چکیده

امروزه شهرها با رشدی شتابان در حال گسترش و توسعه هستند، به طوری که فرايند توسعة شهرها در حال حاضر يكي از مهم‌ترین موضوعات پيشِ روي پژوهشگران مسائل شهري است. افزون بر ميزان رشد شهرها، چگونگی تغییرات کاربری‌ها در سطح کلان نيز مورد توجه می­باشد. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی گسترش شهر بندر ترکمن فراهم شده است. . روش پژوهش توصيفي - تحليلي است. اطلاعات مورد نياز اين پژوهش از تصاوير ماهوارۀ لندست 5 و نقشه­های رقومی شده، تصاویر GOOGLE EARTH، نتايج تفضيلي سرشماري عمومي نفوس و مسکن،  مطالعات میدانی و همچنين از طريق اسناد، مجلات و کتب مرتبط با موضوع استخراج شده است، جهت تحليل داده­ها از نرم افزارهاي AUTO CAD، ARC GIS، Super Decisions و IDRISI استفاده گردیده است. و تغییرات کاربری اراضی تا سال 1404 با استفاده از مدل زنجیره‌های مارکوف و سلولهای خودکار نشان داده شده، سپس با استفاده از مدل ANP به بهینه سازی این گسترش پرداخته شده است. در کل می توان گفت که هدف از این تحقیق ارائه یک راهکار مناسب برای بهینه سازی توسعه آتی شهرها با استفاده از معیارهای متنوع طبیعی و انسانی می باشد. برای بهتر شدن نتایج تحقیق و اجرائی شدن این گونه تحقیقات باید معیارهای بیشتری از جمله شاخص قیمت زمین و ... استفاده شده و به طور جزئی تری به موضوع پرداخته شود. تا بتوان با دقت بیشتری به امر مکان یابی توسعه آتی شهرها پرداخت. .  نتایج  این تحقیق حاکی از آن است که در سال1391 از 69/327 هکتار اراضی ساخنه شده اضافه شده نسبت به سال 1366، 17/307 هکتار آن در کلاس های متوسط، مناسب و کاملا مناسب قرار گرفته و تنها   25/20 هکتار در کلاس های کاملا نامناسب و نامناسب قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:پیش بینی گسترش شهری؛ بهینه سازی گسترش شهری،IDRISI ، GIS ، بندر ترکمن.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                   صفحه     

فصل اول: کلیات تحقیق.. 1

1-1- بیان مسئله.. 4

1-2- سوال تحقیق.. 5

3-1- فرضیه تحقیق.. 5

4-1- پیشینه تحقیق.. 5

5-1- اهداف تحقیق.. 9

6-1- کاربرد نتایج تحقیق.. 9

7-1- روش انجام تحقیق.. 10

7-1- مشکلات و تنگناهای تحقیق.. 11

فصل دوم.. 12

مبانی نظری تحقیق.. 12

2-1- تعاریف مفاهیم.. 13

2-1-1-      برنامه ریزی.. 13

2-1-2-        برنامه ریزی فضایی.. 13

2-1-3-        برنامه ریزی فیزیکی.. 14

2-1-4- شهر                                                                                                 14

