new5 free

بکارگیری سیستم استنتاج فازی در تحلیل کاربری های شهری با رویکرد توسعه پایدار

59.000تومان

توضیحات

دانلود و مشاهده قسمتی از متن کامل پایان نامه :

 

وزارت علوم ، تحقيقات و فناوری

دانشگاه شهيد بهشتی

دانشکده علوم زمين

گروه آموزشی سنجش از دور و GIS

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد M .Sc

رشته سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی منابع آب و خاک

عنوان :

بکارگیری سیستم استنتاج فازی در تحلیل کاربری های شهری با رویکرد توسعه پایدار

مطالعه ی موردی: مناطق 22,21,20,19,18 شهرداری تهران

اساتید راهنما

دکتر علیرضا شکیبا دکتر جمیله توکلی نیا

استاد مشاور

مهندس بابک میرباقری

نگارنده

…………………….

 

نیمسال دوم سال تحصیلی 93 -92

 

 

 

چکیده

افزایش جمعیت و توسعه ی بی رویه شهرها به ویژه در حاشیه آنها، بدون توجه به ویژگی های محیطی و انسانی باعث صدمات جبران ناپذیری به محیط و ساکنان آن شده است. به همین علت مباحث توسعه پایدار در شهرها، به ویژه کلان شهرها همواره از موضوعاتی بوده است که مورد توجه برنامه ریزان شهری بوده است. اما در بیشتر مطالعات صورت گرفته در این زمینه تنها مفاهیم نظری پایداری کاربری ها مورد بررسی قرار گرفته است. لذا در تحقیق حاضر جهت کمی سازی شاخص های توسعه پایدار از سیستم استنتاج فازی استفاده شده است.

سیستم استنتاج فازی یک سیستم دانش مبنا بر پایه نظرات کارشناسی می باشد و معیار های با مقادیر قطعی را فازی نموده و بر اساس قوانین اگر – آنگاه تحلیل می کند و در نهایت خروجی تحلیل بصورت مقادیر حقیقی  نشان داده می شود.

در تحقیق حاضر با نظر کارشناسی 13 معیار  موثر در سنجش پایداری کاربری ها انتخاب شده اند و پس از آماده سازی و تلفیق در GIS، در نهایت بصورت سه معیار سازگاری کاربری ها، امنیت در برابر زلزله و دسترسی به خدمات وارد سیستم استنتاج فازی شده اند. پس از  اجرای سیستم طراحی شده، نقشه پایداری کاربری ها تهیه و به منظور سنجش اثر گذاری هر یک از  معیارهای ورودی بر پایداری کاربری ها، تحلیل حساسیت صورت گرفته است.

نتایج حاصل از سیستم نشان می دهد،  پایداری کاربری های موجود در مناطق مورد مطالعه اکثرا در حد متوسط -محدود 0.4 تا 0.6- می باشد و بطور کلی منطقه 22 از وضعیت بهتری نسبت به بقیه  دیگر مناطق برخوردار است و  نا پایداری در کاربری های منطقه 20 نسبت به  دیگرمناطق بیشتر می باشد.  همچنین با انجام تحلیل حساسیت مشخص شد، در بین معیارهای سنجش پایداری،  معیار امنیت در برابر زلزله از اهمیت بیشتری برخوردار بوده است. به گونه ای که  بدون در نظر گرفتن این معیار، پایداری مناطق 18 تا 21  افزایش چشمگیری داشته و از پایداری منطقه 22 نیز کاسته شده است.

واژه های کلیدی: منطق فازی، سیستم استنتاج فازی، ، توسعه پایدار، کاربری شهری

 

