کاربرد GIS در طرح تفصیلی شهری

سه طرز تلقی مختلف از GIS

یک سیستم اطلاعات جغرافیایی غالباً با تهیه نقشه سروکار دارد. با این حال، نقشه تنها یکی از راه های کار کردن با داده ها در GIS  و تنها یکی از محصولات آن است. GIS  می تواند به یکی از سه طریق زیر مورد بررسی قرار گیرد:

• دیدگاه مبتنی بر بانک اطلاعاتی (Database)

در این دیدگاه  GIS یک نوع بانک اطلاعاتی منحصر بفرد از دنیای پیرامون ماست یا به بیان دیگر یک بانک اطلاعاتی جغرافیایی (Geodatabase) محسوب می‌شود.

• دیدگاه مبتنی بر تهیه نقشه

GIS مجموعه ای از نقشه های هوشمند و نه سنتی است که عوارض جغرافیایی و روابط میان این عوارض را بر روی زمین نشان می دهد. نقشه های اطلاعات زیربنای جغرافیایی می توانند پنجره هایی به بانک های اطلاعاتی ساخته و مورد استفاده قرار گیرند، تا با استفاده از این بانک های اطلاعاتی به طرح سؤال، تجزیه و تحلیل و ویرایش داده ها پرداخت (Geovisualization).

• دیدگاه مبتنی بر مدل

GIS مجموعه ای از ابزارهای انتقال اطلاعات است که داده های جغرافیایی جدید را از مجموعه داده های موجود استخراج می کنند. به عبارت دیگر با ترکیب داده ها و به کارگیری پاره ای فن های تجزیه و تحلیل می توان مدلی ساخت که به پاسخ گویی سؤالاتی که مطرح هستند کمک کند. روی هم رفته، این سه دیدگاه قسمت های حیاتی یک GIS  هوشمند تلقی شده و دارای استفاده های فراوان در تمام سطوح کاربردی هستند.

ب) چرا استفاده از  GIS؟

GIS چیزی فراتر از تنها یک نوع نرم افزار نقشه کشی است. هنگامی که استراتژی مشخصی داشته باشیم، GIS  می تواند به عنوان یک فناوری به ما کمک کند تا به صورتی اساسی و مثبت سازمانمان را تغییر دهیم.

مدل سازی دنیای اطراف ما

GIS فراتر از کند و کاو داده ها رفته و برای ما ابزاری را فراهم می کند تا آن داده ها را تفسیر کنیم، روابط، الگوها و گرایش هایی را که امکان دیدن آنها با روش های سنتی وجود ندارد، پیدا کنیم.

علاوه بر این،  GIS  به ما اجازه می دهد که به مدلسازی سناریوهایی برای آزمودن فرضیات مختلف بپردازیم و برآیند بصری آنها را به منظور یافتن نتایجی که نیازهای ما را برآورده می کند ببینیم. مثلاً یک مدیر خرده فروشی که به دنبال ساختن یک فروشگاه جدید است می تواند با استفاده از GIS  به تحلیل ویژگی های جغرافیایی مشتریان و مکان هایی که سایر رقبا در ارتباط با مکان ها بالقوه قرار دارند بپردازد.

انتقال دنیایی از اطلاعات به بانک اطلاعاتی GIS

کاربردهای GIS نامحدود است. از GIS برای حل مسائل مختلف (از یافتن محل نصب ماشین های سکه پرداز گرفته تا نحوه اداره همه شهر در یک سیستم اطلاعاتی و …) استفاده شده است. GIS می تواند اطلاعاتی سودمند و قوی برای ما فراهم کند، این اطلاعات نه فقط به ما می گویند که  هر عارضه ای چیست و کجاست، بلکه مشخص می کنند که این عوارض در آینده نیز (بنا بر تغییراتی که در آنها ایجاد می کنیم) چگونه خواهند بود. بنابراین می توان گفت که GIS علمی درباره مدلسازی و ترسیم نقشه جهان برای اتخاذ تصمیمات بهتر و صحیح تر است. استفاده بجا و هوشمندانه از GIS ابزاری است برای انتقال سازمان شما به یک دوره جدید با کارآمدی بهتر.

ج) پاسخ سؤالات با استفاده از  GIS

 

اساساً GIS برای پاسخ به سؤالات و تصمیم گیری مورد استفاده قرار می گیرد. برای استفاده مناسب از GIS، دانستن آنچه می خواهیم بپرسیم و دنبال کردن یک فرایند منظم برای گرفتن جواب از اهمیت به سزا برخوردار است.

