کاربرد مفاهیم گراف و حداقل ـ هزینه در توسعه شبکه‌ فضای سبز شهری و بهبود پیوستگی اکولوژیکی سیمای سرزمین (مطالعه موردی: کلان‌شهر تبریز)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی دانشگاه تبریز

2 گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری، دانشکده برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

از جمله چالش‌های اساسی پیش‌روی شهرها به عنوان پیچیده‌ترین سیماهای سرزمینی، افزایش جمعیت و مصرف زمین و به دنبال‌ آن تغییرات کاربری اراضی و تکه‌تکه‌شدگی زمین‌های شهری، به ویژه فضاهای سبز و اکولوژیک می‌باشد؛ که علاوه‌ بر کاهش پیوستگی اکولوژیکی سیمای سرزمین و به خطر انداختن سلامت اکوسیستم‌ها، کیفیت زندگی شهروندان را نیز تحت الشعاع قرار داده است. لذا پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و ارتقاء پیوستگی اکولوژیکی شهر تبریز با استفاده از مدل‌سازی شبکه‌های اکولوژیک شهری تدوین گردیده است. ابتدا وضعیت پیوستگی اکولوژیکی شهر تبریز با استفاده از شاخص‌های پیوستگی (Cohesion و IIC) و نرم‌افزارهای Fragstats و Conefor مورد ارزیابی قرار گرفت. هر دو شاخص ضمن سنجش پیوستگی اکولوژیکی سیمای سرزمین، مهم‌ترین لکه‌های سبز کلان‌شهر تبریز را هم اولویت‌بندی نمودند. در نهایت با در اختیار داشتن مهم‌ترین لکه‌های سبز و نقشه کاربری اراضی، کریدورهای بهینه بر اساس لایه مقاوت سیمای سرزمین و تکنیک‌های گراف و حداقل هزینه و با استفاده از نرم‌افزار Linkage Mapper تهیه گردید. نتایج این تحقیق نشان‌ می‌دهد که با به‌کارگیری اصول اکولوژی سیمای سرزمین و مفاهیم موجود در تئوری‌های گراف و حداقل هزینه در کنار هم می‌توان به شبیه‌سازی و تجزیه و تحلیل شبکه‌های اکولوژیک و در نتیجه توسعه مطلوب شبکه‌های سبز شهری اقدام نمود.

کلیدواژه‌ها


پریور، پ.، فریادی، ش.، یاوری، ا.ر.، صالحی، ا. و هراتی،پ. 1392. بسط راهبردهای پایداری اکولوژیک برای افزایش تاب‌آوری محیط‌زیست شهری (نمونة موردی: مناطق 1 و 3 شهرداری تهران). محیط‌شناسی، 39(1): 123-132.
پودات، ف.، ارواسمیت، ک.، میکاییلی تبریزی، ع.ر. و گوردن، ا. 1396. کاربرد تئوری گرف در مطالعات اکولوژی سیمای سرزمین نمونه موردی: سنجش پیوستگی زیستگاه‌های کلان‌شهر ملبورن، بوم‌شناسی کاربردی،4: 81-94.
پودات، ف.، برق‌جلوه، ش.د. و میرکریمی، ح.‌ 1393. مروری تحلیلی بر چگونگی اندازه گیری پیوستگی اکولوژیکی به منظورحفاظت از تنوع زیستی در شهرها، پژوهش‌های محیط‌زیست، 5(10):195-210.
خواجه برج سفیدی، آ.، طبیبیان، م. و طغیانی، ش. 1395. ارزیابی سناریوهای توسعه اتصال فضاهای اکولوژیک در شهر اهواز به منظور ارتقاء سطح خدمات اکوسیستم و تنوع زیستی، محیط‌شناسی،42(1):115-133.
رحیمی، ا. 1392. ارزیابی توسعه فضایی-کالبدی با تأکید بر توسعه میان‌افزا، نمونه موردی تبریز، رساله دکتری در رشته جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، استاد راهنما دکتر صدر موسوی،‌ دانشگاه تبریز، تبریز.
