اولویت بندی مکان های دپو چوب در جنگل با استفاده از تحلیل سلسله‌مراتبی

مقاله پژوهشی

 

 

 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 62، پاییز 1401، صص 209-216

اولویت بندی مکان های دپو چوب در جنگل با استفاده از تحلیل سلسله­مراتبی

 

زهرا عزیزی[1]*

zazizi@srbiau.ac.ir

حمدالله صادقی[2]

تاریخ دریافت: 11/09/96                                                                                                            تاریخ پذیرش: 18/07/97

چکیده

زمینه هدف: یکی از چالش­های پیش­روی مدیران و برنامه­ریزان واحد­های جنگلی انتخاب و اولویت­بندی مکان­های مناسب برای کاربرد­های گوناگون است. هدف از این پژوهش اولویت­بندی مکان­های مناسب دپو چوب در بخشی از جنگل­‌های حوضه لیره­‌سر استان مازندران است.

روش بررسی: بدین منظور گزینه­هایی با حداقل شرایط لازم برای دپو چوب انتخاب شدند. در مرحله دوم معیار­های مورد نظر برای انتخاب محل دپو مشخص شدند. این معیار­ها شامل: شیب، موجودی سرپا و تراکم تاج پوشش بودند. در مرحله سوم وزن‌دهی معیار­ها با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی و نظر کارشناسی انجام گرفت. سپس تحلیل نرخ سازگاری مناطق مورد نظر اولویت­بندی شدند.

یافته ها: در این تحقیق معیار حجم سرپای توده­های جنگلی مجاور محل دپو بالاترین وزن (575/0) را به خود اختصاص داده است. از بین 6 گزینه مورد بررسی، گزینه 3 با داشتن حجم سرپای 300- 400، تراکم تاج پوشش در محل دپوی 50-25% و شیب 10-5% به عنوان بهترین گزینه برای احداث محل دپو مشخص شد.

بحث و نتیجه گیری: نتایج وزن دهی معیار ها نشان داد، که حجم سرپای توده‌­های مجاور دپو بیشترین اهمیت را دارد. بهره‌­برداری از توده‌های جنگلی با حجم سرپای بالا لزوم وجود دپوها و انبار­های چوب را در نزدیکترین نقطه به توده­‌های جنگلی ضروری می­نماید.

واژگان کلیدی: تحلیل سلسله­مراتبی، جاده­های جنگلی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، وزن­دهی، مکان­یابی.

 

 

 

 

Human and Environment, No. 62, Autumn 2022, pp. 209-216

Prioritize Depot Wood Locations in Forest Using

Hierarchical Analysis

 

Zahra Azizi ^[3]*

zazizi@srbiau.ac.ir

Hamdollah Sadeghi[4]

Received: December 2, 2017

Accepted: October 10, 2018

 

 

 

Abstract                                                               

Background and Objective: One of the challenges facing the managers and planners of forest selection and prioritization of suitable locations for various uses. The purpose of this study was prioritized the appropriate places in the timber depot of the Lireh Sar basin of Mazandaran province.

Method: For this purpose, the options were chosen with at least the requirements for timber depot. In the second step of the selection criteria were specified for timber landing. These criteria include: slope, stand type and the canopy density. In the third step weighting was performed criteria using the analytic hierarchy process and expert opinion. Finally, the rate of adjustment of regions of interest was prioritized.

Results: The study measures the standing volume of forest stands adjacent to the depot highest weights (0/575) have been allocated. Among the 6 choice, choices 3 with a standing volume of 300- 400, crown density slope at the depot 50-25% and 10.5% were identified as the best option to construction landing.

Conclusion: The results of the weighting of the criteria showed the volume of the forest stands near the depot is the most important. Harvesting of forest stands with high volume requires the existence of wood depots and warehouses in the closest point to the forest stands.

