ارزیابی توان اکولوژیک توسعه شهری، روستایی و صنعتی شهرستان شیراز و برآورد استقرار فعلی این مناطق با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 46، پاییز 97

ارزیابیتواناکولوژیک توسعهشهری، روستایی و صنعتی شهرستان شیراز و برآورد

استقرار فعلی این مناطق  با استفادهازسامانهاطلاعاتجغرافیایی (GIS)

پرویز جوکار[1]

مسعود مسعودی [2]^*

masoudi@shirazu.ac.ir

چکیده

اهمیت به کارگیری روش های عقلانی و نظام مند در مدیریت و استفاده بهینه از منابع، به ویژه منابع طبیعی برای همگان روشن است. توسعه نامناسب مناطق مسکونی و صنایع، سبب تخریب اراضی کشاورزی و منابع طبیعی و گسترش به سمت پهنه های آسیب پذیر، نظیر حوزه های سیلابی و نیز شیب های نامناسب را به دنبال دارد که در حقیقت باعث به هم خوردن تعادل و پایداری اکولوژیک درسرزمین می شود. ضرورت ارزیابی توان اکولوژیک کاربری توسعة شهری، روستایی و صنعتی به معنای عینیت بخشیدن به قابلیت بالقوه سرزمین مورد انتظار است. هدف این تحقیق ارزیابی توان اکولوژیک شهرستان شیراز برای توسعه شهری، روستایی و صنعتی می باشد.

در همین رابطه شهرستان شیراز با استفاده از رویهم گذاری لایه های اطلاعاتی و جمع بندی آن‌ها با بهره گیری از فن آوری GIS ارزیابی گردید. در تحقیق حاضر تعداد یازده شاخص در پنج معیار کلی فیزیوگرافی، زمین شناسی، خاک، پوشش گیاهی و اقلیم مورد بررسی واقع شدند.  همچنین ارزیابی بر اساس منطق بولین (منطق And) و اصلاح طبقه بندی روش مخدوم انجام شد.

نتایج ارزیابی در دو کلاس نسبتا" مناسب (2) و نامناسب (3) ارایه شد. در ضمن در این پژوهش درصد طبقات توان در برآورد استقرار فعلی کاربری های شهری، روستایی و صنعتی با روی هم گذاری لایه های پلی گانی شهری، نقطه ای روستاها و مناطق صنعتی شهرستان

بر روی نقشه توان اکولوژیک انجام و وضعیت این مناطق مشخص گردید.

با توجه به نتایج بدست آمده اکثر مناطق شهری در طبقه مناسب دو و اکثر مناطق روستایی و صنعتی در طبقه سه یا نامناسب قرار دارند.

کلمات کلیدی: ارزیابی توان اکولوژیک، شهرستان شیراز،کاربری اراضی، توسعه.

Ecological capability assessment of Urban, Rural and Industrial, development in Shiraz Township and evaluation of current establishment of these areas using Geographic Information System (GIS)

Parviz Jokar[3]

Masoud Masoudi ^[4]*(Corresponding Author)

masoudi@shirazu.ac.ir

Abstract

It is obvious for all to take into consideration intellectual and systematic methods in management and optimum using of resources especially natural resources. Inappropriate residential and industrial development, causing damage to agricultural and natural resources areas, and expand to the vulnerable zones, such as flood areas and unsuitable slopes causing destroying the ecological balance and sustainability in land. The essential of ecological capability evaluation of urban, rural and industrial development is meant objectivity to capability of land potential. The purpose of this study is evaluation of ecological potential of urban, rural and industrial development in Shiraz Township.

In this regard, Township of Shiraz was assessed with overlaying information layers and concluded them by using GIS technology. In this research the eleven indicators in five general criteria of physiography, climate, geology, soil and vegetation cover were used.  Also evaluation was done based on Boolean logic (And logic) and modifying of classification for indicators used in Makhdoum Model.

Assessment results were presented in two classes of nearly suitable (2) and unsuitable (3). Also in this research percent of potential classes for assessing current establishment of industrial, rural and urban land uses were evaluated by overlaying industrial, rural and urban layers on ecological potential map. Results show that most of urban areas are located in suitable class of 2 and most of industrial and rural areas are located in unsuitable class of 3.

