مکانيابي محيط زيستي کاربري هاي شهري اراک جهت افزايش کارآيي شبکه حمل و نقل در GIS

مکان يابي محيط زيستي کاربري هاي شهري در GIS: زمينه و هدف: محيط زيست و ضرورت حفاظت و حمايت از آن داراي اهميت ويژه اي است، ليکن بشر هنوز نتوانسته پيامدهاي آسيب رساننده و مخرب خود را بر محيط زيست کنترل نمايد. در اين راستا مقوله حمل و نقل شهري با توجه به نقش پررنگ در چالش هاي محيط زيستي حايز اهميت شاياني است که به عنوان يک نگراني عمده در مديريت محيط زيست شهري مطرح است.
روش بررسي: اين تحقيق در بردارنده طراحي وتوسعه يک مدل در محيط GIS با رويکرد معرفي مناطق قابل توسعه شهر اراک براي جانمايي بهينه کاربري هاي شهري با هدف افزايش کارآمدي حمل و نقل شهري و کاهش عوارض زيست­محيطي است. روش تحقيق با محوريت محاسبه و نقشه سازي مصرف سوخت، آلودکي هوا و صوت در شبکه حمل و نقل شهري و استقرار درست کاربري ها بوده است.

يافته ها: نتايج بيان گر کارايي مدل طراحي شده جهت مکان گزيني مناسب شبکه حمل و نقل و کاربري­هاي شهري مي باشد. نقشه هاي حاصل بيانگر استقرار نامناسب بخش زيادي از کاربري هاي شهري در شبکه حمل و نقل شهري مي باشد که عوارض زيست محيطي فاجعه باري را در زمينه آلودگي و مصرف سوخت به همراه دارد. ارائه راهکارهاي مناسب رفع اين عوارض در بخش نتايج مورد بحث و آناليز قرار گرفته است.
بحث و نتيجه گيري: اين تحقيق در بر دارنده يک رهيافت علمي درتهيه مدل­هاي توسعه حال و آتي کاربري ها در شبکه حمل و نقل شهري است که مي­تواند در برنامه ريزي شهري در سطوح منطقه اي و کشوري مورد استفاده واقع شود.

برای دانلود این مقاله به لینک زیر مراجعه کنید.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?ID=305679

آموزش کاربردی GIS وRS

همراه با فیلم و کتاب

همراه با پروژه های کاربردی

مدرس:

دکتر سعید جوی زاده

تلفن ثبت نام:

09382252774

آدرس وب سایت:

https://gisland.org/

مهمترین کاربردهای GIS در حمل و نقل شهری چیست؟
برنامه ریزی اصلی در جنبه های مختلف شبکه راه می تواند در فقدان دسترسی به حجم اطلاعات مورد نیاز برای این هدف ویژگی یابد. حتی اگر این اطلاعات در دسترس باشد، مشکل بعدی چگونگی مدیریت و دسترسی به آنهاست. شبکه های بزرگراهی با مشکلات ناشی از فقدان سرمایه برای زیرساخت روبروست. اتخاذ فناوری های نوظهور همچون سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) می تواند به بهبود فرآیند تصمیم سازی در برای استفاده بهتر از منابع محدود کمک نماید. اهداف مهم تر برای استفاده از GIS نمایش نقشه و یکپارچه سازی اطلاعات است.

کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) برای عملکردهای حمل و نقلی بسیار گسترده است. کارکردهای بارز آن شامل حفاظت از بزرگراه، مدلسازی ترافیکی، تحلیل تصادف و برنامه ریزی راه و ارزیابی زیست محیطی پروژه های راه است. GIS جهان را با اصطلاح طول و عرض جغرافیایی و دیگر سیستم های جغرافیاییِ یک ساختار سلسله مراتبی توصیف می نماید.