Key words: AHP, Forest Road, GIS, Site selection, Weighing.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

 

طراحی و ساخت جاده‌های جنگلی برای مدیریت و بهره­‌برداری منطقی از جنگل امری ضروری است. از جمله اجزای مهم در جاده­‌های جنگلی دپو­‌ها می­‌باشند. دپو­ها محل­‌هایی هستند که حاصل عریض شدن جاده در فواصل مشخصی در طول مسیر جاده­‌اند و برای انبار و نگهداری موقت چوب­‌آلات مقطوعه در جنگل، تا قبل از خروج چوب از جنگل و انتقال به محل مصرف نهایی مورد استفاده قرار می­گیرند.

محل‌های دپو چوب باید در نقاطی انتخاب شوند، که اولا" از نظر جمع‌آوری چوب‌آلات در وضع منطقی باشد، ثانیا" تمامی جوانب طراحی دپو از نظر عملیات خاکبرداری و خاکریزی، حفظ محیط جنگل و تخریب در آن­‌ها مورد توجه قرار گیرد. این مکان‌­ها باید در دامنه­‌های کم شیب تراس­‌های طبیعی و محل انشعاب راه­‌ها ساخته‌شوند (1). بنابراین با توجه به مسیر جاده‌­های موجود و یا پیش‌بینی­شده و پس از بررسی نقشه­‌های توپوگرافی، بازدید از عرصه و در نظر گرفتن مطالعات هیدرولوژی، خاکشناسی و زمین شناسی مکان‌­های مناسب دپو تعیین می­‌شود، به شکلی که مسائلی مانند شیب عرصه، عرض جاده‌ها، حجم چوب ورودی به دپو نیز در نظر گرفته ‌شود (2). مکان‌یابی مناسب دپو با کمترین خسارت‌ زیست محیطی و تضمین پایداری جنگل اهمیت ویژه‌ای دارد. لذا با ارایه راهکار­های مناسب مدیریتی می­‌توان پایداری جنگل را تامین نموده و میزان تخریب‌­های زیست‌محیطی را کاهش داد.

مکان‌یابی از جمله تحلیل های مکانی است که اهمیت زیادی در کاهش هزینه­های ایجاد و راه اندازی فعالیت­‌های مختلف دارد. به همین دلیل در اجرای پروژه‌­ها از مراحل مهم و تاثیر­گذار به شمار می­رود. امروزه با توجه به توانایی­های سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) در مدیریت و تجزیه و تحلیل داده­‌های مکانی، فضای بسیار کار آمدی برای اجرای مراحل مختلف تحلیل­هایی مانند مکان­یابی ایجاد شده است. همچنین اهمیت مکان‌یابی به عنوان مرحله تعیین­کننده اکثر هزینه­های احداث و سایر برنامه­ریزی­های اقتصادی پروژه­ها، آن را مورد توجه مدیران و تصمیم گیرند­گان نیز قرار داده است، که نتیجه آن استفاده از روش­های مختلف تصمیم­گیری برای مکان‌یابی است. لذا استفاده از چنین روش‌­هایی در محیط GIS برای اجرای مکان‌یابی، نتایج دقیق‌تری را ارائه خواهد داد (3). تصمیم­گیری چند معیاره یک چار­چوب نوید بخش برای ارزیابی مسائل چند بعدی، متناقض و ناسازگار است (4).

این روش به مجموعه­‌ای از فنون تصمیم­گیری که در برگیرنده مجموعه عوامل کمی و کیفی است و هدف آن یک نتیجه‌­گیری منطقی از فرایند تصمیم­گیری است، اطلاق می‌شود (5). از میان فنون تصمیم­گیری با معیارهای چند­گانه، فرایند تحلیل سلسله مراتبی Analytical Hierarchy Process (AHP) بطور گسترده­ای برای تحلیل اولویت­ها در مشکلات چند معیاره و پیچیده در مدیریت منابع­طبیعی به کار برده شده ­است (6و7).