• تعیین چارچوب سؤالات

تجزیه و تحلیل مبتنی بر GIS را با تعیین نوع  اطلاعات مورد نیاز آغاز می کنند. غالباً این مرحله با طرح سؤالاتی همراه است مانند:
۱- بیشتر سرقت های ماه گذشته در کجاها اتفاق افتاد؟
۲- چه مقدار اراضی جنگلی در هر حوزه آبخیز وجود دارد؟
۳- چه تعداد ساختمان مسکونی در فاصله ۵۰۰ متری یک مغازه سوپرمارکت یا داروخانه واقع اند؟

• انتخاب داده ها

نوع داده ها و عوارضی که با آنها کار می کنیم به ما کمک می کنند تا روش مناسب را برای تجزیه و تحلیل برگزینیم.

• انتخاب روش مناسب تجزیه و تحلیل

اینکه چه روش تجزیه و تحلیل باید مورد استفاده قرار گیرد بستگی به نحوه استفاده از نتایج تجزیه و تحلیل دارد.

• پردازش داده ها

پس از انتخاب متد تجزیه و تحلیل، نیاز به پردازش داده ها به روشی معنی دار برای دستیابی به اهداف خواهیم داشت. اگر شما در پی تهیه نقشه پراکندگی عوارض (یا حوادث و وقایع) هستید، قطعاً نیاز به تعیین مختصات جغرافیایی نظیر طول و عرض  یا  آدرس برای داده هایتان و تعیین مقادیر برای ویژگی های مختلف خواهید داشت. اگر در پی تهیه نقشه کمیت ها هستید (مانند تعداد انواع گیاهان در یک پارک شهری)، احتمالاً نیاز به انتخاب طرح طبقه بندی و تصمیم گیری بر سر تعداد طبقاتی که نمایاننده داده های  شما هستند خواهید داشت. اگر در پی یافتن آن چیزی هستید که در درون منطقه اتفاق می افتد نیاز به بررسی و سنجش یک ناحیه یا ترکیب لایه های مختلف اطلاعاتی خواهید داشت.

• بررسی نتایج

مرحله نهایی، بررسی نتایج و تجزیه و تحلیل ها و اقدام بر اساس آن نتایج است. نتایج کار شما می تواند به صورت یک نقشه رقومی (دیجیتال)، یک نقشه چاپ شده بر روی کاغذ، ترکیبی از جداول و نمودارها و یا به روش های مشابه، نمایش داده شود.

چگونه  GIS  می تواند در برنامه ریزی استفاده شود؟

 

با استفاده از یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می توان اطلاعات (ویژگی ها) را به مکان داده ها ارتباط  داد، مانند ایجاد ارتباط بین ویژگی های مختلف شهر، ساختمان ها و محله های مختلف، یا خیابان های یک شبکه ارتباطی. بعداً می توان هرکدام از این اطلاعات را به شکل لایه ای درآورد و آنها را باهم نمایش داد.

طی چند سال اخیر اقداماتی در زمینه طرح ریزی بعضی از مناطق شهری در ایران صورت گرفته است. در روند تولید طرح ابتدا باید هدف مشخص گردد، سپس شناسایی و بعد اهداف اجرایی آن تحلیل گردد و درنهایت طرح را انتخاب و اجرا نموده و نهادی بر آن نظارت نماید.این طرح ها در قالب طرح  توسعه  شهری مطرح می گردند که طرح های هادی روستا – هادی شهری – تفصیلی و… نیز از آن دسته اند.
در‌ طی چند دهه اخیر و به خصوص پس از انقلاب اسلامی با رشد فزاینده شهرنشینی مواجه شده ایم و این در حالی است که وضعیت شهرها پاسخگوی نیازهای مردم نیست درنتیجه این نیازها باید از بعد اجتماعی و اقتصادی موردبررسی قرار گیرد چون مشکلات اجتماعی و اقتصادی طبعاً پیامدهای روانی را به دنبال خواهد داشت. البته مشکلات با یکدیگر در تعامل‌ اند و نمی توان گفت که اگر شخصی ازلحاظ درآمدی در رفاه باشد مشکل مسکن، آموزش بهداشت و … را نخواهد داشت و یا به عکس.برای حل این مسائل می توان از طرحهای توسعه شهری در مقیاس های متفاوت استفاده نمود. برای نمونه به طرح تفصیلی می پردازیم.

