پایان نامه : مکان‌گزینی ایستگاه‌های آتش‌نشانی با منطق فازی و تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در محیط مکانمند (مطالعه موردی: منطقه یک شهری بندرعباس)

پایان نامه رشته سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

عنوان : مکان‌گزینی ایستگاه‌های آتش‌نشانی با منطق فازی و تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در محیط مکانمند(مطالعه موردی: منطقه یک شهری بندرعباس)

پردیس دانشگاهی قشم

گروه مهندسی منابع طبیعی و جغرافیا

 پایان­ نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته‌

سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

 

عنوان:

مکان‌گزینی ایستگاه‌های آتش‌نشانی با منطق فازی

و تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در محیط مکانمند

 (مطالعه موردی: منطقه یک شهری بندرعباس)

استاد راهنما:

دکتر رسول مهدوی

استاد مشاور:

دکتر ارشک حلی‌ساز

مهرماه 1393

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

چکیده

توزیع و مکان‌یابی بهینه‌ ایستگاه‌های آتش‌نشانی به دلیل اهمیت و توجه روزافزون به امر ایمنی در شهرها و ارائه تمهیداتی درزمینه پیشگیری و مقابله با آتش‌سوزی و حادثه بسیار مهم است. برنامه‌ریزی شهری از طریق وضع استانداردها و ضوابط و مقررات مربوطه سهم قابل‌توجهی در کاهش خسارات جانی و مالی و تأمین ایمنی برای شهروندان در بلند‌مدت دارد. مهم‌ترین مشکل در خدمات‌رسانی ایستگاه‌های آتش‌نشانی منطقه یک شهر بندرعباس، ناکافی بودن تعداد ایستگاه‌های موجود و محدود بودن شعاع عملکردی آن‌ها می‌باشد؛ بنابراین توزیع کمّی و کیفی ایستگاه‌ها به‌طور علمی و تخصصی موردبررسی قرار می‌گیرد. شاخص‌های مطرح در تحقیق حاضر به ترتیب الویت شامل نزدیکی به پارامترهای (شبکه ارتباطی – تراکم جمعیت – مراکز تجاری – مراکز صنعتی – مراکز آموزشی -مراکز اداری – مراکز درمانی) و فاصله از پوشش عملکردی می‌باشد که اثر هر یک در ارتباط با مکان گزینی در قالب نقشه در محیط GIS ارائه گردیده است. لایه­های اطلاعاتی در محیط ArcGIS‌ ایجاد و نتایج حاصل از تلفیق لایه­های اطلاعاتی، بهترین مکان‌ها را برای ایجاد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه‌ی یک شهرداری بندرعباس معرفی گردیده است. در این تحقیق از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برای برآورد اهمیت نسبی هر یک از پارامترها استفاده گردید. برای این منظور ابتدا بر اساس نظرات کارشناسان، مقایسات زوجی بین معیارها انجام شد. سپس مقادیر ناسازگاری قضاوت‌ها محاسبه گردید که سطح قابل‌قبولی برابر با 06/0 به دست آمد. بعد از تعیین وزن معیارها، در محیط GIS لایه‌های اطلاعاتی فازی‌سازی شده و با تحلیل و همپوشانی لایه‌های فازی وزن‌دار اقدام به تهیه نقشه نهایی مکان گزینی ایستگاه‌های آتش‌نشانی گردید. نتایج نشان داد که ایستگاه‌های موجود در محدوده با اولویت مکانی جانمایی شده‌اند. مناطق اولویت‌دار جهت استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی شامل قسمت‌هایی از شمال شرقی منطقه، شمال غربی، غرب و جنوب منطقه یک می‌شود. قسمت‌های جنوبی و شمال غربی در حیطه شعاع عملکردی ایستگاه‌های موجود قرار دارد، اما مناطق غربی و شمال شرقی منطقه در خارج از عملکرد ایستگاه‌هاست. لذا نیاز به احداث دو ایستگاه جدید در این محدوده‌ها به‌منظور پوشش عملکردی کل منطقه یک می‌باشد. درنهایت با بهره گرفتن از محیط Google Earth و بازدیدهای میدانی، تعدادی مکان با ابعاد مناسب در شمال شرقی و غرب منطقه یک به‌عنوان مکان‌های پیشنهادی احداث ایستگاه جدید معرفی‌شده است.