این روش یک تئوری عمومی است که از یک مقیاس اندازه­گیری نسبی مبتنی بر ریاضی و روانشناسی بهره می­‌برد (8) و یک روش تئوریکی مطلق و مبتنی بر آمار نمی­باشد (9). کاربرد AHP در حل بسیاری از مشکلات در جنگل­داری و منابع طبیعی توسط(10-14)گزارش شده است. Abdi و همکاران (15) گزینه‌های مختلف شبکه جاده‌های جنگلی را از نظر هزینه ساخت به روش چند معیاری در محیط GIS ارزیابی نمودند و برای ارزیابی هزینه‌های ساخت از مشخصه‌های شیب عرضی دامنه‌ها، جهت‌­های جغرافیایی و وضعیت زهکشی خاک بهره‌­گرفتند. Ahmadi (16) نیز با هدف ارایه روشی برای مسیر­یابی خودکار جاده با در نظر گرفتن جنبه‌­های زیست محیطی مطالعه­‌ای انجام داد. در این مطالعه به منظور روی هم­گذاری مشخصه‌­های تاثیر­گذار از روش ارزیابی چند معیاره و GIS استفاده شد. نتایج حاصله قابلیت روش بکار گرفته شده را نشان داد.

Coulter و همکاران (17) از AHP به ‌منظور مشخص کردن اولویت‌های تعمیر و نگهداری جاده­ها استفاده کردند و نتیجه گرفتند که AHP چارچوب مناسب برای اندازه­‌گیری کمی مزایای زیست محیطی و استفاده از آن­‌ها در الگوریتم­‌های مدل­سازی و برنامه­ریزی است. تحقیق حاضر بدنبال ارایه روشی برای ارزیابی و اولویت­بندی گزینه‌­های مختلف محل احداث دپو­های چوب در جنگل است. به شکلی که در نهایت بهترین محل از نظر رعایت مسایل زیست محیطی انتخاب گردد.

 

مواد و روش‌ها

منطقه مورد مطالعه بخشی از جنگل­‌های لیره‌سر (حوزه آبخیز 35، طرح جنگل‌داری طوبی) به مساحت 1240 هکتار واقع در 25 کیلومتری شهر تنکابن با طول جغرافیایی^//18^/55^º50 تا ^//11^/58^º50 شرقی و عرض جغرافیایی ^//12^/38^º36 تا ^//15^/40^º36 شمالی می­‌باشد (شکل 1). حداقل ارتفاع از سطح دریا 560 و حداکثر آن 1220 متر است.

 

 

شکل 1- منطقه مورد مطالعه

Fig 1- The study area

 

روش انجام تحقیق:

در اولین مرحله تحقیق گزینه­‌های مختلف برای محل احداث دپو­‌ها به شکلی که در ابتدای مسیر­های چوبکشی طراحی شده یا نزدیک آن­‌ها باشند در نظر گرفته شدند. لذا ابتدا طول جاده به قطعات یک کیلومتری تقسیم شد و تعداد 3 تا 7 محل برای احداث دپو در بالا­دست و همچنین در پایین دست جاده برای هر قطعه در محیط GIS در نظر گرفته شد (شکل 2). محل‌هایی که برای دپو در نظر گرفته شدند حایز شرایط حداقل برای احداث دپو ‌بودند (شیب 0 تا 30 درصد، تراکم تاجی کمتر از 75 درصد در محل دپو و مجاورت با توده‌های با موجودی بالاتر از 100 متر مکعب در هکتار).

 

 

شکل 2- محل های مناسب احداث دپو

Fig 2- Suitable places to build a depot

 

در مرحله دوم معیارهای مورد نظر برای انتخاب محل دپو مشخص شدند و معیارها در قالب یک سلسله مراتبی رسم شدند (شکل 2) سپس هر یک از معیار­ها طبقه­‌بندی گردید و با استفاده از پرسشنامه معیار­ها نسبت به همدیگر به کمک مقایسات زوجی رتبه­‌بندی شدند.