در این طرح ابتدا باید ماهیت و ویژگی های کاربری اراضی را در طرحهای مکان یابی و ضوابط طرح تفصیلی وارد کنیم که علاوه بر پارامترهای هندسی و دسترسی، ، پارامترهای کاربری اراضی را هم در اختیار بگیریم.برای به دست آوردن ماهیت و ویژگی های کاربری اراضی، ابتدا باید برداشتی از وضع موجود انجام شود. برای حفظ و نگهداری آن اطلاعات و واردکردن داده ها نرم افزار GIS به کمک می آید. به وسیله این نرم افزار همه اطلاعات مربوط به وضع موجود از لحاظ کاربری، کیفیت، عمر بنا، طبقات، وضعیت معابر و تفکیک پلاک ها و… را وارد، مشخص و حتی آنها را به روز نمود. البته در مورد تفکیک زمین ها باید گفت که یک فعالیت ساختمانی نیست و بایستی در چهارچوب طرحهای آماده سازی زمین که سند پایین دست طرح تفصیلی است استفاده نمود. ولی برای شروع کار ساختمانی و ساخت و ساز مهم است چون بدین ترتیب نوع کاربری و ارتفاع پذیری و معابر و… آن مشخص می گردد. یا بهتر است بگوییم که بسته به نوع کاربری یا منطقه بندی شهرها به مناطق مسکونی – تجاری – صنعتی – اداری…. تفکیکها فرق می کند.

برای مثال: صلح معوض که بیشتر برای زمینهای بزرگ کاربرد دارد در صلح معوض مالکین این زمینها بایستی مقداری از زمین خود را به منظور اجرای طرح توسعه شهری و دستیابی به خدمات در خدمت نهاد و یا ارگانهای محلی قرار دهند. از جنبه های قابل توجه این طرح بعد مشارکتی آن است که هم سود برای ساکنین و هم دولت را دربردارد. دلیل استفاده از GISدر صلح معوض به این صورت است که داده های اولیه برای تعیین ارزش ملک و نیز جایگاه آن در قطعه بندی جدید بسیار زیادند و GIS می تواند این داده ها را باهم مورد بررسی قرار دهد.

پس از مشخص شدن همه این موارد و وارد شدن داده ها و اطلاعات، نوبت ارائه طرح است. بدین صورت که با اطلاعات موجود برای سال طرح مثلاً دوره ۵ یا ۱۰ ساله برنامه ریزی کنیم. با توجه به جمعیت و بعد مسافت و به کمک آنالیز داده ها توسط نرم افزار GIS در محیط Arcmap  ، ببینیم برای مثال چند مدرسه در مقاطع مختلف، یا چند مرکز بهداشتی – درمانی، چند فرهنگسرا – کتابخانه و … نیاز داریم و آنها را در طرح خود پیش بینی کنیم.

با اطلاعات وارد شده در برنامه GIS، بر اساس کیفیت و عمر بناها می توان محله هایی را که فرسوده هستند و نیازمند نوسازی و بهسازی می باشند شناسایی کرد و برای هرکدام، طرحهای جداگانه موضوعی یا موضعی در نظر گرفت و در بطن همان طرح تفصیلی گنجاند و راه کارهایی برای اصلاح و ترمیم و بهسازی آنها ارائه داد.

به کمک یکی دیگر از محیطهای GIS به نام Arcsceen می توان نقاط ارتفاعی و توپوگرافی سطح زمین را در وضع موجود شناسایی، داده را وارد نمود و مطالعات مورد نظر را روی آن انجام داد. و بدین ترتیب می توان شیب های بخش های مسئله دار از قبیل دفع آبهای سطح، آب باران، آب و فاضلاب و … را اصلاح کرد. از آنجایی که درصد بیشتر سطح یک منطقه مربوط به پلاک های مسکونی است (حدود ۵۰ درصد) و شیب اراضی و موقعیت طبیعی برای احداث بنا از آیتم های اصلی در مکان گزینی است پس از لحاظ کیفیت و کمیت از اهمیت بیشتری برخوردار است.
علاوه بر این که اطلاعات مربوط به کاربری و کیفیت و عمر بنا و …. وارد شده، حد و حدود مالکیتها هم مشخص است و بدین ترتیب سعی می شود که حق و حقوق شهروندی ضایع نگردد (در حین تعیین کاربری جدید، یا همان کاربری، یا تغییر عرض گذرها با توجه به نیاز محل و یا این که ارتفاع پذیری پلاکها را با توجه به حدود پلاکهای مجاور و مسئله سایه اندازی و عرض معابر و … در نظر گرفت. پس اطلاعات وارده باید آن قدر دقیق باشد که بتوان به آنها استناد نمود و آنها را به ثبت رسانید.
حتی می توان برای بعضی از محله ها مرکز محله در نظر گرفت بدین صورت که با توجه به اطلاعات وارده بر اساس کیفیت، عمر بنا و … محله های قدیمی و قابل تخریب را خراب و تعریض گذر انجام داد و مراکز محله ای که شامل مراکز تجاری، آموزشی، فرهنگی و … ایجاد کرد. و سپس در محیط Arcsceen یک الگوی سه بعدی برای طرح در نظر گرفت که آیا ایده ها و طرح های پیشنهادی قابل اجرا است یا خیر؟
باید توجه داشت که کاربری یک زمین می تواند همزمان به یک تصویر ماهواره ای وابسته باشد. اما به دلیل این که داده های دیجیتالی به روش های متفاوت جمع و نگهداری شده اند ممکن است دو منبع داده ای نتواند کاملاً همساز باید بتواند داده ها را از یک ساختار به ساختاری دیگر پوشش دهد.