Key Words: Ecological Capability Evaluation, Shiraz Township, Land Use, Development.

مقدمه

ایجاد شهر ها یکی از عظیم ترین انقلاب ها درفرهنگ انسان ها بوده است که موجب دگرگونی در روابط متقابل انسان با محیط گشته است (1). در درازای تاریخ پیدایش انسان، جنگ­ها، قحطی ها، بیماری‌ها و غیره، هریک در زمان خود بحرانی را پدید آوردند. اما هیچ‌گاه وسعت این بحران ها به ابعاد شرایط بحرانی حاضر نبوده است. چنین بحرانی را خود انسان، بویژه انسان شهر نشین موجب شده است. با این‌که وسعت جاهایی که انسان متمدن برای زیست خود و برآورده کردن نیازهای خود اشغال کرده است (مانند شهرها، بنادر، جاده و غیره)، تنها حدود 2% سطح کره زمین را می پوشاند اما گستره دست اندازی انسان، به تمامی کره زمین می رسد. 98% دیگر این سطح به خاطر حرص و نیاز انسان ساکن در 2% است که در حال پیمودن سیر قهقرایی است. تبدیل سالانه 15 میلیون کشتزار به شهر، و یا به خاطر بی مبالاتی انسان تبدیل به بیابان می شود. چنین سیر قهقرایی نیز در کشور ایران در حال رخ دادن است. در کشور ما، سالی 5/1 میلیارد تن خاک فرسایش می یابد، سالانه 48 هزار هکتار جنگل زدایی می شود،130 هزار هکتار از مراتع در سال تخریب می شوند و بسیاری موارد دیگر که در نتیجه عدم استفاده اصولی از منابع طبیعی توسط انسان پدید آمده است،که بهترین روش برای استفاده بهینه از این منابع و رسیدن به توسعه پایدار، ارزیابی توان و آمایش سرزمین می­باشد (2). علاوه بر این توسعه ناموزون شهرهای کشور در دهه های اخیر زمینه را برای تهیه طرح های توسعه شهری فراهم کرده است. اما با وجود گذشت چهار دهه از تهیه و اجرای این طرح‌ها در عمل موفقیت چندانی حاصل نشده است. بر این اساس آسیب شناسی طرح‌های توسعه شهری در جهت شناخت نارسایی ها و اصلاح آن‌ها از ضروریات است (3). ارزیابی توان اکولوژیک فرایندی است که تلاش دارد از طریق تنظیم رابطه انسان با طبیعت، توسعه‌ای درخور و هماهنگ با طبیعت را فراهم سازد. در واقع این ارزیابی گامی مؤثر به ‌منظور به ‌دست آوردن برنامه‌ای برای توسعه پایدار اطلاق می‌شود، زیرا که با شناسایی و ارزیابی خصوصیات اکولوژیک در هر منطقه، برنامه‌های توسعه‌ای می‌توانند همگام با طبیعت تدوین شوند. زیرا طبیعت خود استعدادهای سرزمین را برای توسعه مشخص می‌کند (4). از طرفی توسعه مناسب شهری هنگامی محقق می­شود که از سرزمین به اندازه پتانسیل ها و قابلیت های آن استفاده گردد (5).