 

 

کلیدواژه: ایستگاه‌های آتش‌نشانی،GIS، منطق فازی، تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP)، منطقه یک شهرداری بندرعباس

 

                                         فهرست مطالب

عنوان صفحه

 فصل اول. 10

1-1. مقدمه. 1

1-2. بیان مسئله. 1

1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق 3

1-5. فرضیه‌های تحقیق 4

1-6. اهداف اساسی تحقیق 4

فصل دوم. 5

2-1. پیشینه تحقیق 6

2-2. تصمیم‌گیری 6

2-3. تصمیم‌گیری مکانی 8

2-4. دیدگاه‌های متفاوت در تصمیم‌گیری 8

2-5. مراحل تصمیم‌گیری چندمعیاری مکان. 9

2-5-1. تعریف مسئله. 9

2-5-2. معیارهای ارزیابی 9

2-5-3. تولید نقشه‌های معیار 10

2-5-4. استاندارد‌سازی نقشه‌های معیار 10

2-5-5. گزینه‌ها 11

2-5-6. محدودیت‌ها 11

2-6. روش‌های‌ وزن دهی: 11

2-6-1. فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی ( (AHP. 12

2-7. مدل‌های‌ موجود تلفیق‌ نقشه‌ها: 13

2-7-1. مدل‌ منطق‌ بولین ‌(Boolean Logic Model): 13

2-7-2. مدل‌ همپوشانی‌ شاخص‌ (Index Overlay Model): 13

2-7-3. مدل‌ منطق‌ فازی ( Fuzzy Logic Model): 14

2-8. کاربرد منطق فازی در تصمیم‌گیری 15

2-9. بررسی و ارزیابی معیارهای موردنیاز در مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی: 15

2-9-1. جمعیت: 15

2-9-2. مساحت و شعاع پوشش: 15

2-9-3. شبکه ترافیک: 16

2-9-4. کاربری اراضی: 16

2-9-5. پتانسیل خطر: 16

2-10. حفاظت در مقابل حریق 17

2-11. طبقه‌بندی حوادث 17

2-11-1. طبقه‌بندی حوادث بر اساس عواقب آن‌ها 17

2-11-2. طبقه‌بندی حوادث بر اساس عامل حادثه. 18

2-11-3. طبقه‌بندی حوادث بر اساس اراده انسانی 18

2-11-4. طبقه‌بندی حوادث بر اساس خصوصیات خطر. 19

2-12. دلایل آتش‌سوزی در شهرها 19

2-13. کاربرد انواع مدل‌ها در برای بررسی مراکز خدمات‌رسانی 20

2-13-1. مدل دایره‌ای یا شعاعی 20

2-13-2. تجزیه‌وتحلیل سطوح خدماتی با بهره گرفتن از تابع نزدیکی 20

2-13-3. تجزیه‌وتحلیل سطوح خدماتی با بهره گرفتن از عملیات همسایگی   21

2-13-4. مدل تخصیص. 21

2-13-5. مدل حداکثر پوشش. 22

2-14. عوامل تأثیرگذار بر شعاع پوشش ایستگاه‌های آتش‌نشانی 22

2-14-1. تراکم مسکونی 22

2-14-2. تراکم مراکز تجاری 22

2-14-3. بافت شهری (امکان و ضریب دسترسی، بافت و شبکه و دسترسی) 23

 فصل سوم: 24

3-1. معرفی منطقه یک شهری بندرعباس. 25

3-1-1. کاربری اراضی منطقه یک شهری بندرعباس. 26

3-1-2. ویژگی‌های جمعیتی منطقه یک شهرداری بندرعباس. 27

3-1-3. وضعیت اقلیمی منطقه. 28

3-2. روش تحقیق 29

3-2-1. تهیه اطلاعات مکانی و توصیفی موردنیاز: 30

3-2-1-1. لایه تراکم جمعیتی 30

3-2-1-2. لایه نزدیکی به مراکز صنعتی 30

3-2-1-3. لایه نزدیکی به مراکز اداری 30

3-2-1-4. لایه نزدیکی به مراکز آموزشی و درمانی 31

3-2-1-5. لایه نزدیکی به مراکز تجاری 31

3-2-1-6. لایه نزدیکی به شبکه ارتباطی 31

3-2-1-7. لایه پوشش عملکردی ایستگاه‌های آتش‌نشانی موجود. 31

3-2-1-8. لایه محدودیت 31

3-2-2. استانداردسازی نقشه‌های فازی 32

3-2-3. روش (AHP) 32

3-2-3-1. ساختن سلسله‌مراتب 33

3-2-3-2. مقایسه زوجی و محاسبه وزن. 33

3-2-3-3. محاسبه نرخ ناسازگاری 34

3-2-3-3-1. میانگین بردار ناسازگاری 35

3-2-3-4. محاسبه شاخص ناسازگاری 35

3-2-3-5. محاسبه نرخ ناسازگاری 36

 فصل چهارم. 37

4-1. شناخت وضع موجود منطقه ازلحاظ ایستگاه‌های آتش‌نشانی 28

4-2. مکان‌یابی استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه‌ی یک شهر بندرعباس. 38