رمضانی‌مهریان،م. و فریادی، ش. 1393. طراحی شبکه پیوسته فضای سبز شهری با استفاده از تئوری گراف(مطالعة موردی: منطقه یک تهران). فصلنامة علوم محیطی،12(2): 90-110.
شفیعی‌نژاد، س.، پودات، ف. و فرخیان، ف. 1397. ارزیابی پیوستگی اکولوژیک لکه‌های سبز شهری با استفاده از تئوری گراف، مطالعه موردی کلان‌شهر اهواز، بوم‌شناسی کاربردی،1: 1-11.
صادقی‌بنیس، م. 1394. استفاده از متریک‌های منظر در بهسازی شبکه اکولوژیک شهری(مطالعه موردی: شهر تبریز) ، باغ نظر، 32(12): 53-62.
لطفی، ا. و دانشپور، ع. 1395. تحلیل و ارزیابی احیای اکولوژی شهر با تأکید بر متابولیسم شهری، طراحی مهندسی و اکولوژی منظر، 1(2): 1-12.
مثنوی، م. و کوخانی،ط. 1393. طراحی محیطی زیرساخت‌های اکولوژیک منظر شهری با استفاده از اصل پیوستگی با انشعابات (AWOP) به منظور ارتقای کیفیت زندگی شهری، محیط‌شناسی،40(3): 559-572.
محمدی، ج. و رخشانی‌نسب، ح.ر. 1390. تحلیل رفتاری عوامل کمی و کیفی مؤثر بر جذب شهروندان به پارک‌های شهری در اصفهان، فصلنامه علمی‌ـ‌پژوهشی فضای جغرافیایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، 34: 28-48.
محمدیاری، ف.، میرسنجری، م. و زرندیان، ا. 1397. ارزیابی شبکه‌های بوم‌شناختی سیمای سرزمین شهری (مطالعة موردی: کلان‌شهر کرج)، مجله علمی آمایش سرزمین، 10(2): 225-247.
محمودزاده، ح. 1393. ارزیابی و تحلیل اکولوژیک توسعه فضایی کلان‌شهر تبریز، رساله دکتری در رشته جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری،استاد راهنما دکتر قربانی، دانشکده جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز.
مرکز آمار ایران. 1395. نتایج سرشماری عمومی نفوس و مسکن سال 1395.
مهندسین مشاور نقش محیط، طرح جامع شهر تبریز. 1394. اداره کل راه و شهرسازی استان آذربایجان شرقی.
میکائیلی، ع. و صادقی بنیس، م. 1389. شبکه اکولوژیکی شهر تبریز و راهکارهای پیشنهادی برای حفظ و توسعه آن، پژوهش‌های محیط‌زیست،1(2): 43-52.
Carvalho, F.M., Júnior, P.D.M. and Ferreira, L.G. 2009. The Cerrado into-pieces: Habitat fragmentation as a function of landscape use in the savannas of central Brazil. Biological conservation, 142(7): 1392-1403.
Chan, K.M. and Vu, T.T. 2017. A landscape ecological perspective of the impacts of urbanization on urban green spaces in the Klang Valley. Applied Geography, 85: 89-100.
Ersoy, E., Jorgensen, A. and Warren, P.H. 2019. Identifying multispecies connectivity corridors and the spatial pattern of the landscape. Urban Forestry & Urban Greening, 40: 308-322.
Forman, R.T.T. and Gordon, M. 1986. Landscape Ecology–John Wiley. New York, 619.
Hofman, M.P., Hayward, M.W., Kelly, M.J. and Balkenhol, N. 2018. Enhancing conservation network design with graph-theory and a measure of protected area effectiveness: Refining wildlife corridors in Belize, Central America. Landscape and urban planning, 178: 51-59.
Jaeger, J.A., Bertiller, R., Schwick, C., Müller, K., Steinmeier, C., Ewald, K. C. and Ghazoul, J. 2008. Implementing landscape fragmentation as an indicator in the Swiss Monitoring System of Sustainable Development (MONET). Journal of environmental management, 88(4): 737-751.