روش ارزیابی توان اکولوژیک محیط زیست در ایران، روشی چندعامله است که با مقایسه بین ویژگی های اکولوژیک واحدهای زیست‌محیطی و مدل های اکولوژیک ایران صورت می­گیرد. جهت ارزیابی توان اکولوژیک کاربری توسعة شهری، مدل حرفی با سه طبقه توان (مناسب، نسبتاً مناسب و نامناسب) ارایه شده است. در هر صورت، برای داشتن یک توسعة پایدار و در خور، برنامه ریزی سرزمین امری ضروری است که شالودة این برنامه ریزی، ارزیابی توان محیط زیست است (6). ارزیابی توان اکولوژیک، به دلیل ضرورت انتخاب و بهره برداری بهینه از پتانسیل اکولوژیک سرزمین در قالب مطالعات برنامه ریزی و مدیریت زیست‌محیطی به منظور حصول به اصل توسعة پایدار است (7،8). در این رابطه، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) با توانایی‌های بالا در مدیریت داده ها و ارایه ستاده‌های جدید به عنوان ابزاری کارآمد در برنامه ریزی زیست‌محیطی مطرح می گردد (9). در واقع یک سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) به منظور دست‌یابی به الگوهای مکانی به کار برده می شود (10). بنابراین، هدف نهایی از به کارگیری این سامانه، فراهم کردن پشتیبانی برای تصمیم گیری های فضایی است (11). یکی از مهم‌ترین توانایی های سامانه اطلاعات جغرافیایی، توانایی تلفیق داده ها برای مدل‌سازی، مکان یابی و تعیین تناسب اراضی از طریق ارزش گذاری پهنه سرزمین است (12). پور ابراهیم (13) در تعیین توسعه‌ آتی جزیرة قشم از روش تجزیه و تحلیل سیستمی و تلفیق بهینه و روی هم گذاری آن بر واحدهای برنامه ریزی مناسب برای تعیین انواع کاربری ها، از جمله کاربری توسعة شهری استفاده نمود. مظفری و اولی زاده (14) جهات بهینه توسعه آتی شهر سقز را به روش توصیفی - تحلیلی، با کمک نرم افزار GIS تعیین نمودند. شوپنگ چن[5] (15) و همکاران با استفاده از تکنیک سنجش از دور و GIS روند توسعه شهری در چین را بررسی نمودند که این دو تکنیک برای برنامه ریزی و مدیریت شهری ابزارهای مناسبی می باشد. سادهیرا[6] و همکاران (16) معیارها، پویایی و مدل سازی گسترش شهری را با کمک  GISدر شهر منگالور هند بررسی نموده، به دنبال آن پیش بینی نوع گسترش آینده شهر را ممکن ساختند.

سانته ریویرا [7] و همکاران (17)  با کمک سیستم پشتیبان برنامه ریزی بر اساس GIS، مکان یابی کاربری اراضی روستایی را در ناحیة تراچا اسپانیا انجام دادند.

هدفتحقیقحاضر،تعیینتوانودرجهمرغوبیت

شهرستان شیراز در خصوص کاربری توسعه شهری، صنعتی و روستایی با مطالعه فاکتورهای فیزیکی و زیستی دخیل در این کاربری است. برای رسیدن به این هدف، با نقشه سازی هر یک از این فاکتور ها، ارزیابی توان اکولوژیک توسعة شهری، صنعتی و روستایی با روی‌کرد منطق بولین انجام گردید و در گام بعد

نحوه استقرار فعلی کاربری های یاد شده با در نظر گیری نقشه توان اکولوژیک توسعه مورد بررسی قرار گرفت.

روشبررسی

منطقه مطالعاتی

شهرستان شیراز، با مساحت 614254 هکتار یکی از شهرستان‌های استان فارس (شکل 1) است. جمعیت این شهرستان در شهریور سال 1390 خورشیدی، برابر با 1،700،678 نفر بوده است. میانگین بارش سالانه در حدود 286 میلی متر برای ایستگاه سینوپتیک شیراز برآورد شده است.

اطراف شهرستان شیراز را رشته کوه های نسبتاً مرتفعی به شکل حصاری استوار، احاطه کرده‌اند که از لحاظ سوق الجیشی و حفظ شهر اهمیت ویژه ای دارند. این شهرستان از سمت غرب به کوه ‌دراک، از سمت شمال به کوه‌های بمو، سبزپوشان، ‌چهل‌مقام و باباکوهی (از رشته‌کوه‌های زاگرس) محدود شده‌است. مختصات جغرافیایی شهر شیراز عبارت است از ۲۹ درجه و ۳۶ دقیقه شمالی و ۵۲ درجه و ۳۲ دقیقه شرقی، ارتفاع آن از سطح دریا بین ۱۴۸۰ تا ۱۶۷۰ متر در نقاط مختلف شهر متغیر است. البته ارتفاع میانگین شهرستان از سطح دریا حدود 1585 متر که در نقاط مختلف شهرستان متفاوت است. رودخانه خشک شیراز رودخانه فصلی است که پس از عبور از شهر شیراز به سمت جنوب شرقی حوضه خود متمایل شده و به دریاچه مهارلو می‌ریزد.