معیار­های مورد بررسی

معیارشیب: برای محاسبه شیب در هر یک از محل‌های دپوی طراحی شده، با استفاده از نقشه توپوگرافی منطقه نقشه شیب عرصه تهیه شد. با توجه به میزان نیاز به تسطیح و عملیات خاکی و امکان زهکشی طبیعی یا مصنوعی خاک مطلوب­‌ترین طبقه شیب مشخص شد و بر اساس آن به تدریج با فاصله گرفتن از این محدوده، مطلوبیت برای دیگر طبقات نیز مشخص گردید.

موجودی سرپا: موجودی سرپای توده‌های جنگلی مجاور دپوها با استفاده از جمع‌آوری اطلاعات زمینی و فنون سنجش از دور برای هر یک از دپوها محاسبه شد. حجم سرپای بالا در توده­‌های مجاور جاده نشان دهنده حجم بالای مقطوعات جنگل و نیاز بیشتر به وجود دپو در نزدیکی این توده­‌ها است. لذا بیشترین موجودی بالاترین مطلوبیت را دارد و با کاهش موجودی از مطلوبیت طبقه موجودی سرپا نیز کاسته می­‌شود.

تراکم تاج پوشش: وضعیت و درصد تاج پوشش در حاشیه محل­‌های دپو محاسبه شد. تاج پوشش متراکم امکان خشک شدن خاک در محل دپو را نمی­‌دهد. به‌علاوه تردد ماشین‌آلات بر روی خاک مرطوب جنگل موجب تخریب بیشتر خاک می‌شود. همچنین انبار نمودن چوب آلات بر روی خاک مرطوب موجبات صدماتی به چوب­ها را فراهم می­‌نماید.

 در مرحله سوم وزن‌دهی معیارها با استفاده از نظر کارشناسی انجام شد. برای بهره­‌گیری از نظر متخصصان در زمینه وزن‌­دهی معیار­ها پرسشنامه­‌ای طراحی و در اختیار متخصصان قرار گرفت (جدول 1). تا ایشان با توجه به تجربه و دانش خود و هدف تحقیق، مقایسات زوجی برای وزن­دهی معیار­های فوق را انجام دهند.

در مرحله نهایی تجزیه و تحلیل داده‌­ها انجام شد. پس از جمع آوری پرسشنامه‌ها اطلاعات آنها بررسی شد. بدین شکل که یک ساختار سلسله مراتبی در نرم افزار 11 Expert Choice ایجاد شد. سپس نرخ ناساز­گاری داوری­‌ها محاسبه شد. در یک فرایند سلسله مراتبی نباید نرخ ناسازگاری بیشتر از 1/0 باشد (18). لذا داوری­‌هایی که نرخ ناساز­گاری بیشتری داشتند حذف شدند.

 

 

جدول 1- مقایسات زوجی

Table 1- Pairwise comparisons

شیب محل دپو	حجم سرپای توده‌های مجاور	تراکم تاج پوشش در محل دپو
ب	الف	1	تراکم تاج پوشش در محل دپو
ج	1	---	حجم سرپای توده‌های مجاور
1	---	---	شیب محل دپو

 

 

نتایج

ماتریس میانگین هندسی نظرات متخصصان در جدول 2 آمده است. وزن­های محاسبه شده برای هر یک از معیار­ها در جدول 3 ذکر شده است. در این تحقیق معیار حجم سرپای توده­های جنگلی مجاور محل دپو بالاترین وزن (575/0) را دارا بود. نرخ ناسازگاری قضاوت­‌ها 005/0 بود.

