پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,532 |
| تعداد مقالات | 70,504 |
| تعداد مشاهده مقاله | 124,123,734 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,231,791 |
کاربرد مفاهیم گراف و حداقل ـ هزینه در توسعه شبکه فضای سبز شهری و بهبود پیوستگی اکولوژیکی سیمای سرزمین (مطالعه موردی: کلان‌شهر تبریز) | ||
| محیط شناسی | ||
| مقاله 7، دوره 46، شماره 1، خرداد 1399، صفحه 121-142 اصل مقاله (4.43 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jes.2021.293566.1007951 | ||
| نویسندگان | ||
| حسن محمودزاده* ؛ حسن مسعودی | ||
| 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 | ||
| پیوستگی سیمای سرزمین؛ تکه‌تکه‌شدگی سیمای سرزمین؛ شبکه‌های اکولوژیک؛ تئوری گراف؛ تئوری حداقل هزینه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Application of Graph and Least-Cost Theory to Urban Green Space Network Development and Enhancing Landscape Ecological Connectivity (Case Study: Tabriz City) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hassan Mahmoudzadeh؛ Hassan Massoudi | ||
| Department of Geography and Urban Planning, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz , Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: Urban areas, including the most sophisticated landscapes and mosaics of natural and artificial elements, are the main attraction of the human population. Population growth and the need to meet human needs are causing ecosystems to become urban areas, resulting in land-use change and fragmentation. Landscape fragmentation is a dynamic, human process that involves changing the type of land cover and dividing a single habitat or ecosystem into discrete parts. Green spaces are recognized as part of the urban landscape and remnants of natural habitats in the city that have numerous social, economic and environmental functions and benefits and play an important role in sustainable development and urban ecology. However, in recent decades, the expansion of cities has caused these spaces to be demolished into smaller parts, which not only endangers the health of ecosystems but also undermines the quality of life of citizens and residents in these areas. Various studies have found the most effective way to deal with the problems of urbanization and ecological cohesion is to reinforce the enduring relationship between man, city, and nature, resulting in the emergence of concepts such as ecological networks. The concept of ecological networks is used as an appropriate approach to improve the ecological values of urban green spaces and is generally developed through the conservation of existing green spaces, the creation of new spatial forms, the restoration, and maintenance of existing connections between green patches, and the construction of new ecological corridors. Tabriz as the largest city in the northwest of the country is the most important center of population attraction in this region of the country and is constantly expanding its physical reach. In recent decades, the city has witnessed many changes in the extent and type of urban land uses, especially in the ecological arena. So many of the city's gardens and landscapes have become over time demolished, fragmented, and reused. In this regard, this research has been designed with the aim of the ecological analysis of the landscape of Tabriz city and presenting solutions to improve its condition. Materials & Methods: The city of Tabriz is located in the center of East Azerbaijan Province in northwestern Iran and is the largest city in the region with a total area of 131 square kilometers and a population of over 1.7 million people. In order to achieve the research goals, library studies were carried out and then based on the studies, a conceptual model was developed which included two main steps: First, to evaluate the ecological continuity of the landscape based on the continuity indices and identify the most important urban green spots. Then, design optimal corridors and create an ecological network using graph theories and Least-cost. To evaluate the ecological connectivity of Tabriz, the connectivity indices (Cohesion and IIC) were measured and analyzed using Fragstats4.2 and Conefor2.6 software. Cohesion measures the consistency and consistency of patches in the landscape with Fragstats software. The Integrity Integrity Index (IIC) measures the functional continuity of the landscape using Conefor software based on the concept of graph theory. Also, by analyzing the correlation indices, the most important green spots (core or core spots) of Tabriz city were identified. In the second stage of research, using the most important green spots, using the Linkage Mapper tool, based on graph and minimum cost concepts, the ecological continuity of Tabriz city and continuous network of corridors and ecological spots were improved. This requires three input data (patches or core habitats in vector format, resistance or cost layer, and Euclidean patches text file), obtained by various tools in ArcMap software. By calling all of the Linkage Mapper software input files and applying the appropriate settings, the lowest cost corridors are plotted, passing mainly the areas where the coverage is less resistant. Discussion of Results & Conclusions: The results of Cohesion index measurement in Fragstats software, based on the type and nature of land use in the landscape of Tabriz metropolitan area indicate that the lands constructed in Tabriz metropolitan area have the highest correlation with 99/751 and the available ecological spaces (lands). Water, gardens and green spaces are the least correlated among land cover. The analysis of IIC index also shows the most consistency of spots 32, 33 and 34 in landscape of Tabriz city. Finally, by analyzing the results of the correlation indices analysis (IIC and Cohesion) and also using Google images of green spots of higher importance (based on the area of the patch and its location on the landscape) in the city of Tabriz, these were identified. They are located on the outskirts of the city and play an essential role in creating a continuous network of spots and corridors and improving the quality of the environment. To improve the ecological continuity of the landscape, a network of low-cost corridors may be proposed, which usually extend to areas with less land cover, less resistance to displacement and networking. For this purpose, the highest resistance (100 and 80) was made to urban areas and the least resistance (1-50) for green lands (parks, gardens and agricultural lands), vacant land and irrigated lands as the most suitable areas for networking. , Was awarded. Given the weight intervals and cost layers, the corridor network only crosses the points that have the least resistance and connect from one habitat core to another. Finally, communication corridors based on the least cost and graph theory were identified by Linkage Mapper software, which connect the most important green spots in Tabriz metropolis. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Landscape Connectivity, Landscape Fragmentation, Ecological Network, Graph theory, Least-cost theory | ||
| مراجع | ||
|
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. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 991 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 659 |
||