پروژه های توسعه ای بسیاری، به طور جدی وابسته به شبکه حمل و نقل است. اطلاعات معتبر زیرساخت های حمل و نقل، نیاز اساسی برای فرآیند تصمیم سازی است. بنابراین نیاز است اطلاعات، قابل اتکا، به روز، مرتبط، در دسترس و قابل استطاعت باشند. این نیاز به اطلاعات، نیازمند رویکرد های جدیدی است که در آن اطلاعات در ارتباط با شبکه ی حمل و نقل باید مورد شناسایی، گردآوری، ذخیره سازی، بازیابی، مدیریت، تحلیل، ارتباط و نمایش قرار گیرد.

سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) نمایان گر پارادیم ( انگاره ) ی جدیدی برای سازمان اطلاعات و طراحی سیستم های اطلاعاتی ، جنبه ی ضروری از چیزی که کاربردی از مفهوم مکان به عنوان اساس ایجاد ساختار سیستم های اطلاعاتی است.کاربردGIS در ارتباط با حمل و نقل است، زیرا ماهیت توزیع فضایی ضروری حمل و نقل، در ارتباط با داده و نیاز برای انواع مختلف تحلیل سطح شبکه، تحلیل آماری و تحلیل فضایی و کاربرد آن قرار دارد. بیشترین تاثیرات حمل و نقل ، فضایی است.

مزیت اصلی استفاده از GIS توانایی آن در دست یابی و تحلیل فضایی داده های توزیع شده با احترام به مکان فضایی واقعی آن در یک نقشه ی پایه ی یک ناحیه ی تحت پوشش است که اجازه می دهد تحلیل، با سیستم های مدیریتی دیگر داده محور امکان پذیر نباشد. فایده ی اصلی کاربرد GIS، تنها در دسترسی و نمایش آسان و کاربردوست نیست، بلکه در ظرفیت تحلیل فضایی و قابلیت کارکرد برای کاربرد استاندارد GIS همچون نقشه سازی زمینه ای، جدول بندی، تحلیل سطح شبکه، دسترسی مشابه به لایه های مختلف داده و همپوشانی آن، به خوبی توانایی در روبرویی با برنامه ها و نرم افزاری جانبی و برای حمایت از تصمیم، مدیریت داده و کارکرد های خاص کاربر است. به علاوه ، توانایی بسیاری از نرم افزار های GIS در تهیه ی بسیاری از مدل ها و الگوریتم های پایه ی حمل و نقل ممکن است در موقعیت های خاص نیز موثر واقع گردد.

سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) می تواند به عنوان ابزاری برای مدیریت زیرساخت های بزرگراهی در راهی مشابه برای کاربری کنونی آن در اطلاعات زمین محور مورد استفاده قرار گیرد. روند ها و گرایشات GIS فراهم آورنده ی یک روش شناسی هماهنگ برای طراحی با هم طیف وسیعی از منابع اطلاعاتی و در دسترس قرار دادن آن هاست. ابزارهای GIS می تواند برای کمک به متخصصین فنی و مدیریتی در مدیریت مقرون به صرفه و مطلوب منابع مورد استفاده قرار گیرد.

اما برخی کاربردهای GIS در حمل و نقل شهری
کاربردهای GIS در حمل و نقل شهری و ایمنی راه ها
با استفاده از تجزیه و تحلیل داده ها در سیستم GIS می توان نقشه ها و نمودارهای مربوط به تصادف وسایل نقلیه و عابرین پیاده را تهیه و به منظور علامت گذاری افقی و عمودی راه ها، امکانات روشنایی و وضعیت پیاده روها در مناطق حادثه خیز اقدامات اساسی را انجام داد.

کاربردهای GIS در حمل و نقل شهری و سیستم های هوشمند
سیستم هوشمند حمل و نقل مجموعه ای از به کارگیری فناوری های روز نظیر: دوربین های دیجیتال، سیستم های موقعیت یاب GPS و الگوریتم های هوشمند و سیستم های GIS است که امروزه راهکارهایی را برای بهبود وضعیت ترافیک، افزایش ایمنی و کاهش مصرف سوخت و آلودگی هوا فراهم می آورد.