فهرست مطالب

1- فصل اول: کلیات تحقیق.. 2

1-1- مقدمه. 2

1-2- بیان مسئله. 2

1-3- ضرورت تحقیق.. 3

1-4- سئوالات تحقیق: 5

1-5- فرضیات تحقیق: 5

1-6- اهداف تحقیق: 5

1-7- معرفی ساختار پایان نامه: 6

2- فصل دوم: معرفی منطقه مورد مطالعه و پیشینه تحقیقاتی.. 8

2-1- مقدمه. 8

2-2- معرفی منطقه مورد مطالعه. 8

2-3- موقعیت  شهر  تهران.. 9

2-4- معرفی مناطق 18 تا 22. 9

2-5- پیشینه تحقیقاتی.. 11

3- فصل سوم: مبانی نظری تحقیق.. 15

3-1- مقدمه. 15

3-2- مفهوم منطق فازي.. 15

3-3- تفاوت سیستم های کلاسیک و فازی.. 16

3-4- متغیرهای زبانی.. 17

3-5- اعداد و مجموعه هاي فازي.. 18

3-6- مجموعه های گسسته و محدود. 20

3-7- مجموعه فازی پیوسته و نامحدود. 20

3-8- تابع عضویت… 20

3-9- انواع توابع عضویت… 21

3-9-1- تابع عضویت مثلثی (Triangular-shaped) 21

3-9-2- تابع عضویت گوسی.. 22

3-9-3- تابع عضویت ذوزنقه ای.. 22

3-9-4- تابع عضویت زنگوله ای.. 23

3-10- عملگرهاي مجموعه هاي فازي.. 23

3-11- انواع عملگرهای فازی.. 24

3-12- سیستم استنتاج فازی.. 26

3-13- انواع سیستم های استنتاج فازی.. 26

3-13-1- سیستم فازی خالص…. 27

3-13-2- سیستم فازی تاکاگی سوگنو کانگ ((TSK… 27

3-13-3- سیستم فازی با فازی ساز و غیر فازی ساز(سیستم فازی ممدانی) 28

-13-34- سیستم فازی سوگنو(Sugeno) 29

3-14- مراحل ساختن یک سیستم استنتاج فازی ممدانی.. 29

3-14-1- فازی سازی مقادیر قطعی ورودی.. 30

3-14-2- بیان قواعد سیستم و روش استنتاج.. 30

3-14-3- غیر فازی سازی مقادیر فازی خروجی.. 30

3-14-3-1- روش مرکز ثقل.. 31

3-14-3-2- روش میانه ماکزیمم.. 31

3-14-3-3- روش مرکز مجموع ها 32

3-14-3-4- روش میانگین وزنی.. 33

3-15- توسعه. 33

3-16- توسعة پايدار 35

4- فصل چهارم: مواد وروش ها 39

4-1- مقدمه. 39

4-2- منابع داده 39

4-2-1- نقشه ی کاربری اراضی  منطقه مورد مطالعه. 40

4-2-2- دسترسی به خدمات و تسهیلات شهری.. 40

4-2-3- دسترسی به خدمات آموزشی.. 41

4-2-4- نقشه  بیمارستان و مراکز بهداشتی.. 41

4-2-5- شبکه ارتباطی.. 42

4-2-6- پارک های شهری.. 43

4-2-7- تراکم جمعیت : 44

4-3- نرم افزار های مورد استفاده 45

4-4- روش تحقیق.. 45

4-4-1- روند نمای تحقیق.. 45

4-4-2- تولید نقشه های معیار 46

4-4-2-1- سازگاری کاربری ها 46

4-4-2-2- استاندارد سازی داده ها: 48

4-4-2-3- دسترسی به خدمات… 48

4-4-2-3-1- شبکه ارتباطی.. 48

4-4-2-3-2- دسترسی به خدمات آموزشی: 49

4-4-2-3-3- دسترسی به پارک های شهری.. 51

4-4-2-4- امنیت در برابر زلزله. 51

4-4-2-4-1- تراکم جمعیت… 51

4-4-2-4-2- استاندارد سازی میزان تخریب ساختمان ها در زمان وقوع زلزله. 52

4-4-3- سیستم استنتاج فازی: 52

4-4-3-1- توابع عضویت… 53

4-4-3-2- فازی سازی معیارهای  سازگاری کاربری.. 53

4-4-3-3- فازی سازی معیار دسترسی به خدمات… 54

4-4-3-4- فازی سازی معیار امنیت در برابر زلزله. 55

4-4-3-5- قوانین فازی.. 55

4-4-3-6- غیر فازی سازی مقادیر فازی.. 56

4-4-3-7- تحلیل حساسیت پایداری کاربری ها به معیارهای ورودی.. 56

5- فصل پنجم: نتایج و بحث: 59

5-1- مقدمه. 59

5-2- نقشه های تولید شده در GIS.. 59

5-2-1- نقشه سازگاری کاربری ها: 59

5-2-1-1- نقشه فاصله و استاندارد شده دسترسی به بزرگراه 60

5-2-2- نقشه فاصله و استاندارد شده دسترسی به خیابان های اصلی.. 61

5-2-3- نقشه فاصله و استاندارد شده دسترسی به مترو 62

5-2-4- نقشه فاصله و استاندارد شده دسترسی به مدارس ابتدایی.. 63

5-2-5- نقشه فاصله استاندارد شده دسترسی به مدارس راهنمایی.. 64

5-2-6- نقشه فاصله و استاندارد شده دسترسی به دبیرستان.. 65

5-2-7- نقشه فاصله و استاندارد شده دسترسی به پارک ها 66

5-2-8- نقشه استاندارد شده دسترسی به بیمارستان و مراکز بهداشتی.. 67

5-2-9- نقشه استاندارد شده میزان تخریب ساختمان ها 67

5-2-10- نقشه استاندارد شده تراکم جمعیت… 68

5-2-11- نقشه نهایی دسترسی به خدمات… 69

5-2-12- نقشه نهایی امنیت در برابر زلزله. 70

5-3- قوانین فازی در سیستم استنتاج فازی طراحی شده 71

5-4- نقشه وضعیت پایداری کاربری ها 73

5-5- توابع عضویت معیارهای ورودی و تابع عضویت خروجی.. 74

5-6- تحلیل حساسیت معیارهای ورودی: 75

5-6-1- تحلیل حساسیت به معیار امنیت در برابر زلزله. 76

5-6-2- تحلیل حساسیت به سازگاری کاربری ها 77

5-6-3- تحلیل حساسیت به معیار خدمات… 78

6- فصل ششم:جمع بندی  و پیشنهادات… 80

6-1- مقدمه: 80

6-2- جمع بندی: 80

6-3- آزمون فرض…. 81

6-3-1- فرضیات تحقیق: 81

6-4- پیشنهادات… 82

منابع و مآخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………83

فهرست اشکال

شکل ‏2-1: منطقه مورد مطالعه. 8

شکل ‏3-1: نمودار عدد مطلق در ارتباط با قد. 18

شکل ‏3-2: نمودار عدد فازي بلند قدي انسان.. 19

شکل ‏3-3: نمودار عدد فازي کوتاه قدي انسان.. 19

شکل ‏3-4: نمودار عدد فازي حالات مختلف قد انسان.. 19

شکل ‏3-5:تابع عضویت فازی و اجزای آن.. 21

شکل ‏3-6: تابع عضویت مثلثی.. 22

شکل ‏3-7: تابع عضویت گوسی.. 22

شکل ‏3-8: تابع عضویت ذوزنقه ای.. 23

شکل‏3-9: تابع عضویت زنگوله ای.. 23

شکل ‏3-10: عملگرهای اصلی فازی. 24

شکل ‏3-11: ساختار اصلی سیستم فازی خالص…. 27

شکل ‏3-12: ساختار اصلی سیستم فازی TSK… 28

شکل ‏3-13: ساختار اصلی سیستم فازی خالص…. 28

شکل ‏3-14: ساختار مدل سیستم استنتاج فازی.. 29

شکل‏3-15: غیر فازی سازی به روش مرکز ثقل.. 31

شکل ‏3-16: روش غیرفازی ساز میانه ماکزیمم.. 32

شکل ‏3-17: روش غیرفازی ساز میانه ماکزیمم.. 33

شکل ‏3-18: انواع پايداري براي تامين آسايش و رفاه پايدار 36

شکل ‏3-19: شماي مفهومي توسعه پايدار از نظر رفاه انسان و اكوتوريسم.. 37

شکل ‏4-1: نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه. 40

شکل ‏4-2: نقشه پراکندگی مدارس تهران.. 41

شکل ‏4-3: نقشه وضعیت دسترسی ساکنان به بیمارستان ها و مراکز بهداشتی.. 42

شکل ‏4-4: نقشه شبکه ارتباطی منطقه مورد مطالعه. 42

شکل ‏4-5: نقشه پراکندگی پارک های منطقه مورد مطالعه. 44

شکل ‏-6: نقشه تراکم جمعیت منطقه مورد مطالعه. 45

شکل ‏4-7: روند انجام تحقیق.. 46

شکل ‏4-8: نمای کلی سیستم استنتاج فازی.. 53

شکل ‏4-9: نمودار تابع عضویت  فازی سازگاری کاربری ها 54

شکل ‏4-10:  نمودار توابع عضویت  فازی، معیار ورودی دسترسی به خدمات نشان داده شده است… 54