4-3. معیارها و شاخصهای مورداستفاده 38

جدول شماره 4-1 معیارها و زیر معیارهای موردبررسی در پژوهش. 39

4-4. محاسبه وزن نهایی معیارها و زیرمعیارها 41

4-5. ایجاد لایه های اطلاعاتی در محیط GIS. 44

4-5-1. لایه نزدیکی به مراکز صنعتی 44

4-5-2. لایه تراکم جمعیتی 45

4-5-3. لایه نزدیکی به مراکز اداری 46

4-5-4. لایه نزدیکی به مراکز آموزشی 48

4-5-5. لایه نزدیکی به مراکز درمانی 48

4-5-6. لایه نزدیکی به مراکز تجاری 49

4-5-7. لایه نزدیکی به شبکه ارتباطی 50

4-5-8. لایه پوشش عملکردی 51

4-5-9. لایه محدودیت احداث ایستگاه‌های آتش‌نشانی 52

4-6. مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی با بهره گرفتن از منطق فازی 53

4-6-1. نقشه‌های مربوط به مدل فازی 53

4-6-1-1. تابع نوع اول. 54

4-7. فازی‌سازی لایه‌های اطلاعاتی 54

4-7-1. عملگر فازی AND 59

4-7-2. عملگر فازی گاما 60

4-8. ترکیب همه لایه‌های اطلاعاتی فازی و اعمال ضرایب نهایی مدل AHP: 60

4-9. تعیین مناطق مستعد: 62

 فصل پنجم. 64

5-1. جمع‌بندی و نتیجه‌گیری 65

5-2. آزمون فرضیه‌ها‌ی تحقیق 66

5-3. پیشنهادها 67

5-4. منابع. 68

 

 

فهرست جدول‌ها

عنوان صفحه

جدول (3-1) مساحت و سرانه کاربری‌های اراضی منطقه یک 34

جدول (3-2) تعداد جمعیت و تراکم ناخالص آن در سال 1390 35

جدول(3-3) تعداد خانوار و بُعد خانوار در منطقه یک و بندرعباس در سال 1390 36

جدول(3-4): مقادیر ترجیحات برای مقایسات زوجی 42

جدول(3-5): شاخص ناسازگاری ماتریس تصادفی 44

جدول شماره 4-1 معیارها و زیر معیارهای موردبررسی در پژوهش 47

جدول شماره 4-2 ویژگی معیارهای مؤثر در مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی 47

جدول4-3 وزن دهی به معیارها با بهره گرفتن از روش مقایسه دوتایی 49

جدول4-4 معیار و زیر معیارهای موردبررسی به همراه وزن‌ نهایی آن‌ها 50

جدول ‏4‑5 نوع تابع فازی جهت استانداردسازی نقشه‌های معیار در منطق فازی 60

 

فهرست شکل‌ها

عنوان صفحه

شکل(3-1) تصویر نقشه موقعیت محدوده منطقه یک شهری بندرعباس. 25

 شکل (3-2) نقشه کاربری اراضی منطقه یک شهری بندرعباس. 27

شکل 4-1- نمودار محاسبه وزن‌ها در نرم‌افزار Expert Choice. 42

شکل4-2- نقشه نزدیکی به مراکز صنعتی 45

شکل 4-3- نقشه تراکم جمعیتی منطقه یک. 46

شکل 4-4- نقشه نزدیکی به مراکز اداری 47

شکل 4-5- نقشه نزدیکی به مراکز آموزشی 48

شکل 4-6- نقشه نزدیکی به مراکز درمانی 49

شکل4-7- نقشه نزدیکی به مراکز تجاری 50

شکل 4-8- نقشه نزدیکی به شبکه ارتباطی اصلی 51

شکل 4-9- نقشه شعاع عملکرد ایستگاه‌های آتش‌نشانی 52

شکل 4-10- نقشه محدودیت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 53

شکل 4-11- نقشه فازی نزدیکی به مراکز آموزشی جهت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 55