Jim, C.Y. and Chen, W.Y. 2009. Ecosystem services and valuation of urban forests in China. Cities, 26(4): 187-194.
Kong, F., Yin, H., Nakagoshi, N. and Zong, Y. 2010. Urban green space network development for biodiversity conservation: Identification based on graph theory and gravity modeling. Landscape and urban planning, 95(1-2): 16-27.
Li, H., Chen, W. and He, W. 2015. Planning of green space ecological network in urban areas: an example of Nanchang, China. International journal of environmental research and public health, 12(10), 12889-12904.
McGarigal. 2002. “Fragstats Help”, University of Massachusetts, 15-168 pp.
McGarigal, K., Cushman, S. A. and Ene, E. 2012. FRAGSTATS v4: spatial pattern analysis program for categorical and continuous maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst.
Mougiakou Eleni, Photis yorgos N. 2014. Urban green space network evaluation and planing: optimizing accessibility based on connectivity and GIS based raster analysis, European Journal of Geography, 4:19-46
Nations, U. 2018. 2018 Revision of world urbanization prospects. In: United Nations Department of Economic and Social Affairs.
Ndubisi, E. F. 2014. The ecological design and planning reader. Washington, DC : Island Press.
Nor, A.N.M., Corstanje, R., Harris, J. A., Grafius, D. R. and Siriwardena, G.M. 2017. Ecological connectivity networks in rapidly expanding cities. Heliyon, 3(6): e00325.
Noss, R.F. 1991. Landscape connectivity: different functions at different scales. Landscape linkages and biodiversity. Island Press, Washington, DC, USA, 27-39.
Pierik, M.E., Dell’Acqua, M., Confalonieri, R., Bocchi, S. and Gomarasca, S. 2016. Designing ecological corridors in a fragmented landscape: A fuzzy approach to circuit connectivity analysis. Ecological indicators, 67: 807-820.
Saura, S. and Torne, J. 2009. Conefor Sensinode 2.2: a software package for quantifying the importance of habitat patches for landscape connectivity. Environmental modelling & software, 24(1): 135-139.
Saura, S.,  Hortal, L.P. 2007. A new habitat availability index to integrate connectivity in landscape conservation planning: Comparison with existing indices and application to a case study”, Landscape and Urban Planning, 83: 91-103.
Su, W., Gu, C., Yang, G., Chen, S. and Zhen, F. 2010. Measuring the impact of urban sprawl on natural landscape pattern of the Western Taihu Lake watershed, China. Landscape and Urban Planning, 95(1-2): 61-67.
Tannier, C., Bourgeois, M., Houot, H. and Foltête, J. C. 2016. Impact of urban developments on the functional connectivity of forested habitats: a joint contribution of advanced urban models and landscape graphs. Land Use Policy, 52: 76-91.
Tian, Y., Jim, C. Y. and Wang, H. 2014. Assessing the landscape and ecological quality of urban green spaces in a compact city. Landscape and urban planning, 121: 97-108.
Tian, Y., Jim, C. Y., Tao, Y. and Shi, T. 2011. Landscape ecological assessment of green space fragmentation in Hong Kong. Urban Forestry & Urban Greening, 10(2): 79-86.
Vuilleumier, S. and Prélaz-Droux, R. 2002. Map of ecological networks for landscape planning. Landscape and urban planning, 58(2-4): 157-170.
Xio Na. 2017. Urban green networks: A socio-ecological framework for planning and design of green and blue spaces in sweden and china, Doctoral Thesis, Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala.
Zhang, L. and Wang, H. 2006. Planning an ecological network of Xiamen Island (China) using landscape metrics and network analysis. Landscape and Urban Planning, 78(4): 449-456.
Zhang, Z., Meerow, S., Newell, J. P. and Lindquist, M. 2019. Enhancing landscape connectivity through multifunctional green infrastructure corridor modeling and design. Urban forestry & urban greening, 38: 305-317.
Zhang, Zh. 2017. Enhancing landscape connectivity in detroit through multifunctional green corridor Modeling and design, Master's thesis, in the University of Michigan.