شکل ‏4-11: نمودار توابع عضویت  فازی امنیت در برابر زلزله. 55

شکل ‏4-12: نمای کلی قواعد فازی در نرم افزار MATLAB.. 56

شکل ‏5-1: نقشه سازگاری کاربری ها 59

شکل ‏5-2: نقشه فاصله از بزرگراه ها 60

شکل ‏5-3: نقشه استاندارد شده دسترسی به بزرگرا ها 60

شکل ‏5-4: نقشه فاصله از خیابان های اصلی.. 61

شکل ‏5-5: نقشه استاندار شده دسترسی به خیابان های اصلی.. 61

شکل ‏5-6: نقشه فاصله از مترو 62

شکل ‏5-7: نقشه استاندارد شده دسترسی به مترو 62

شکل ‏5-8:نقشه فاصله از مدارس ابتدایی.. 63

شکل ‏5-9: نقشه استاندارد شده دسترسی به مدارس ابتدایی.. 63

شکل ‏5-10: نقشه فاصله از مدارس راهنمایی.. 64

شکل ‏5-11: نقشه دسترسی به مدارس ابتدایی.. 64

شکل ‏5-12: نقشه فاصله از دبیرستان.. 65

شکل ‏5-13: نقشه فاصله از مدارس راهنمایی.. 65

شکل ‏5-14: نقشه فاصله از پارک ها 66

شکل ‏5-15: نقشه استاندارد شده دسترسی به پارک ها 66

شکل ‏5-16: نقشه استاندارد شده دسترسی به بیمارستان ها و مراکز بهداشتی.. 67

شکل ‏5-17: نقشه استاندارد شده میزان تخریب ساختمان ها 67

شکل ‏5-18: نقشه استاندارد شده تراکم جمعیت… 68

شکل ‏5-19: نقشه دسترسی به خدمات… 69

شکل ‏5-20: نقشه امنیت در برابر زلزله. 70

شکل ‏5-21: نمودار ارتباط پارامترهای ورودی و خروجی را در سیستم استنتاج فازی.. 72

شکل ‏5-22: نقشه پایداری کاربری ها 73

شکل ‏5-23: توابع عضویت معیارهای ورودی و تابع عضویت خروجی.. 74

شکل ‏5-24: نقشه حساسیت پایداری کاربری ها به معیار ورودی.. 75

شکل ‏5-25: نقشه پایداری کاربری ها با دو معیار سازگاری کاربری ها و دسترسی به خدمات… 76

شکل ‏5-26: نقشه پایداری کاربری ها با دو معیار امنیت در برابر زلزله , دسترسی به خدمات… 77

شکل ‏5-27: نقشه پایداری کاربری ها با دو سازگاری کاربری ها و امنیت در برابر زلزله. 78

 فهرست جداول

جدول ‏4-1: درجه سازگاری کاربری ها 47

جدول ‏4-2: ماتریس سازگاری  مناطق 18 تا 22. 48

جدول ‏5-1: قوانین فازی  تهیه شده با نظر کارشناسی.. 71

 


          فصل اول

کلیات تحقیق


1- فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه

ابهام و عدم قطعيت ذاتي حاکم بر علوم انساني و به ويژه در  برنامه ريزي و تصميم گيري، نيازمند روش هايي است که امکان بررسي رياضي مفاهيم نادقيق اين علوم را فراهم نمايند.مجموعه فازی به عنوان نظريه اي رياضي براي مدل سازي در فرايندهاي انساني که در آن عدم دقت وجود دارد ، ابزاري بسيار کارآمد و مفيد به شمار مي آیند(Chen And other, 2001) و زمينه را براي استدلال، استنتاج، كنترل و تصميم گيري در شرايط عدم اطمينان فراهم مي آورد(جعفري و دیگران، 1388).

یکی از مسائل مهم در توسعه پایدار شهر تهران توجه به كاربري های شهري و چگونگي توزيع فضايي – مكاني آنها، به منظور استفادة بهينه از فضاي شهري، مدیریت بهینه و تحقق شاخص های پایداری است. با توجه به اینکه معیارهای مورد استفاده در تحلیل پایداری کاربری های شهری متعدد است و از سویی ارزش گذاری بر این معیار ها اغلب کیفی و  بر پایه متغیرهای زبانی[1] بوده و دارای عدم قطعیت می باشد، لذا در تحلیل کاربری ها شهری بر اساس شاخص های توسعه پایدار استفاده از سیستم استنتاج فازی بسیار مناسب می باشد.

1-2- بیان مسئله

شهرنشینی، به طور کلی به عنوان روند رشد در نسبت جمعیت ساکن در مکانهای شهری که با رشد بالای جمعیت در داخل شهر و مهاجرت مردم از مناطق خارج، عمدتاً روستایی به شهری، همچنین تبدیل مداوم کاربری اراضی کشاورزی به شهری است،  مشخص می شود. در دهه های اخیر، رشد اقتصادی در شهرها سبب جذب مداوم ساکنان جدید به شهرها شده است به طوری که طی 25 سال آینده، حدود 2 میلیارد جمعیت جدید به شهرهای کشورهای درحال توسعه اضافه خواهد شد و توسعه صنعتی در مناطق شهری بزرگ نیز باعث استفاده بیش از حد از منابع می گردد. در کشورهای در حال توسعه، شهرهای بزرگ نسبت به شهرهایی که در سایر نقاط جهان قرار گرفته اند، با نرخ رشد بالاتری گسترش می یابند(Pradhan and Perera 2005).