شکل4-12- نقشه فازی نزدیکی به مراکز اداری جهت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 55

شکل 4-13- نقشه فازی نزدیکی به مراکز صنعتی جهت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 56

شکل 4-14- نقشه فازی نزدیکی به مراکز درمانی جهت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 56

شکل 4-16- نقشه فازی نزدیکی به مراکز تجاری جهت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 57

شکل 4-17- نقشه فازی نزدیکی به معابر اصلی جهت استقرار ایستگاه آتش‌نشانی 58

شکل 4-18- نقشه فازی شعاع عملکرد ایستگاه آتش‌نشانی 58

شکل 4-19- نقشه عملگر ضرب فازی 59

شکل 4-20- نقشه عملگر گامای فازی 60

شکل 4-21- نقشه تلفیق لایه‌های فازی با مدل AHP. 61

شکل 4-22- نقشه مکان‌های پیشنهادی جهت احداث ایستگاه آتش‌نشانی جدید. 62

شکل 4-23- نقشه مکانمندی مناطق پیشنهادی جهت احداث ایستگاه آتش‌نشانی جدید. 63

1-1. مقدمه

فرآیند برنامه‌ریزی، تلاشی است برای ایجاد چارچوبی مناسب که طی آن برنامه‌ریز بتواند برای رسیدن به راه‌حل بهینه اقدام کند (لی[1]، 1973). استقرار هر عنصر شهری در موقعیت فضایی-کالبدی خاصی از سطح شهر، تابع اصول، قواعد و سازوکارهای خاصی است که در صورت رعایت شدن به موفقیت و کارایی عملکردی آن عنصر در همان مکان مشخص، خواهد انجامید و در غیر این صورت چه‌بسا مشکلاتی بروز کند (شهابیان، 1376). توزیع بهینه‌ کاربری‌ها و مراکز خدماتی مسئله‌ای است که اغلب اوقات برنامه‌ریزان با آن سروکار دارند. چراکه به دلیل رشد پرشتاب جمعیت و کالبد شهرها، مشکلاتی مانند کمبود و عدم توزیع فضایی مناسب کاربری‌ها به وجود آمده است (احدنژاد[2]، 1386). از میان کاربری‌ها و خدمات موجود در شهر، توزیع و مکان‌یابی بهینه‌ی ایستگاه‌های آتش‌نشانی به دلیل اهمیت و توجه روزافزون به امر ایمنی در شهرها و ارائه تمهیداتی درزمینهٔ پیشگیری و مقابله با آتش‌سوزی و حادثه از اهمیت قابل‌توجهی برخوردار است. بدون تردید در میان کلیه روش‌های موجود برای پیشگیری و کاهش تلفات و خسارات ناشی از آتش‌سوزی‌ها در مناطق شهری، برنامه‌ریزی شهری از طریق وضع استانداردها و ضوابط و مقررات مربوطه می‌تواند سهم قابل‌توجهی در کاهش خسارات جانی، مالی و تأمین ایمنی برای شهروندان در بلند‌مدت داشته باشد، این امر در شهرهای ایران‌که اکثراً دارای بافتی فشرده و متراکم با شبکه‌های دسترسی نامناسب هستند حساسیت بیشتری را در استانداردها و ضوابط می‌طلبد تا در مواقع اضطراری و وقوع حوادث در این بافت‌ها، عملیات امدادرسانی به‌موقع انجام گیرد (پور اسکندری، 1380). سیاست کلی ایجاد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در ایران سیاستی بدون برنامه‌ خاص و مدون بوده است. به‌گونه‌ای که برای ایجاد هر ایستگاه در محدوده‌های شهری مهم‌ترین اصل، خالی بودن زمین، بدون مالک بودن آن و یا عوامل دیگری است که به‌موجب آن‌ها بایستی زمین ارزشی نداشته باشد که این امر بر مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی در سطح شهرها تأثیرگذار بوده است (ایمانی جاجرمی، 1375).

1-2. بیان مسئله

امروزه تراکم بیش از حد جمعیت در شهر و روند رو به رشد آن‌ها ازلحاظ کالبدی موجب تقاضا و توجه روزافزون به مسئله توسعه شهری گردیده است. تقاضا برای توسعه شهری از مهم‌ترین مشکلات و موانع فراروی بشر در آینده است؛ بنابراین برای حل این مشکلات و موانع، سیستم ایمنی شهر نیز در همین جهت باید توسعه یابد تا بتواند پوشش کافی را بر کل سطح شهر داشته باشند. درواقع ایمنی شهر، مجموعه تمهیداتی است که جهت جلوگیری از بروز یا کاهش خسارات ناشی از عوارض نامساعد جانی و مالی، حوادث طبیعی و غیرطبیعی نظیر سیل، آتش‌سوزی، زلزله، تصادفات رانندگی و . صورت می‌گیرد (ایزری[3]، 2007).

