Tabu Serach و Scatter Serach بهره می برد.42

اسلاید 43: با تشکر از حسن توجه شما43A Quadratic Programming Model for Political Districting ProblemZhenping Li1,4, Rui-Sheng Wang2, Yong Wang3,42. Multiple criteria districting problems The public transportation network pricing system of the Paris regionFernando Tavares-Pereira · José Rui Figueira · Vincent Mousseau · Bernard Roy3. A Multiobjective Hybrid Metaheuristic Approach for GIS-based Spatial Zoning ModelBONG CHIN WEI and WANG YIN CHAI4.Models and Methods for Rural Land Use Planning and their Applicability in Galicia (Spain)Santé, I & Crecente R5. A review of rural land use planning modelsInés Santé Riveira, Rafael Crecente Masedaمنابع