با وجود اینکه تراکم در برخی شهرهای کشورهای در حال توسعه از تراکم شهری در کشورهای توسعه یافته بیشتر است، اما درکشورهای در حال توسعه، شهرها از پایداری کمتری نسبت به همتایان توسعه یافته خود برخوردارند( Richardson,2000). در واقع ريشه نگرش توسعه پايدار به نارضايتي از نتايج توسعه و رشد اجتماعي – اقتصادي در شهرها بر می گردد. در تمامی تعاریف مربوط به پایداری مبحث ارتقاءکیفیت زندگی ضمن در نظر گرفتن طرفیت تحمل محیط زیست و پاسخ گویی به نیاز های نسل حاضر بدون ایجاد محدودیت برای امکانات نسل آینده در راستای تأمین نیازهایشان مدنظر می باشد(صرافی، 1375). علاوه بر این می توان چنین عنوان نمود که ایده پایداری مفهومی است که چهار مؤلفه زیست محیطی، اجتماعی، اقتصادی و کالبدی را مورد توجه قرار می دهد( بحرینی ،1380).

روش های تحلیل و ارزیابی مسائل درGIS به دو دسته داده مبنا و دانش مبنا تقسیم می شوند. در روش های دانش مبنا بکارگیری و تلفیق داده های ورودی به وسیله کارشناسان و متخصصان تعیین می شود و این مدل ها عمومیت بیشتری نسبت به مدل داده مبنا دارند.

سیستم استنتاج فازي(FIS )، سیستمی دانش مبنا می‌باشد که با استفاده از  مجموعه ای از قوانین  و بکارگیری متغیر های زبانی(مانند خوب، متوسط، ضعیف و…) به عنوان ورودی، آن ها را به روابط های ریاضی تبدیل می کند و قادر به استخراج نتیجه گیری صحیح از  این داده ها می باشد.كل سیستم استنتاج فازي، بر پايه قوانين “اگر، آنگاه ” استوار است كه روابط مختلفی را میان متغیرهای ورودی و خروجی بر قرار می سازد. در این تحقیق معیارهای موثر در پایداری کاربری ها نظیر امنیت در برابر زلزله، سازگاری کاربری ها و دسترسی به خدمات، به صورت توابع فازی به عنوان متغیرهای ورودی وارد سیستم FIS شده و با استفاده از قوانین موجود در پایگاه دانش، خروجی های مناسب که در واقع درجه تناسب هر منطقه نسبت به وضعیت ایده آل از نظر توسعه پایدار می باشد، بدست خواهد آمد. همچنین حساسیت نقشه های خروجی به معیارهای ورودی نیز تحلیل می گردد.

1-3- ضرورت تحقیق

در دهه های اخیر افزایش جمعیت و رشد صنایع، در شهر ها مسایل و مشکلات گوناگونی را  به وجود آورده و ابعاد مختلف زندگی بشر را تحت تاثیر قرار داده است.این تحولات جدید شهرنشینی و رشد لجام گسیخته شهرها مشکلات بسیاری از جمله تخریب محیط زیست، کاهش فضاهای سبز، کاهش سرانه های مسکونی،آموزشی، درمانی و ناسازگاری کاربری ها و عدم دسترسی مناسب ساکنان آنها به خدمات را برای شهرنشینان و به وجود آورده است. با رشد سریع جمعیت جهان و تمرکز آن در شهرها،مفهوم توسعه پایدار شهری به عنوان مؤلفه اساسی تاثیرگذار بر چشم انداز بلندمدت جوامع انسانی مطرح گردید. در واقع مطرح شدن توسعه پایدار به عنوان یکی از استراتژی های اصلی قرن بیست و یکم نیز ناشی از اثرات شهرها بر گستره ی زیست کره و ابعاد مختلف زندگی انسانی است و بدون شک بحث از توسعه ی پایدار بدون توجه به شهرها بی معنی خواهد بود.

شهر تهران به عنوان پايتخت كشور مراحل رشد و توسعه خود را بسيار سريع تر از آهنگ طبيعي طي نموده است، چنانكه علي رغم رشد سريع جمعيتي، مساحت و وسعت اين شهر نيز از رشد سريعي در دهه هاي اخير برخوردار بوده است(قرخلو،1388). تهران براساس معيار سازمان ملل متحد  تنها كلان شهر كشور محسوب مي شود كه با سهم 25 درصدي در توليد ناخالص داخلي، بيش ترين سهم را در ارايه ی خدمات، جمعيت متخصص، ساختمان سازي و حركت توسعه اي كشور بر عهده دارد. اين مجموعه شهری براساس آمار سرشماري سال 1385 داراي 8/7 میلیون نفر جمعيت شهري است، كه سهم قابل ملاحظه اي از توان علمي، تخصصي، صنعتي و حركتي كشور را به خود اختصاص داده اند و انتظار مي رود كه در زمینه تأمین نيازهاي اقتصادي، اجتماعي، فرهنگي و زيستي آنها برنامه ریزی های لازم انجام گردد. بنابراين، بستر سازي بر تحقق رشد شهرها و در نهايت، رشد كشور ضروري جلوه مي كند.

در شهر تهران به دلیل عدم توجه به قانون و در پاره ای از موارد عدم وجود قانون، عدم نفوذ شهرداری در تعریف حوزه، بی توجهی به نحوه استفاده از اراضی در حاشیه شهر، دفع نامناسب فاضلاب شهری،مهاجرپذیری بالا و ناهمگونی ساکنین در مناطق مختلف شهری، ناکارآمدی حمل و نقل عمومی و توزیع نامتعادل خدمات رسانی شهری، پیامد هایی از جمله عدم اجرای صحیح برنامه ها و تعریف کاربری ها با توجه به طرح های مصوب،اختلال در نظم شهری، ایجاد بافت های ناهمگن به ویژه در حاشیه شهر، مشکلات زیست محیطی و نارضایتی شهروندان را به دنبال دارد(مجابی و همکاران، 1390).