از آنجا که نیاز اصلی مدیریت هوشمند ترافیک گردآوری داده هایی با دقت و کیفیت مناسب و در شرایط ترافیکی گوناگون برای تولید اطلاعات ترافیکی آنی است، GIS می تواند امکان جمع آوری، تحلیل و ارایه داده های مکانی توزیع یافته مرتبط با مدیریت هوشمند ترافیک را برای کاربران فراهم کند. همچنین با استفاده از GIS می توان تعداد و محل دوربین های کنترل ترافیک و تابلوهای پیام پذیر را با تحلیل داده های حجم تردد مشخص کرد.

کاربردهای GIS در حمل و نقل شهری و زمان بندی چراغ های راهنما
با ایجاد ارتباط هم زمان میان سیستم های هوشمند شمارش وسایل نقلیه در تقاطع ها با پایگاه اطلاعات GIS که ارائه دهنده اطلاعات وضعیت هندسی راه ها مانند فاصله تقاطع ها و عرض راه ها است ، می توان زمان بندی هم‌زمان چراغ‌های راهنمایی تقاطع ها را به بهترین وجه انجام داد.

محاسبه زمان تاخیر در تقاطع های چراغ‌دار که خود از مهم‌ترین ارکان سامانه حمل و نقل و ترافیک شهری محسوب می شود، از آنجا که بر میزان وقت افراد، هزینه مصرف سوخت، آلودگی هوا و در کل بر هزینه استفاده از شبکه موثر می باشد در مطالعات ترافیک از جایگاه خاصی برخوردار است. بنابراین با استفاده از قابلیت های GIS می توان به محاسبه زمان تاخیر در تقاطع های چراغدار و کاهش حجم ترافیک پرداخت.

در حمل و نقل و ترافیک GIS کاربرد سامانه اطلاعات جغرافیایی
تلفیق و ارتباط میان سامانه اطلاعات جغرافیایی با سامانه اطلاعات حمل و نقلی موجب تسهیل دسترسی به اطلاعات ترافیکی می‌شود. در واقع هدف از ایجاد سامانه اطلاعات جغرافیایی برای سامانه حمل و نقل، تشکیل یک پایگاه اطلاعاتی مرتبط میان اطلاعات حمل و نقل و سامانه اطلاعات جغرافیایی می‌باشد. اطلاعات مربوط به منابع مختلف ترافیکی در یک پایگاه اطلاعاتی برای دسترسی و تجزیه و تحلیل سامانه گردآوری می‌شوند. اطلاعات مربوط به حجم ترافیک، محدودیت سرعت در معابر، محل وقوع تصادفات،‌ ویژگی‌های هندسی راه، موقعیت تقاطع‌های چراغ‌دار و نیز مراکز جذب سفر نظیر ادارات، موسسات آموزشی، مراکز تجاری و… از جمله موارد مهم پایگاه اطلاعات حمل و نقل است.

سامانه‌های اطلاعات مکانی حمل و نقل در واقع ابزاری برای بهبود نحوه برنامه‌ریزی و طراحی پروژه‌های حمل و نقلی و ترافیک است. معمولاً هزینه اجرای پروژه‌های حمل و نقلی مانند ساخت تقاطع‌های غیرهمسطح، راه‌اندازی خطوط مترو، توسعه شبکه معابر و … بسیار بالا است. بدین منظور قبل از اجرای چنین پروژه‌هایی، نصب و راه اندازی سامانه‌های اطلاعات مکانی، در تصمیم‌سازی‌های مدیریتی و کارشناسی بسیار موثر خواهد بود. در صورت مثبت بودن توجیه اقتصادی، طرح مورد نظر اجرا می‌شود.