شکل 1-موقعیت شهرستان شیراز در استان فارس

مدل اکولوژیک کاربری توسعة شهری، شامل سه طبقه بوده که از طبقة اول به سوم، از درجة توان و میزان مرغوبیت‌‌ توسعة شهری کاسته می شود (6). به منظور ارزیابی توان اکولوژیک جهت توسعة کاربری شهری از روش معمول ارزیابی منابع به‌نام روش ارزیابی چند عامله به شیوة تجزیه و تحلیل سیستمی استفاده گردید.

در این تحقیق از سامانه اطلاعات جغرافیایی (نرم افزار9.3 (ArcGIS به عنوان ابزاری در شناسایی، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها که می تواند هزینه و زمان ارزیابی را کاهش دهد، در ارزیابی توان و برنامه ریزی سرزمین استفاده شد.

تحقیق حاضر بر پایه پارامتر های اکولوژیک شهرستان داراب صورت گرفته، پارامترهای لازم (فیزیکی و زیستی) برای ارزیابی توان اکولوژیک توسعة شهری شامل ارتفاع، تیپ اراضی، بارندگی، شیب، حریم گسل های اصلی و فرعی، سرعت باد غالب، دما، زمین شناسی (سنگ مادر)، زهکشی خاک، عمق خاک، بافت خاک، حریم رودخانه ها، تراکم پوشش گیاهی و غیره است.در ضمن در این پژوهش درصد طبقات توان در برآورد استقرار فعلی کاربری های شهری، روستایی و صنعتی نیز بدست آمد. برای انجام این کار لایه های پلی گانی شهری، نقطه ای روستاها و مناطق صنعتی شهرستان بر روی نقشه توان اکولوژیک توسعه شهری، روستایی و صنعتی گذاشته و وضعیت این مناطق مشخص گردید.

ارزیابیتوانمحیطیسرزمین

در مرحله پردازش لایه‌های اطلاعاتی، برای طبقه‌بندی‌‌

 طبقات مختلف هر لایه، از شماره طبقات پارامترهای کاربری توسعه شهری در مدل اکولوژیکی حرفی ایران استفاده گردید، که این کدها برای شناسایی نوع داده های موضوعی در رایانه و مدل هستند (18). هر لایه با توجه به سه کلاس مختلف مدل به سه طبقه تقسیم گردیدند (جدول 1). در مرحله تلفیق لایه‌های مؤثر، با استفاده از توابعی نظیر توابع هم‌پوشانی، اشتراک (منطق  AND)، ادغام، برش و حاشیه )حریم( در سامانه اطلاعات جغرافیایی نسبت به ترکیب و تلفیق لایه ها اقدام گردید .

برای اجرای محدودیت ها در مرحلة تجزیه و تحلیل، حریم گسل های اصلی و فرعی به ترتیب 1000 متر و 300 متر طبق ضوابط و مقررات وزارت مسکن و شهر سازی و حریم رودخانه­ها 1000 متر طبق ضوابط و مقررات وزارت نیرو (19) در نرم افزار مذکور تعیین گردید. مساحت کاربری شهری در منطقه مورد مطالعه نیز 13358 هکتار برآورد شد.

هنگامی که یک منطقه مسکونی، شهر،کارخانه،کارگاه و غیره در یک منطقه توسعه می یابند، پارامترهای اکولوژیکی منطقه باید یک‌سری شرایط داشته باشند (6).

 1- برای وزن ساختمان تکیه گاهی پایدار و متعادل فراهم نماید.  2- پسماندها، پساب ها، زباله ها و هوای آلوده منتجه از ساخته شده ها را جذب و تجزیه نمایند.  3- منظر، نما و فضای­سبز دلخواهی از جهت زیباشناختی و جذب آلودگی هوا و صدا فراهم آورند.