با توجه به اینکه هر ساله جمعیت زیادی از دیگر شهرهای ایران به شهر تهران و به ویژه مناطق حاشیه ای مهاجرت می کنند، این مناطق با مشکلاتی از جمله گسترش رشد شهری، کمبود زمین، پایین آمدن کیفیت زندگی، عدم دسترسی مناسب به خدمات شهری، آلودگی های متعدد و تخریب محیط زیست روبرو می گردند که باعث کاهش پایداری این نواحی شده است.بنابراین نیاز است در جهت افزایش پایداری این مناطق برنامه ریزی و اقدامات لازم را انجام داد.

سهولت استفاده از روش هاي فازي و منطق مناسب آن مي تواند بهبودي مناسب در روش هاي مورد استفاده در سنجش توسعه يافتگي ايجاد نمايد. به علاوه يانيس و آندريانت بر اين باورند که با توجه به دقيق نبودن مفهوم توسعه، کاربرد محاسبات فازي مطلوب تر است(عمراني، پيري، 1389). اين منطق در جاهايي که نمي توان فرمول رياضي دقيق براي حل مسألة دقيق ارائه داد، کاربرد بسيار زيادي دارد. مجموعه های فازی به صورت گسترده ای در جمع آوری اطلاعات مدل سازی، تجزیه و تحلیل، بهینه سازی، کنترل ، تصمیم گیری و نظارت استفاده می گردد(Wang, 2000). توسعه پایدار در شهر تهران حول محورهاي متعددي قابل بررسي است. لذا با توجه به رهیافت فوق، این تحقیق با عنوان: بکارگیری سیستم استنتاج فازی در تحلیل کاربری های شهری با رویکرد توسعه پایدار تبیین می گردد.

1-4- سئوالات تحقیق:

  • آیا میتوان در قالب سیستم استنتاجی وضعیت کاربری های شهری را بر اساس شاخص های توسعه پایدار تحلیل نمود ؟
  • آیا می توان اثر هر یک از معیارهای ورودی را بر میزان پایداری کاربری ها تعیین کرد؟

1-5- فرضیات تحقیق:

  • سیستم استنتاج فازی قابلیت تحلیل وضعیت کاربری های شهری را بر اساس رویکرد توسعه پایدار دارد.
  • می توان اثر هر یک از معیارهای ورودی بر میزان پایداری کاربری ها را تعیین نمود.

1-6- اهداف تحقیق:

  • تحلیل وضعیت کاربری های شهری با رویکرد توسعه ی پایدار شهری با استفاده از سیستم استنتاج فازی
  • کمی سازی معیارهای موثر در توسعه پایدارشهری با استفاده از توابع فازی
  • تعیین اثر گذاری هر یک از معیارهای ورودی بر میزان پایداری کاربری ها

1-7- معرفی ساختار پایان نامه:

در فصل اول، جنبه های مفهومی تحقیق را مطرح می کند.در این فصل بیان مسئله، ضرورت تحقیقف سوالات تحقیق، اهداف تحقیق تشریح شده است.

در فصل دوم، منطقه مورد مطالعه معرفی شده است و بعد از آن به تحقیقاتی که از سیستم های فازی در تحلیل های مختلف در ایران و جهان استفاده شده، اشاره شده است.

در فصل سوم  به بررسی تئوریهای مرتبط با چهارچوب اصلی پایان نامه پرداخته شده است. ضمن بیان مفهوم منطق فازی و ساختار سیستم استنتاج فازی، به قابلیت ها و نقاط ضعف و قوت این مدل درتحلیل داده های مبهم و غیردقیق اشاره گردیده است.

در فصل چهارم  به مبحث مواد و روش ها پرداخته شده است و بعد از برسی داده های مورد استفاده و نحوه آماده سازی آن، به تشریح سیستم استنتاج فازی مورد استفاده، پرداخته شده است.

در فصل پنجم نقشه های تهیه شده در GIS  و نتایج به دست آمده از اجرای سیستم استنتاج فازی اشاره شده است.در فصل ششم جمع بندی و آزمون فرض صورت گرفته و به ارائه پیشنهاداتی برای کارهای آینده در این راستا پرداخته شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            فصل دوم

 

معرفی منطقه مورد مطالعه

و

پیشینه تحقیقاتی


2- فصل دوم: معرفی منطقه مورد مطالعه و پیشینه تحقیقاتی

2-1- مقدمه

هدف از انجام تحقیق حاضر تحلیل پایداری مناطق 18 تا 22 تهران با استفاده از سیستم استنتاج فازی با رویکرد توسعه ی پایدار می باشد. لذا در فصل حاضر در ابتدا منطقه مورد مطالعه معرفی شده است و سپس مختصری از تحقیقات انجام گرفته در زمینه سیستم استنتاج فازی و توسعه پایدار بیان شده است.

2-2- معرفی منطقه مورد مطالعه

در ابتدا مختصری از کل شهر تهران بیان شده، سپس مناطق مورد مطالعه معرفی شده اند.

شکل 2-1 منطقه مورد مطالعه را نشان می دهد.

شکل ‏2‑1: منطقه مورد مطالعه

 

2-3- موقعیت  شهر  تهران

تهران در پهنه‌ای بین دو وادی کوه و کویر و در دامنه‌های جنوبی البرز گسترده شده‌است. از سمت جنوب به کوه‌های ری و بی‌بی‌شهربانو و دشتهای هموار شهریار و ورامین و از شمال به واسطه کوهستان محصور شده‌است. فضای جغرافیایی شهر تهران در کوه و دشت به وسیله دو رود کرج در غرب و جاجرود در شرق مشخص می‌شود که در نزدیکی کویر نمک در جنوب شرقی تهران به یکدیگر می‌پیوندند.

2-4- معرفی مناطق 18 تا 22

ارتفاعات شمالی و شرقی، توسعه شهر را در این منطقه محدود کرده است. بخش های جنوبی شهر و بخش غربی شهر به واسطه برخورداری از شرایط نسبتاً مساعد جغرافیایی و مناسب ترين محدوده برای توسعه تلقی می شود. شهرک ها و شهرهای جدید نیز عمدتاً در این سوی شکل گرفته و توسعه یافته اند. لذا با توجه به گسترش بی رویه نواحی غربی و جنوبی نیاز است پایداری این مناطق مورد تحلیل قرار گیرد.