هنگامی که همه وضع موجود شهر، طرحهای پیشنهادی و … مناطق مختلف یک شهر همپوشانی شوند بسیاری از مسائل ترافیکی، حمل و نقل، سرویس های پستی، تسهیلات مانند برق و تلفن و … حل خواهد شد و کمک بزرگی به سازمان های اجرایی شهر از جمله شهرداری ها، آتش نشانی ها، بیمارستان ها و … خواهد شد. چرا که یکی دیگر از قابلیت های GIS استفاده از سیستم کدگذاری (آدرس دهی) است. در جهان واقعی از آدرس، به عنوان یک تفسیر مهم جهت مشخص کردن مکان یک عارضه استفاده می شود. درواقع، آدرس، رابطه یکتایی بین مکان عارضه و توصیف محل آن را برقرار می کند. باید در نظر داشت که به کارگیری آدرس برای کاربران از لحاظ ساختاری نسبت به مختصات قابل فهم تر است.

به عنوان مثال برای یک شهروند پرسش و پاسخ از پایگاه داده اطلاعات مکانی به وسیله آدرس بسیار راحت تر است تا استفاده از روشهای دیگر. به همین علت است که آدرس دهی به اطلاعات مکانی در سیستم GIS شهری به عنوان یکی از داده های پایه و زیرساختی به اطلاعات مکانی از اهمیت بسیار بالایی در دنیای GIS برخوردار است. می توان از این سیستم برای اطلاعات زیرساختاری، جهت اشاره به محل دقیق ارگانهایی که افراد در آنها به فعالیت هایی از قبیل کار، تجارت، تفریح و یا مکانهای آموزشی می پردازند، استفاده نمود. چنین اطلاعاتی در بسیاری از کشورها به عنوان یکی از اساسی ترین اطلاعات به شمار می رود. آخرین مبحث در مورد GIS پیاده سازی آن به صورت تبادل باز اطلاعات در یک سازمان است. به این معنا که اطلاعات، فردی مرزهای سازمانی باید به اشتراک گذارده شود. در حال حاضر کمتر سازمانی در ایران را می توان یافت که انگیزه و تمایلی به اشتراک داده در ماورای مرزهای سازمانی خود داشته باشد.

ه) خلاصه و نتیجه گیری

برای اداره شهر به عنوان پدیده ای پویا و فعال نیاز به تفکر سازمانی و سیستمی داریم. قطعاً در تفکر سیستمی” کارآمدی” یک اصل مهم و بلکه هدف می تواند باشد. کارآمدی مفهومی فراتر از کارآیی (Efficiency), اقتصادی بودن (Economic), مؤثر بودن (Effectiveness) و سایر مفاهیم مشابه است. در یک فرآیند تفکر سیستمی چهار مرحله ورودی (Input), پردازش (Process), خروجی (Output) ,و نتیجه (Outcome) به شکلی طراحی می شوند که به رضایتمندی منجر شوند.
در یک سیستم کارآمد به طراحی : ۱- آرمان ها و ایده ها ۲- اصول ۳- سازمان ها و تشکیلات و ۴- قواعد و قوانین می پردازیم.
برای طراحی موارد چهارگانه مذکور نیاز به تعریف: ۱- نیاز ۲- وظیفه ۳- مقررات ۴- تشکیلات ۵- کار  داریم.
دسترسی به داده ها  و تهیه اطلاعات لازم اساسی ترین گام جهت پیمودن تمام مراحل بالاست. گردآوری و تنظیم اطلاعات مورد نیاز از میان حجم نامحدود اطلاعات دنیای امروزی هنری است که مدیران (شهری) باید آراسته بدان باشند. سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ابزاری بسیار قدرتمند و آزمون پس داده برای تجهیز شدن به هنر مدیریت اطلاعات است. به کارگیری این فناوری مؤثر در دنیای مدرن به مثابه موجی جهانی است که انزوا گزینان از آن به جز نقشی انفعالی نصیبی  نخواهند داشت.
یکی از اهداف مهم مدیریت شهری و منطقه ای باید ساماندهی فضایی ایجاد تعادل میان محیط طبیعی و فعالیتهای انسانی باشد.

و) نتیجه گیری

نهایتا” استفاده از GIS منجر می شود به:

•  تبدیل دنیای واقعی به دنیای مجازی
• انجام تغییرات دلخواه و مطلوب بر روی این دنیای مجازی
• اعمال تغییرات مذکور در دنیای واقعی
• بصری کردن اطلاعات و داده ها
• تبدیل داده ها (Data) به اطلاعات (Information) و اطلاعات به دانش (Knowledge)