2-1-5-        شهرنشینی.. 15

2-1-6-        سیستم شهری.. 15

2-1-7-      حریم شهر.. 16

2-1-8-        محدوده شهر.. 16

2-1-1-      محدوده خدماتی.. 16

2-1-9- محدوده استحفاظی.. 17

2-1-10- توسعه ی شهری.. 17

2-1-11- توسعه فیزیکی.. 18

2-2- عوامل موثر در توسعه فیزیکی شهرها.. 19

2-2-1-        عوامل طبیعی و توسعه ی شهر.. 19

2-2-2-        عوامل اقتصادی.. 19

2-2-3-        عوامل اجتماعی.. 20

2-2-4-        نگرش به شهر.. 21

2-2-5-        سیاست ها و مدیریت های شهری.. 21

2-3- نظریه های توسعه فضایی – کالبدی شهر.. 22

2-3-1-        دیدگاه کوین لینچ و گسترش فیزیکی شهر.. 22

2-3-2-        دیدگاه ساختارگرایی.. 22

2-3-3-      نظریه رفتار انسانی.. 23

2-3-4-        نظریه اقتصادی.. 23

2-3-5-        رشد پیوندی.. 24

2-3-6-        نظریه تأثیر وسایط نقلیه و خطوط ارتباطی در توسعه شهرها   24

2-4- توسعه فیزیکی شهر در کشورهای توسعه یافته.. 25

2-5- توسعه فیزیکی شهر در کشورهای در حال توسعه.. 26

2-6- جمع بندی.. 27

فصل سوم.. 28

مواد و روش های پژوهش.. 28

3-1- مقدمه                                       .. 29

3-2- مواد و روش های تحقیق.. 29

3-2-1-        روش کتابخانه ای.. 29

3-2-2-        مشاهده و روش های میدانی.. 30

3-2-3-        استفاده از نقشه ها و تصاویر ماهواره ای.. 30

3-2-3-1- طبقه بندي نظارت شده يا FUZZY ART MAP. 33

3-2-3-2-  الگوريتم FUZZY ARTMAP   35

3-2-3-3- زنجیرههای مارکوف و سلول های خودکار.. 37

3-2-4-        مدل هاي روي هم گذاري و ترکيب لايه هاي اطلاعاتي با همديگر   37

3-2-4-1-مدل همپوشاني شاخص ها:                                                                         39

نقشه هاي دو طبقه اي.. 39

نقشه هاي چند طبقه اي.. 39

3-2-4-2-  مدل فازي:                                                                                   40

3-2-4-3-مدل احتمالي بيزين                                                                                      43

3-2-5-        مدل ANP. 43

فلوچارت روش تصميم‌گيري در ANP. 45

مرحله 6: محاسبه سوپر ماتريس‌ها.. 47

3-2-6- جمع بندی.. 48

فصل چهارم.. 49

خصوصیات جغرافیایی منطقه مورد مطالعه.. 49

4-1- موقعیت جغرافیایی.. 50

4-2- ویژگی های طبیعی منطقه.. 51

4-2-1-        زمین شناسی منطقه.. 51

4-2-2-      اقلیم منطقه.. 52

4-2-3-      دما                                                                                                                     52

4-2-4-        توده های هوا و بارش.. 53

4-2-5-        منابع آب.. 55

4-2-5-1-آب هاي جاري                                                                                              55

4-2-5-2-گرگانرود                                                                                                   55

4-2-5-3- رودخانه‌ قره‌ سو                                                                              55

4-2-5-2-آب های زیرزمینی:                                                                                       56

4-2-6-خاک و پوشش گیاهی:                                                                                       57

4-3- عوامل انسانی.. 57

4-3-1-        خصوصيات جمعيتي و تركيب آن.. 57

4-3-2-        خصوصيات اجتماعي شهر بندر تركمن.. 59

فصل پنجم.. 61

تجزیه و تحلیل داده ها.. 61

5-1-مقدمه..                                                                                                       62

5-2- فرایند تغییر کاربری اراضی و میزان گسترش فضایی-کالبدی شهر بندر ترکمن   62

5-3- ارزیابی تغیرات کاربری ها با استفاده از مدل LCM... 74

5-4- پیش بینی تغییرات کاربری ها تا سال 1404 با استفاده از مدل زنجیرههای مارکوف و سلولهای خودکار.. 78

5-5- ارزيابي دقت.. 80

5-6- تعیین اراضی مناسب جهت توسعه آتی شهر.. 81

5-6-1-  شناسایی متغیرها و معیارهای ارزیابی.. 82

5-6-2-        تهیه لایههای اطلاعاتی جدید.. 82

5-6-3-        طبقهبندی و ارزشگذارش متغیرها و لایههای اطلاعاتی.. 82

فصل ششم.. 107

آزمون فرضیه و نتیجه گیری.. 107

6-1- مقدمه:                                                                                                                          108

6-2- آزمون فرضیه.. 108

6-3- جمع بندی و پیشنهادات:.. 109

مراجع                                                                                                            111