در طراحی سامانه‌های اطلاعات مکانی برای سامانه حمل و نقل شهری اهداف زیر تعقیب می‌شوند:

طراحی و آزمایش روش‌های تبدیل اطلاعات از منابع مختلف به پایگاه اطلاعاتی سامانه اطلاعات مکانی
طراحی سامانه حفظ، نگهداری و بهنگام‌سازی اطلاعات
توسعه و طراحی پارامتر‌های متناظر با شاخصهای ترافیکی
تبدیل اطلاعات GIS به شکلی که قابل استفاده برای کاربران مختلف باشد.
یکی از مهمترین امکانات سامانه‌های اطلاعات مکانی برخورداری از ارتباط با سامانهGPS می‌باشد. ترکیب این دو با سامانه به منظور اندازه‌گیری و ثبت دقیق نقاط و همچنین تجزبه و تحلیل اطلاعات، شرایطی را برای انتخاب راه‌حلی درست برای برنامه‌ریزی و مدیریت در بسیاری از موارد و بطور خاص در عملیات امداد و نجات فراهم می‌آورد.

دیگر کاربردهای GIS در حمل و نقل
از سامانه اطلاعات مکانی برای طرح‌های زیر نیز می‌توان استفاده نمود:

نشان دادن موقعیت نصب علایم کنترل ترافیک و پیشنهاد موارد لازم جهت نصب علایم جدید
بررسی علامت گذاری و خط‌کشی راه‌ها
بررسی سامانه روشنایی راه‌ها
بررسی مسیر راه‌اهن شهری و ابنبه مربوط به آن
سامانه نگهداری روکش راه‌ها
بررسی موقعیت و وضعیت تأسیسات شهری از قبیل دریچه‌های واقع در راه‌ها
پایگاه اطلاعات مربوط به پارکومترها
نمونه های عملی کاربردهای GIS در حمل و نقل
تحلیل مسیر و کاربردهای GIS در حمل و نقل شهری
در GIS می‌توان عملیات تحلیل عبور و مرور و حمل و نقل را نیز انجام داد. یکی از این تحلیل‌ها جستجو در شبکه راه‌ها و مسیرها و یافتن بهترین مسیر در این شبکه است. که با استفاده از الگوریتم‌های مسیریابی انجام می‌شود. با توجه به اینکه اساساً شبکه راه‌ها و عوامل یافتن مسیر بهینه در این شبکه دارای تغییرات مداوم است نمی‌توان به تنهایی از الگوریتم‌های مسیریابی برای یافتن مسیر بهینه استفاده نمود. مسیر بهینه مسیری است که عوامل و فاکتورهای مورد بررسی در آن مسیر نیست به فاکتورهای سایر مسیرها کمینه باشد. این فاکتورها می‌تواند نوع مسیر- ترافیک مسیر- تغییرات ایجاد شده در مسیر و… راه بندان‌ها- قابل استفاده بودن مسیرها- باشد که این فاکتورها ثابت نبوده و وابسته به زمان می‌باشند و باید تغییرات خود را در سیستم بانک اطلاعاتی به روز کنند. بنابراین یک سیستم عبور و مرور دائماً باید اطلاعات خود را در رابطه با مسیرها به هنگام نماید. بنابراین نیاز به استفاده از الگوریتم‌های شبکه پویا می‌باشد.

در سوانح GIS تعیین بهینه‌ترین مسیر در سیستم
در زمان حوادث و سوانح که همیشه پراکندگی زیادی بوجود می‌آید و خسارت زیادی به تاسیسات شهری و سیستم حمل و نقل و عبور و مرور ایجاد می‌کند مدیریت بحران و سوانح و امدادرسانی سریع و آسان یکی از مهمترین مسائل در هنگام بروز بحران است. در وضعیت‌های مختلف، مخصوصاً وضعیت‌های اورژانسی، روشی که بتواند رفت و آمد سریع را تضمین نماید، مورد نیاز است. حرکت سریع در چنین مواقعی می‌تواند جان ارزشمند انسان‌ها را نجات دهد. در اینجا یافتن بهترین مسیر برای نیروهای امداد و آمبولانس‌ها که دارای کوتاهترین زمان‌ها باشند با استفاده از GIS مورد بحث قرار می‌گیرد.