  • منطقه 18

منطقه 18 در منتهی الیه جنوب غربی شهر تهران از شمال به 45 متری زرند و بزرگراه فتح (منطقه 9)، از جنوب به بزرگراه آیت اله سعیدی ( منطقه 19 ) و بزرگراه آزادگان (شهر چهاردانگه ) از شرق به بزرگراه آیت اله سعیدی(منطقه 17 ) و از غرب به بزرگراه آزادگان محدود می گردد .

هسته اوليه منطقه 18 روستاي يافت آباد می باشد كه براثر گسترش مهاجرت، توسعه و رشد یافته است و بيشترين اين ساخت و سازها در بدو پيروزي انقلاب اسلامي و دهه  بوده است.بر اساس طرح راهبردی و ساختاری شهر تهران منطقه 18 دارای 5 ناحیه در محدوده و 2 ناحیه در حریم در نظر گرفته شد.

  • منطقه 19

در منتهی الیه جنوبی شهر تهران واقع گردیده است و در مجاورت مناطق 16،17،18،20می باشد. منطقه 19 با مساحت 2036.5638 هکتار  جمعيت  249786 نفر را در خود جاي داده  كه شهروندان آن اغلب از مهاجرين استانهاي شمالي و شمال غربي كشور مي باشند. بر اساس طرح راهبردی و ساختاری  شهر تهران منطقه 19  دارای 5 ناحیه می باشد.

  • منطقه 20

منطقه 20 (شهرری ) جنوبی ترين منطقه شهری شهرداری تهران که از  شمال به بزرگراه آزادگان و از سه جهت دیگر به حومه های شهر تهران محصور می گردد. این منطقه  دارای 378445 نفر جمعيت و 23 کيلومتر مربع داخل محدوده شهری و 153 کيلومترمربع حريم بوده همچنين اين منطقه دارای 5 ناحيه داخل محدوده و دو ناحيه خارج محدوده می باشد جدا افتادگی کالبدی منطقه از تهران، دسترسی مناسب به کمربندی آزادگان  در شمال منطقه، ايستگاه های فعال مترو، سطوح قابل توجه کاربريهای صنعتی و انبارداری و وجود سطوح قابل توجه اراضی مزروعی به خصوص در حاشيه از مهمترين ويژگيهای منطقه بشمار می رود.

  • منطقه 21

منطقه ۲۱ در منتهی اليه غرب تهران در امتداد جاده های ارتباطی تهران- کرج تا بعد از دو راهی کاروانسرا واقع شده است.از شمال به اتوبان تهران- کرج(منطقه2۲)، از شرق، مسيل کن(مناطق ۵ و ۹)، از جنوب به جاده قديم (حريم منطقه ۱۸ و شهرستان شهريار- قلعه حسن خان) و از غرب به حد فاصل اتوبان و جاده قديم کرج محدود می شود. بر اساس طرح راهبردی و ساختاری شهر تهران منطقه 21 دارای 3 ناحیه می باشد.

  • منطقه 22

منطقه ۲۲ از مناطق غربی شهر تهران است که از شمال با کوهستان البرز مرکزی، از شرق با حریم رودخانه کن و از جنوب به آزاد راه تهران – کرج (منطقه21) و در غرب با محدوده جنگل های دست کاشت وردآورد محدود می شود. منطقه 22 با وسعت 1977 هکتار و دارای جمعیت 108674 نفر می باشد.

طرح توسعه منطقه ۲۲ با ابلاغ طرح جامع تهران (مصوب ۱۳۷۰) به شهرداری تهران رسمیت كامل یافته است و بر اساس سیاست گذاری شورای نظارت بر گسترش شهر تهران و كلیات طرح جامع، منطقه ۲۲ باید تمامی كمبودهای خدماتی در مقیاس حوزه غرب تهران را در خود جای دهد

 

 

 

 

 

 

 

2-5- پیشینه تحقیقاتی

باتوجه به مطالعات انجام شده نگارنده، پژوهشی که در زمینه ی تحلیل کاربری های  شهری با سیستم استنتاج فازی به انجام رسیده باشد،  یافت نگردید. به همین علت به  تعدادی از تحقیقات مکان مبنا که در آنها به نوعی  از منطق فازی و سیستم استنتاج فازی استفاده شده، یا  تحقیقاتی که بر اساس رویکرد توسعه پایدار صورت گرفته اشاره می گردد:

Roth  و همکاران در سال 1999 میلادی، یک سیستم اطلاعات کاربردی، جهت احداث پارک های صنعت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع و مآخذ

اردشيري، مهيا (1379)، توسعة پايدار و مديريت شهري، فصلنامة مديريت شهري، شمارة 3، 6-15

ازکيا، مصطفي (1377)، جامعه شناسي توسعه، انتشارات نشر کلمه، تهران

انصاري، حسين (1382)، پايش و پهنه بندي خشکسالي با استفاده از منطق فازي و سيستم اطلاعات جغرافيايي (مطالعه موردي: استان خراسان)، استاد راهنما سيد حسين ثنائي نژاد، دانشگاه تربيت مدرس، دانشکده کشاورزي، رسالة دورة دکتری

اوجی مهر، سکینه، صمدی، علی حسین، محاسبه سطح توسعه پایدار شهری با استفاده از سیستم استنتاج فازی سلسله مراتبی(SAFE)، مطالعه موردی: چند کلان شهر منتخب ایران، مجله مدیریت شهری، ویژه نامه بهار و تابستان، 182 – 167

بحرینی، سید حسین و مکنون، رضا(1380)،توسعه شهری پایدار، از فکر تا عمل، مجله محیط شناسی،شماره 27، 60 -41

پورطاهري، مهدي (1389)، کاربرد روشهاي تصميم گيري چند شاخصه در جغرافيا، چاپ اول، انتشارات سمت، تهران

تودارو، مايکل (1378)، توسعه اقتصادي در جهان سوم، ترجمه غلامعلي فرجادي، تهران، انتشارات سازمان برنامه و بودجه

