کاربرد ترکیب برنامه‌ریزی خطی و الگوریتم ابتکاری کلونی مورچگان و قابلیت‌های GIS در به‌گزینی مکانی کاربری اراضی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری محیط‌زیست، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 استادیار گروه برق دانشکدۀ فنی و مهندسی دانشگاه گلستان

3 دانشیار گروه محیط‌زیست دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 استادیار گروه محیط‌زیست دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

5 استادیار گروه صنایع دانشکدۀ فنی و مهندسی دانشگاه گلستان

doi
چکیده

در شرایط روبه‌رشد توسعه، طراحان سرزمین بارها با شرایطی مواجه می­شوند که برای مکانی خاص، گزینه­های متفاوت کاربری وجود دارد. اینجاست که بین برگزیدن یا برنگزیدن کاربری­ها تعارض پدید می‌آید. تحقیق حاضر، با چنین رویکردی، چگونگی ساماندهی چهار کاربری کشاورزی، جنگل، مرتع و توسعه و اولویت­بندی آنها را در منطقه­ای در شهرستان گرگان، با هدف کاهش هزینۀ تخصیص سرزمین به هر کاربری و افزایش تراکم و پیوستگی مناطق اختصاص‌یافته به آنها، به‌منزلۀ معیارهای شکلی سیمای سرزمین، مورد مداقه قرار داده است. در این راستا، از قابلیت­های دو مدل دقیق و ابتکاری، شامل مدل برنامه­ریزی خطی و الگوریتم کلونی­مورچگان، استفاده شده است. برای اجرای مسئلۀ به­گزینی کاربری اراضیِ تعریف‌شده در مدل برنامه­ریزی خطی که با توجه به ابعاد مسئله (132 ردیف در 127 ستون) و اهداف مورد تحقیق در زمرۀ مسائل سخت قرار دارد، از روش آزادسازی مسئله از قید صحیح و روش شاخه و کران بهره گرفته شده است. نتایج نشان می­دهد میزان هزینۀ تخصیص، تراکم و پیوستگی در همۀ کاربری­ها در استفاده ترکیبی از دو مدل بالا، درمقایسه با شرایطی که فقط یکی از دو مدل به‌کار رود، بهینه­تر خواهد بود. نتایج مقایسۀ اجرای به­گزینی در استفادۀ ترکیبی از دو الگوریتم و اجرای آن به‌وسیلۀ الگوریتم شناخته‌شدۀ MOLA در نرم­افزار ایدریسی نشان می­دهد که ضمن آنکه در مدل پیشنهادی امکان تعریف اهداف بیشتر وجود دارد، تفاوت مقادیر هزینه، تراکم و پیوستگی در نتایج دو مدل پس از استانداردسازی در بازۀ صفر تا یک، به‌ترتیب، 0.03، 0.1 و 0.07 است و الگوریتم ترکیبی بهینه­تر عمل کرده است.