در این مواقع معمولاً ترافیک سنگین و در حال رشدی وجود دارد. سنگینی ترافیک از عوامل متعددی مانند ریزش ساختمان‌ها و مسدود شدن راه‌ها،تصادفات و… ناشی می‌شود. این موضوع باعث ایجاد مشکل در ارائه خدمات حیاتی توسط آمبولانس و آتش نشانی و حضورنیروهای امدادی که در آنها عامل زمان نقش اساسی ایفا می‌کند، می‌شود. در پیدا کردن بهترین مسیر بین دو نقطه، کوتاه ترین مسیر و یا مسیری با کمترین زمان انتخاب می شود. برای خدمات اورژانسی مثل آمبولانس و آتش نشانی، مسیری که کمترین زمان حرکت را به خود اختصاص دهد و به مسیری که کوتاه تر از سایر مسیرها باشد،ترجیح داده می شود.

ارتباط بین سیستم حمل و نقل و GIS
بسیاری از طرح های توسعه ای بطور جدی به شبکه حمل و نقل وابسته هستند. اطلاعات معتبر در مورد زیر ساخت حمل و نقل شرط اصلی برای بسیاری از تصمیم گیری ها در این زمینه می‌باشد.

از این رو لازمست اطلاعات معتبر و به روز به راحتی در دسترس باشد چرا که نبود اطلاعات مناسب می‌تواند مانع از تصمیم گیری برتر گردد. بنابراین اطلاعات مربوط به شبکه های حمل و نقل و برنامه ریزی‌های مربوطه که از طریق نرم افزارهایی همچون EM2 و GETRAM و…صورت می‌پذیرد می‌بایستی برای ذخیره و بازیابی و مدیرت و بررسی مرتبط جهت تلفیق با سیستم اطلاعات جغرافیایی به نرم افزارهای این سیستم معرفی گردد. اغلب این داده‌های مربوط به حمل و نقل شامل ترددها، فهرست علائم، بررسی تصادفات و مسائل ایمنی راهها و شرایط مسیرها و فهرست طرح‌های هندسی و موارد مشابه خواهد بود.

حال سیستم اطلاعات جغرافیایی الگوی جدیدی را برای ساماندهی اطلاعات و طراحی سیستم‌های اطلاعاتی ایجاد می‌کند که جنبه اصلی استفاده از مفهوم مکان بصورت پایه‌ای برای ایجاد سیستم‌های اطلاعاتی جدید می‌باشد.

مزیت اصلی استفاده از GIS توانایی دستیابی و تحلیل داده‎‌های توزیعی از لحاظ فضایی با توجه به محل فضای واقعی پوششی داده شده روی نقشه مادر از ناحیه‌ای پوششی که بررسی آن با دیگر سیستم‌‌های مدیریت و پایگاه داده‌‌‌‌‌ها امکان پذیر نبوده باشد.

بهره اصلی استفاده از GIS صرفاً نمایش و دستیابی بصری کاربر پسند نبوده و شامل قابلیت تحلیل فضایی و قابلیت کاربرد برای عملکردهای استاندارد آن مانند نگاشت موضوعی، ترسیم نمودار، تحلیل شبکه‌ای، دستیابی همزمان به چندین لایه داده‌ای و پوشش همان داده‌ها و توانایی برای تصمیم گیری مدیریت داده و دستور العمل‌های خاص کاربر خواهد بود. تابع نمایش محل تصویر عکس‌ها و تصاویر دیگر را برای ادغام کردن با سیستم اطلاعات جغرافیایی مجاز نموده و این پوشش تصاویر منطقه‌ای با نقشه اصلی مسیرهای مختلف می‌تواند برای به روز کردن نقشه‌های جدید همچون پل‌ها یا تقاطع‌های مختلف و تصحیح خطاها استفاده گردد.