جعفري خالدي، وحيد و سادات ميروکيلي، محبوبه (1388)، مقدمه اي بر منطق فازي و کاربردهاي آن، مجلة روش، سال شانزدهم، شمارة 108، 40-45

حکمت نیا، حسن(1383)، برنامه ریزی توسعه پایدار شهر یزد، پایان نامه دکتری جغرافیای شهری،دانشگاه اصفهان،دانشکده ادبیات و علوم انسانی

خورشيد، صديقه و رنجبر، رضا (1389): تحليل استراتژيک و انتخاب استراتژي مبتني بر تحليل SWOT و تکنيک هاي تصميم گيري چند شاخصة فازي، فصلنامة مديريت صنعتي دانشکدة علوم انساني دانشگاه آزاد اسلامي-واحد سنندج، سال پنجم، شمارة 12، 19-39

زياري، کرامت الله (1380)، توسعة پايدار و مسئوليت برنامه ريزي شهري در قرن بيست و يکم، مجلة دانشکدة ادبيات و علوم انساني دانشگاه تهران، 371-385

زاهدي، شمس السادات و نجفي، غلامعلي(1385)، بسط مفهومي توسعه پايدار، فصلنامه مدرس علوم انساني، شمارة 4.

سعیدنیا، احمد(1379)، کتاب سبز شهرداری ها،چلد نخم،فضای سبز شهری، تهران، مرکز مطالعات وبرنامه ریزی شهر تهران

سعيدي، حسام و افشاريجو، پونه (1389)،  منطق فازي به زبان ساده، مجلة کار آفرين، شمارة 82، 61-64

صرافی، مظفر(1375)، توسعه پایدار و مسئولیت برنامه ریزان شهری، معماری و شهرسازی، شماره 35، 39-45

طاهري، سيد محمود (1387)، آشنايي با نظريه مجموعه هاي فازي، جهاد دانشگاهي مشهد، چاپ دوم، مشهد

طاهري، شهنام (1380): توسعه اقتصادي و برنامه ريزي، انتشارات هواي تازه، چاپ سوم، تهران

عزيزي، محمد مهدي (1380): توسعة شهري پايدار، نشرية صفّه،سال يازدهم، شمارة سي و سوم، 15-27

عمراني، محمد،  پيري، حبيب (1389): سنجش توسعه يافتگي در مناطق روستايي استان سيستان و بلوچستان، مجلة تحقيقات اقتصاد کشاورزي، جلد دوم، شمارة سوم، 125- 144

زرندی، فاضل(1381)، تئوری مجموعه های فازی ، اصول و کارکردها، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

قاسمي، يارمحمد (1387): ارزيابي نحوة مديريت توسعه در ايران ، نامة علوم اجتماعي، شمارة33، 163-185

قرخلو، مهدی(1388)، شناخت الگوی رشد کالبدی – فضایی با استفاده از مدل های کمی، مجله جغرافیا و برنامه ریزی محیطی

کاسکو، بارت (1377): تفکر فازي، ترجمة علي غفاري و ديگران، تهران، دانشگاه خواجه نصيرالدين طوسي

لقايي، حسنعلي و محمدزاده، تيتکانلو، حميده (1386): مقدمه اي بر مفهوم توسعه شهري پايدار و نقش برنامه ريزي شهري، مجلة هنرهاي زيبا، شمارة 6، 32-43

لی وانگ(1378)، سیستم های فازی و کنترل فازی، ترجمه  محمد تشنه لب ، نیما صفاپور  و داریوش افیونی، انتشارات دانشگاه خواجه نصیر طوسی،

مجابی، سید محمد و همکاران(1390)، مسئله یابی در مدیریت شهری(تحلیلی بر مسائل مناطق شهر تهران مبتنی بر اسناد برنامه های راهبردی مناطق)، مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران، معاونت علم و فناوری،

نصيري، حسين (1378): توسعه و توسعة پايدار، چشم انداز جهان سوم، پايان نامة کارشناسي ارشد، استاد راهنما: الهة کولائي، دانشگاه تهران، دانشکدة حقوق و علوم سياسي

منابع لاتین:

Bardossy, A., and DUCKSTEIN, L.,( 1995). Fuzzy Rule-Based Modeling with Application to Geophysical – Biological and Engineering Systems. CRC press inc, Boca Raton. Florida,USA

Chen, G., Pham, T., (2001). Introduction to FuzzySet,Fuzzy Logic, And fuzzy Control System, CRC Press LIC

Chibambo. Marion(2003). records management: the key to good goverence and sustainable development, university of Swaziland

Frazier, J,.G (1997). Sustainable Development: Modern Elixir or Sack Dress, Environmenstal Conservation, 24(2): 182-193

Figueroa, Adolf.,(2006). Social Exclusion and Rural Under Development; Department of Economics Catholic, University of Peru, Lima

Hadder, R., (2000). Development Geography, Routledge, London. Newyork, P3

Hardoy, J., (1992). Sustainable Citis, Environment & Urbanization, Vol. 4, No.2, P.3-10

Howard, Ebenezer.,(1992). Garden Cities of Tomorrow, London, S. Sonnenschein & Co, Ltd.

Horobin, Helen., Long,  jonathan (2008). sustainable torism the role of the small firm international journal of contemporary hospitality management volume, 8 issue 5

Hunt, K., Haas, R. ,Murray-Smith, R., (1996).Extending the functional equivalence of radial basis function networks and fuzzy inference systems, Neural Networks, IEEETransactions on  
Jang, J. S.R. ., Comput, Sci., Berkeley, CA., Sun, C.T.,(1993). Functional equivalence between radial basis function networks and fuzzy inference systems,  IEEE Transactions,

Kartalopoulos ,S.V.,(2000). Understanding Neural Network and Fuzzy Logic, Prine Hall Of India, New Dehli

Kerre, Etienne , (1992). Basic principles of fuzzy set theory for the representation and manipulation of imprecision and uncertainty, Department of Applied mathematics and computer science, New York,

Klir, J.G., Bo, Y., (1995). Fuzzy Sets Fuzzy Logic, Theory and Application, Prentice Hall, PTR

Lee, Yung-Jaan, Huang, Ching-Ming, (2007). Sustainability index for Taipei.