 

 

جدول 2-ماتریس میانگین هندسی نظرات

Table 2-Geometric mean matrix of comments

حجم سرپای توده­های مجاور	تراکم تاج پوشش در محل دپو
3	5/1	شیب در محل دپو
5/2	-	تراکم تاج پوشش در محل دپو

 

 

 

شرایط گزینه‌های پیشنهادی برای دپو در بالادست جاده در یک
قطعه یک کیلومتری از جاده به عنوان نمونه در زیر آمده است (جدول 4):

 

 

جدول3-گزینه­های مورد بررسی و وزن نهایی هر گزینه

Table 3- The considered options and the final weight of each option

گزینه­ها	شیب (%)	موجودی سرپا در هکتار	تراکم تاج پوشش	وزن گزینه­ها
1	% 5 – 0	150 – 200	% 50- 75	066/0
2	% 5 – 0	150 – 200	% 10 – 250	054/0
3	% 10 – 5	300- 400	%  25- 50	343/0
4	% 25 – 10	300- 400	% 50- 75	305/0
5	% 25 – 10	200 - 300	%  25- 50	097/0
6	% 10 – 5	200 - 300	%  25- 50	135/0
نرخ ناسازگاری = 03/0

 

 

نتایج بررسی گزینه‌ها نشان می‌دهد که گزینه 3 با داشتن حجم سرپای 300- 400 و تراکم تاج پوشش در محل دپوی 25-50% و شیب 5-10% بهترین گزینه برای احداث محل دپو می باشد.

 

بحث و نتیجه گیری

نتایج وزن دهی معیار ها نشان داد، که حجم سرپای توده‌­های مجاور دپو بیشترین اهمیت را دارد. بهره‌­برداری از توده‌های جنگلی با حجم سرپای بالا لزوم وجود دپوها و انبار­های چوب را در نزدیکترین نقطه به توده­‌های جنگلی ضروری می­نماید. تحقیقات قجر و همکاران (19) نیز نشان دهنده اهمیت میزان حجم چوب قابل برداشت از توده های جنگلی برای انتخاب مکان دپو می باشد. ساخت دپو در نزدیکی توده­هایی که حجم سرپای پایینی داشته و امکان برداشت پایینی نیز دارند، ضمن اینکه هزینه ساخت دپو را افزایش داده، استفاده چندانی نیز نخواهد داشت. زیرا امکان چوبکشی مقطوعات جنگلی از محدودیت فاصله برخوردار است و دپو­هایی که در فواصل دورترند قابل استفاده نمی­باشند.

در این تحقیق معیار تاج پوشش دومین وزن را به خود اختصاص داد. در محل دپوها و انبارهای رو باز چوب، وجود یک تاج پوشش متوسط که اجازه عبور نور را برای خشک کردن رطوبت محیط دپو بدهد و همچنین از تابش مستقیم و شدید نور به چوب آلات مقطوعه جلوگیری نماید اهمیت زیادی دارد.

معیار شیب از کمترین اهمیت در انتخاب محل دپو برخوردار بود. با توجه به اینکه دپو­ها در مجاورت جاده­ها ساخته می­شوند و از طرفی جاده­ها بصورت استاندارد در شیب­‌های پایین احداث می­گردند. لذا خود بخود دپو­ها در محل­هایی کم شیب ساخته می­شوند. همچنین از آنجایی که معیار شیب از قبل محدود شده بود. در مقایسات با اهمیت کمتری در نظر گرفته شد، تحقیقات Philippart و همکاران (20) نیز این نتایج را تایید می نماید. نرخ ناسازگاری در قضاوت‌های این تحقیق 03/0 بود که با توجه به اینکه (1992) Saati  مقدار قابل قبول ناسازگاری را کمتر از 1/0 ذکر کرد. نیازی به تجدید نظر در مقایسات انجام گرفته نیست.