در این بررسی از مقایسه ویژگی های سرزمین با مدل اکولوژیک کاربری توسعه شهری، توان اکولوژیک منطقه مذکور ارزیابی و طبقه بندی شده است. در مدل توان اکولوژیک چنان‌چه تنها یک شاخص دارای ویژگی طبقه نامناسب باشد، منطقه مورد نظر از لحاظ توان به منطقه نامناسب تعلق می گیرد. همچنین برای این‌که جزء طبقه یک محسوب شود می بایست تمامی شاخص‌ها از لحاظ خصوصیات اکولوژیکی دارای شرایط طبقه یک باشد (منطق اشتراک یا And). که این نوع ارزیابی احتمال این که منطقه ای دارای تمامی شرایط طبقه یک باشد را کم می کند. سایر مناطق که نه به طبقه مناسب یک و طبقه نامناسب  تعلق نمی گیرند به طبقه مناسب دو تعلق می گیرند. در تحقیق حاضر شاخص های مورد بررسی در سه معیار کلی فیزیوگرافی، پوشش زمین و اقلیم مورد بررسی واقع شدند. بدین شکل که هر معیار و کلاس نهایی توان بر اساس قانون حداکثر محدودیت بین شاخص ها و سه معیار تعیین گردید.

در زیر سه معیار اشاره گردیده است:

1-      فیزیوگرافی (شکل زمین): این معیار شامل شاخص های شیب، ارتفاع از سطح دریا، موقعیت و شکل زمین می باشد.

2-      اقلیم: این معیار شامل شاخص های میانگین بارش و دمای سالانه و سرعت باد غالب می باشد.

3-   پوشش زمین: این معیار شامل زیر معیارهای زمین شناسی، پوشش گیاهی و خاک می باشد. در زیر معیار زمین شناسی شاخص سنگ مادر، در پوشش گیاهی شاخص درصد تراکم پوشش (مرتعی و جنگلی) و در خاک شاخص بافت، عمق و

شرایط زهکشی مورد بررسی قرار گرفته است. این 3 معیار در جدول 1 تشریح شده است.

جدول 1- طبقات مختلف توسعه شهری، روستایی و صنعتی و شاخص های آن‌ها

یافته ها

یکی از وظایف مدیریت منطقه، هدایت نحوه و شدت استفاده از اراضی با توجه به توان های برآوردی است.

برنامه‌ریزی بالقوه مبتنی بر توان سرزمین شاید بهترین راهکار در جلوگیری از ادامه بحران های موجود و کاهش تأثیرات سوء آن‌ها باشد. از ویژگی های بارز این تحقیق استفاده از سامانه های اطلاعات جغرافیایی در کلیة مراحل کار بوده است. به منظور توسعه پایدار منطقة مورد مطالعه و بهره گیری پایدار و در خور، شناسایی ویژگی های اکولوژیک این منطقه و ارزیابی توان آن ضروری به نظر می رسد .

در شهرستان شیراز، طبقه مناسب (یک) کاربری توسعة شهری، روستایی و صنعتی دیده نشد. نتایج حاصل از مطالعات پارامترهای اکولوژیک به صورت نقشه مناطق مستعد کاربری توسعه شهری در منطقه موررد مطالعه در دو کلاس‌ نسبتا" مناسب (2) و نامناسب (3) در شکل شماره 2 و درصد طبقات نیز در شکل 3 مشاهده می شود. نتایج نشان می دهد که قسمت اعظم شهرستان (%82) در طبقه نامناسب قرار دارد.

در تحقیقی دیگر منوری و همکاران (20) ارزیابی توان اکولوژیک منطقة حوضه آبخیز زاخرد در قسمت شمال غرب شهرستان شیراز و شرق شهرستان کازرون در استان فارس را بررسی نمودند. نتیجه بررسی نشان می دهد که با در نظر گرفتن تمامی پارامترهای اکولوژیکی، کل منطقه برای توسعه شهری نامناسب است ولی با حذف پارامتر ارتفاع از 75 یگان محیط زیستی ایجاد شده در منطقه، حدود 51/91% حوضه برای توسعه شهری دارای توان نامناسب است که‌ به‌نظر می­رسد مدل فعلی برای ارزیابی توان اکولوژیک قدری سخت گیرانه می باشد و بایستی برای شرایط محلی کالیبره صورت گیرد. به طوری که عدم وجود طبقه مناسب در نتایج تحقیقات انجام شده (21،22) با منطق بولین با نتایج این تحقیق منطبق است. در حالی که قرخلو و همکاران (19) ارزیابی توان اکولوژیک منطقة قزوین جهت تعیین نقاط بالقوه توسعة شهری را انجام دادند و نتایج آن ها نشان دهنده وجود تنها طبقة یک (مناسب) کاربری توسعة شهری درمنطقة مورد مطالعه است.