Lee, Saro.,(2007). Application and verification of fuzzy algebraic operators to landslide susceptibility mapping, Environmental Geology, Volume 52, Issue 4, pp 615-623

Licata, Gaetano., (2012). Fuzzy Logic, Knowledge and Natural Language, Università degli Studi di Palermo  Italy

Liu, Baoding,(2012). Membership Functions and Operational Law of Uncertain Sets, Uncertainty Theory Laboratory, Department of Mathematical Sciences Tsinghua University, China

 Liu, Yan-Jun., Wei Wang.,(2006).Adaptive fuzzy control for a class of uncertain nonaffine nonlinear systems, ELSEVIER, Center of Information and Control, Dalian University of Technology, China,

MATLAB 7.8.0 (R009a). Product Help, Fuzzy Logic Toolbox™

Moran, Daniel., Kitzes, J., Steven, H., Aurelien, B., (2007). Measuring sustainable development- nation by nation’, Elsevier.

Pradhan, P., Perera, R. (2005).Urban Growth and Its Impact on Livelihoods of Kathmandu valley, Nepal [Electronic version]. Urban Management Programme for Asia and the Pacific, AIT, Thailand. pp1-5.

Nourry, Myriam, (2007). Measuring sustainable development som Empirical Evidence for France from Eight Alternative indicators.

Ponce, P., Cruz, F., Ramirez, D.,(2010) Intelligent Control Systems with LabVIEW, Fuzzy Logic, Chibambo, Marion L.N. (2003). records

Richardson, H. W., (2000). compact Cities in Developing Countries. Assessment and Implieations, Sustainable Urban Forms for Developing Countries, London and New York, Spon Pres

Ross, T. J., (2004). Fuzzy Logic With Engineering Applications Edition, John wiley & sonsltd,

 

Sarrafi, M.,Mohammadi, A., (2006). Formation and Expansion of Informal Settlement,Causes, Challenge and Strategies, Case Study: Tras Neighborhood in Zanjan City, Olume zamin journal, No. 11, pp. 79-86

Sneddon, C., Howarth, R., (2005). Analysis sustainable development in post brundtland world, Ecological Economics, Elsevier, pp.253-268.

Sugeno, M., Kang, G.T.,(1988). Structure identification of fuzzy model, Fuzzy Sets and Systems, vol. 28, pp.15 -33

Tewari, A., (2007).  Atmosphere and Spacecraft Dynamic Modeling and Simulation With Matlab and Simulink, Birkhauser Press, India

Togai, M., Watanabe, H., (1986). Expert Systems on a Chip: An Engine for Real-Time Approximate Reasoning,  IEEE Expert,  vol. 1,  pp.55 -62

Torjman, Sh., (2000). The Social Dimension of Sustainable Development, Caledon Institute Social Policy

Wang, L., (1997). A Course in Fuzzy Systems and Control, Prentice-Hall,

Wang, Li-Xin., (2000). A Course In Fuzzy Systems And Control, Prentice-Hall

Vydano, dne., (2012). Basic principles of fuzzy logic, technicke and Praze, Tema: Teoreticke vychodiska,

Zadeh, L. A., (1965). Fuzzy sets, Information, Control, 8, 338-353.

Zadeh, L. A., (1978). fuzzy sets as a basis for theory of possibility, fuzzy sets and systems

Zadeh, L. A., (1968). Probability measures of fuzzy events, Jour. Math. Analysis and Appl. 23, 421–427

Zadeh, L. A., (1989). Knowledge representation in fuzzy logic, IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering 1:89–100

Zadeh, L. A., (1976). A fuzzy-algorithmic approach to the definition of complex or imprecise concepts. Int. Jour. Man-Machine Studies 8,

Zadeh, L. A., ( 1988). fuzzy Logic,  IEEE Computer Society, University of California at Berkeley

Zadeh, L. A., (1973). Outline of a new approach to the analysis of complex systems and decision processes, IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics

 

Zadeh L. A., ( 1974). Fuzzy logic and its application to approximate reasoning”. In: Information Processing 74, Proc. IFIP Congr. (3), pp. 591–594.

Zadeh L, A., (1972). fuzzy-set-theoretical interpretation of linguistic hedges, Journal of Cybernetics, 2: 4–34.

Zhu, M.L., Fujita, M., Hashimoto, N., (1994). Application of neural networks to runoff prediction

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abstract

 

Population increase and indiscriminate expanding of the cities, especially in suburbs, has led to irreparable consequences in the environment and its inhabitants. As a result of this problem, issues like Sustainable Development in cities, and especially megacities have always been among the subjects that decision makers in cities have paid attention to them. But in most of the studies that have been done, just theoretical concepts have been investigated, so in this study to quantify the Sustainable Development elements, the fuzzy Inference System has been used.

fuzzy Inference System is a knowledge-oriented system that is based on expert ideas, and it fuzzy the criteria that has definite values, and then it analyses using the” if-then” rule and finally the output is shown as real numbers.

In this study, 13 expert criteria has been chosen to evaluate the stability of the usages and after preparing and combining it in GIS, the result is shown by 3 criteria: compatibility of the usages, the security against earthquake, and  accessibility to the services. And then these 3 criteria is used by the fuzzy Inference System. After finishing the designed process, the plan of stability usages is drawn and to evaluate the effectiveness of all the input criteria on stability of the usages, the sensitivity analysis is done.

The results of the system shows that stability of the current usages in the studied regions are mainly in average levels (between 0.4 to 0.6) , and generally 22nd region has a better situation than any other regions, and instability of the usages in  20th region is more than other regions  . After the experiments of sensitivity analysis, it turned out that criteria of security against earthquake was more important than other criteria of evaluating the stability. It was in a way that with excluding this criteria, stability of  18th to 21st region was increased dramatically  and stability of 22nd region was decreased.

Keywords: fuzzy logic, fuzzy Inference System, Sustainable Development, urban usage

 

[1]. Linguistic

نقد و بررسی ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است .

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بکارگیری سیستم استنتاج فازی در تحلیل کاربری های شهری با رویکرد توسعه پایدار”

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

26 + = 34