کاربری ایستگاه‌های آتش‌نشانی یکی از انواع کاربری‌های اساسی در شهرهاست که مکان‌یابی بهینه‌ی آن، ایمنی و رفاه شهروندان را به دنبال خواهد داشت. توجه صرف به ساخت و استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی ازنظر کمّی و عدم توجه به کاربری‌های مجاور و سایر عوامل مهم در مکان‌یابی آن‌ها موجب کاهش کارایی ایستگاه ازنظر امدادرسانی به‌موقع می‌گردد. علاوه بر موضوعات ذکرشده در رابطه با کمبود ایستگاه‌های آتش‌نشانی، مکان‌یابی نادرست و عدم ‌هماهنگی با بافت و سیمای شهری از مسائل و موضوعات مشترک بسیاری از شهرهای ایران محسوب می‌گردد. ازاین‌رو مهم‌ترین مشکل در جهت خدمات‌رسانی ایستگاه‌های آتش‌نشانی منطقه یک شهر بندرعباس، عدم توزیع نامناسب ایستگاه‌ها و محدود بودن شعاع عملکردی ایستگاه‌های موجود می‌باشد؛ بنابراین توزیع کمّی و کیفی ایستگاه‌ها به‌طور علمی و تخصصی، موردبررسی قرار می‌گیرد. استفاده از روش‌های سنتی برنامه‌ریزی ایستگاه‌های آتش‌نشانی برای خدمات‌رسانی، به معنای هدر رفتن کاغذ و زمان می‌باشد؛ اما امروزه، استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی به‌عنوان ابزاری در جهت ایجاد بانک اطلاعاتی مناسب و کارآمد عمل می‌کند (هاورتون[4]، 2006).

انتخاب محل ایستگاه‌های آتش‌نشانی به معیارهای متعددی از قبیل شبکه ترافیک، نزدیکی به تراکم‌های جمعیتی، نزدیکی به معابر اصلی، نزدیکی به مراکز تجاری، آموزشی، اداری، درمانی و غیره نیاز دارد. در مدل فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی جهت وزن‌دهی به معیارها از روش مقایسه زوجی استفاده می­شود. بدین­صورت که تصمیم­گیرندگان معیارها و زیرمعیارهای هر پارامتر را فقط به‌صورت دوبه‌دو مقایسه می­ کنند و نیازی به وزن‌دهی همزمان تمامی معیارها وجود ندارد. در این روش­ همه پارامترها به‌صورت یکجا باهم مقایسه نشده و معیارها دوبه‌دو باهم مقایسه می­شوند درنتیجه وزن دهی با دقت بیشتری انجام می­گیرد. بعلاوه این معیارها می‌بایست به‌صورت مکانیزه و در قالب نقشه‌های یکپارچه و بانک اطلاعاتی متصل به نقشه انجام پذیرد. لذا به یک ابزار قدرتمند برای آماده‌سازی و آنالیز داده‌ها نیاز است که مهمترین و مناسب‌ترین آن‌ها سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) می‌باشد. تاکنون اولویت‌های مکانی بر مبنای مدل برای استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه یک شهری بندرعباس مشخص نشده است؛ بنابراین قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در مدیریت اطلاعات مکانی و ایجاد بستر مناسب برای تصمیم‌گیری، باعث گشته که در عملیاتی نظیر اولویت مکانی ایستگاه‌های آتش‌نشانی توجه بسیاری را به خود جلب کند. این مطالعه در نظر دارد نمونه عملی کاربرد این ابزار را برای تعیین مکان‌های مناسب ایستگاه‌های آتش‌نشانی با توجه به نیاز مردم منطقه یک شهری بندرعباس ارائه نماید؛ بنابراین سؤال‌های اصلی تحقیق حاضر به‌صورت ذیل است:

سؤال‌های تحقیق:

• آیا تعداد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه یک شهری بندرعباس کافی است؟
• آیا ایستگاه‌های آتش‌نشانی موجود در منطقه یک شهری بندرعباس، طبق استانداردهای شهری صورت گرفته است؟

تعداد صفحه : 82

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       asa.goharii@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***