 

منابع:

• Sarikhani, N.A., 2010. Forest harvesting, second edition, Tehran University Press, Tehran, 728 p. (In Persian)
• Anonymous. 1994. Guidelines forthe design, implementation andexploitationof forestroads. Journalpublicationsofthe finance 131, VP of Technical AffairsOffice ofResearchandtechnicalcriteria. (In Persian)
• Mehdipour, F., and Sdymsgry, M., 2006. A Model for site selectionbased onmulti-criteriadecision-makingmethodsin GIS,Geomatics85. (In Persian)
• Ananda, J., Herath, G. 2003. The use of Analytic Hierarchy Process to incorporate stakeholder preferences into regional forest planning, Forest Policy and Economics, 5, 13-26.
• Gregory, R.S. 2000. Valuing environmental policy options: a case study comparison of multiattribute and contingent valuation survey methods. Land Economics 76, 151–173.
• Varis, O. 1989. The analysis of preferences in complex environmental judgments - a focus on the analytic hierarchy process. Journal of Environmental Management 28, 283–294.
• Zahedi, F. 1986. The analytic hierarchy process-A survey of the method and its applications. Interfaces, 16, 96-108.
• Kangas, J.1993. A multi-attribute preference model for evaluating the reforestation chain alternatives of a forest stand. Forest Ecology and Management 59, 271–288.
• Herath, G. 2004. Incorporating community objectives in improved wetland management: the use of the analytic hierarchy process. Environmental Management, 70, 263-273.
• Kangas, J. 1992. Multiple-use planning of forest resources by using the analytic hierarchy process. Scand. J. Forest Res. 7, 259–268.
• Kangas, J., Pukkala, T., 1992. A decision theoretic approach applied to goal programming of forest management, Silva Fenn. 26 (3), 169–176.
• Smith, R.L., Bush, R.J., and Schmoldt, D. L. 1995. A hierarchical analysis of bridge decision makers. Wood Fiber Sci. 27, 225–238.
• Mendoza, G.A., and Sprouse, W. 1989. Forest planning and decision-making under fuzzy environment: an overview and analysis. Forest science. 35, 481-502.
• Pesonen, M. 1995. Non-industrial private forest landowners’ choices of timber management strategies and potential allowable cut: Case of Pohjois-Savo. Acta Forest. Fenn, 247, 1–31.
• Abdi, E., Majnounian, B., and Darvishsefat, A. A. 2009. Evaluating Forest Road Net Using Multi Criteria Evaluation in GIS Environment (Case study: Namkhane District), Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 44(12):279-289. (In Persian)
• Ahmadi, h. The routingof environmental principlesusingGIS. M.Sc. Thesis. GraduateSchool ofNatural Resources, Tehran University. (In Persian)
• Coulter, E., Sessions, J., Wing, M. 2006. Scheduling of forest road maintenance using the analytic hierarchy process and heuristics, silva fennica. 40 (1):143-160.
• GhodsiPoor, H. 2006.Analytical Hierarchy Process. PressAmirkabir University of Technology, Fifth Edition, 220p. (In Persian)
• Ghajar , Najafi A., Imani P., Omidvar S., Mohammadi K., 2016: A heuristic algorithm for finding the most economical logs landing location (Case study: Shiva Dareh district, Kojour watershed), Journal of Wood & Forest Science and Technology, Vol. 23 (2),181-201.
• Philippart, J., Minghe, S., Docet J.L., and Lejeune, P. 2012. Mathematical formulation and exact solution for landing location problem in tropical forest selective logging, a case study in Southeast Cameroon. J. of Forest Economics. 18: 113-122

 

 

 

 

 

 

 

[1]- استادیار گروه سنجش از دور و GIS، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

 

[2]- دانشجوی دکتری گروه علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، ایران

 

[3]- Assistant Professor, Department of Remote sensing and GIS, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran *Corresponding author

 

[4]- PhD Student, Department of Forest Sciences, Faculty of Natural Resources and Earth Science, Shahrekord University, Shahrekord, Iran

تعداد مشاهده مقاله: 484

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 48