فهرست شکل‌ها

عنوان                            صفحه

شکل (3-1) مراحل بررسی روند گسترش شهر.. 31

شکل (3-2 ): برد تابع عضویت یک مجموعه فازی.. 41

شکل (3-3): تابع عضویت یک مجموعه فازی.. 42

شکل )3-4(. ارتباط ساختاری مدل تحلیل شبکه.. 44

شکل (3-5) مدل ارزشيابي سلسله مراتبي.. 45

شکل (4-1) موقعیت شهرستان بندرترکمن.. 51

شکل (5-1) تصاویر ماهواره ای شهر بندرترکمن.. 64

شکل (5-2) نمودار کاربریهای شهر بندرترکمن.. 66

شکل (5-3) نقشه کاربری منطقه شهری بندرترکمن.. 66

شکل (5-4) تغییرات کاربری منطقه شهری بندرترکمن.. 69

شکل (5-5): تغییرات کاربری منطقه شهری بندرترکمن 1391-1378. 71

شکل (5-6): تغییرات کاربری منطقه شهری بندرترکمن1391-1366. 73

شکل (5-7): اراضی پایدار منطقه شهری بندرترکمن 1391-1366. 74

شکل (5-9): کاهش کاربریها به نفع ساخته شده.. 77

شکل (5-10):کاربری منطقه شهری بندرترکمن 1404. 80

شکل (5-11): معیارهای مکان یابی در محیط ANP. 85

شکل (5-12) وزن نهایی هر یک از معیارها در فرایند سلسله مراتبی   86

شکل (5-13): نقشه ارزش گذاری بر حسب فاصله از گورستان.. 88

شکل (5-14): نقشه ارزش گذاری بر حسب فاصله از روستا.. 90

شکل (5-15): نقشه ارزش گذاری بر حسب فاصله از روستا.. 92

شکل (5-16): نقشه ارزش گذاری بر حسب فاصله از خطوط راه آهن   94

شکل(5-17): نقشه ارزش گذاری بر حسب جهت شیب.. 96

شکل (5-18): نقشه ارزش گذاری بر حسب فاصله از شیب.. 98

شکل (5-19): نقشه ارزش گذاری بر حسب کاربری اراضی.. 100

شکل (5-20): نقشه ارزش گذاری بر حسب فاصله از دریا.. 101

شکل (5-21): نقشه ارزش گذاری بر حسب پوشش گیاهی.. 103

شکل (5-13):نقشه ارزش گذاری بر حسب ارتفاع.. 104

شکل (5-15): نقشه ارزش گذاری نهایی اراضی جهت گسترش آتی شهر   106

فهرست جداول و نمودارها

عنوان                        صفحه

جدول(4-1): درجه حرارت ماهيانه شهر بندر تركمن سانتيگراد. 53

جدول(4-2): تحولات جمعیت شهر بندرترکمن طی سالهای 1390-1345. 58

نمودار (4-1): نمودار تحولات جمعیتی.. 59

جدول(4-3): وضع سواد شهر بندرترکمن طی سالهای 1390-1375. 60

جدول (5-1) مشخصات تصاویر ماهواره ای لندست.. 64

جدول 5-2: مساحت کاربری های شهر بندرترکمن1391- 1366به هکتار. 65

نمودار (5-2) نمودار کاربریهای شهر بندرترکمن. 66

جدول (5-3) ماتريس تغييرات كاربري و پوشش اراضي سال1378 نسبت به سال 1366به هکتار. 68

جدول (5-4) ماتريس تغييرات كاربري و پوشش اراضي سال1391 نسبت به سال 1378 به هکتار. 70

جدول (5-5) ماتريس تغييرات كاربري و پوشش اراضي سال1391 نسبت به سال 1366 به هکتار. 72

جدول (5-6) مساحت اراضی پایدار منطقه شهری بندرترکمن. 75

جدول (5-7) مساحت تغییرات کاربری ساخته شده 76

جدول(5-8) مساجت تغییرات کاربری ها به نفع ساخته شده 78

جدول (5-9) مساحت کاربریهای منطقه شهری بندرترکمن 1404. 79

جدول (5-10)ماتريس تغييرات كاربري و پوشش اراضي سال1404 نسبت به سال 1391به هکتار. 79

جدول (5-11)رارزيابي دقت طبقه بندي تصاوير ماهواره اي.. 81

جدول (5-12) وزن نهایی هر یک از معیارها در فرایند سلسله مراتبی.. 86

جدول (6-1) مساحت ساخته شده سال 1391 نسبت به سال 1366 در 5 کلاس.. 109