سند حاضر تجربه استفاده از ابزار سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) را برای نقشه‌برداری از توزیع فضایی جمعیت ایالت مکزیک، مکزیک برای سال 2010 توصیف می‌کند. قبل از توسعه تجربه، پروژه‌ها، ابزارها و محصولات مختلف، که بازنمایی های نقشه برداری از جمعیت را ارائه می کرد، ارائه شد و یکی را انتخاب کرد که برای عملکرد در Idrisi Taiga GIS توسعه یافته بود. به همین ترتیب، ابزار GIS و فرآیندی که برای اعمال آن در یک مطالعه موردی در ایالت مکزیک دنبال می‌شود، شرح داده شده است. نتیجه یک تصویر شطرنجی است که توزیع جمعیت را در حالت تحلیل شده نشان می‌دهد و امکان شناسایی مناطقی را که جمعیت در آن متمرکز و پراکنده می‌شوند و ایجاد نظر از نقطه‌نظر جغرافیایی در مورد منشأ این الگوهای توزیع را ارائه می‌دهد. است. از جمله نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل نتایج، کاربردهایی هستند که تصویر به دست آمده می تواند داشته باشد. به عنوان مثال، جمعیت را می توان با حوضه ها یا مناطق خطر فقط با افزودن مقادیر سلول های داخل این مناطق تخمین زد. همچنین به این نتیجه رسیدیم که میزان جزئیات بیان شده توسط تصویر توزیع فضایی جمعیت به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله مقیاس و وضوح اطلاعات ورودی و وضوح ثابت برای اطلاعات خروجی.

1. مقدمه

یادگیری توزیع فضایی جمعیت در داخل محدوده یک قلمرو، یک امر اساسی برای برنامه ریزی استراتژیک مدیریت و استفاده از زمین و منابع مرتبط است. به عنوان مثال، صرف این واقعیت که حدود یک حوضه کاملاً با تقسیمات اداری منطبق نیست، نیاز به توسل به راه حل های نقشه برداری برای تلاش برای حل چنین وضعیتی را نشان می دهد، در حالی که در فرآیندهای مدیریت یکپارچه منابع آب، دانستن این موضوع اساسی است. دقیق ترین روش ممکن نحوه توزیع فضایی مردم در یک حوضه معین: آن مناطق در حوضه که در آن جمعیت متمرکز و پراکنده می شوند را شناسایی کنید.

روش‌های سنتی نقشه‌نگاری امکان یادگیری توزیع جمعیت را فراهم می‌آورد که یک بافت فضایی به داده‌های سرشماری در سطح محلات، به عنوان نقطه داده، یا از طریق تجمیع آنها در سطح شهرداری‌ها، ایالت‌ها یا کشور، در مورد موجودیت های چند ضلعی که محدوده های اداری منطقه ای را نشان می دهند.

مواردی وجود دارد که در آنها کارتوگرافی اجازه می دهد تا توزیع فضایی جمعیت را در داخل موجودات چند ضلعی به شکل خطوط ایزوله نمایش دهد که از نقاط داده درون یابی ساخته شده اند. با این وجود، حتی اینها نیز رفتار توزیع بین یک ایزولین و دیگری را بیان نمی کنند.

امروزه با استفاده یکپارچه از فناوری‌های جغرافیایی مانند سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، بازنمایی‌های نقشه‌برداری وجود دارد که توزیع فضایی جمعیت یک قلمرو را بر روی تصاویر شطرنجی نشان می‌دهد ([ 1 ] مرکز ملی اطلاعات و تحلیل جغرافیایی [NCGIA]). ، 2011؛ ​​[ 2 ] آزمایشگاه ملی اوک ریج [ORNL]، 2011؛ ​​[ 3 ] مرکز داده ها و برنامه های اجتماعی و اقتصادی [SEDAC]، 2011؛ ​​[ 4 ]] برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد [UNEP]، 2011)، که در آن روش‌های خاصی برای تفکیک جمعیت یک قلمرو در سطح سلول‌ها به کار می‌رود که به عنوان یک مجموعه، مجموع جمعیت در آن قلمرو و توزیع آنها را در داخل آن بیان می‌کند. با وجود آن، روش‌های تولید این تصاویر برای بازتولید تجربه در مناطق دیگر در دسترس هستند ([ 2 ] ORNL، 2011؛ ​​[ 3 ] SEDAC، 2011؛ ​​[ 4 ] UNEP، 2011) یا بر اساس سطح مکانی و مقدار داده‌های ورودی مورد نیاز. به دلیل تنوع برنامه‌های محاسباتی مورد استفاده یا پیچیدگی بسیار روش‌های محاسباتی، روش‌های مذکور تکرار نشده‌اند، حتی به عنوان ابزاری در یک GIS گنجانده نشده‌اند.

استفاده ترکیبی از ابزارهای موجود در GIS فعلی، بر اساس مبانی نظری – روش‌شناختی که توزیع فضایی جمعیت در داخل یک قلمرو را توضیح می‌دهد و امکان استنباط فضایی جمعیت در داخل یک قلمرو را فراهم می‌کند، امکان تولید نمایش‌های نقشه‌برداری در تصاویر پیوسته، به عبارت دیگر، قالب‌های ماتریسی را ممکن می‌سازد. که اطلاعات گفته شده را به صورت مجزا، یعنی در سطح سلول ها نشان می دهد. با این حال، می توان فراتر رفت و فرآیند تولید این نمایش را برای استنباط توزیع جمعیت فضایی خودکار کرد.

هدف اصلی این سند نشان دادن ابزاری است که در Idrisi Taiga GIS کار می کند. ابزار مذکور تصاویر پیوسته ای را برای ترسیم توزیع جمعیت فضایی از اطلاعات رسمی موجود در دفاتر مختلف دولت فدرال در مکزیک تولید می کند. با این حال، در نظر گرفته می شود که این نوع اطلاعات ممکن است در کشورهای دیگر در دسترس باشد، زیرا برای تصمیم گیری های مربوط به مدیریت قلمرو اساسی است. ابزار مذکور در ادریسی تایگا بر اساس پشتوانه نظری-روش شناختی مربوط به وقوع پراکندگی جغرافیایی جمعیت، از نظر کار از داده های ورودی نسبتاً آسان به دست آمده، که می تواند با نیازهای مقیاس و تفکیک فضایی تطبیق داده شود، پیاده سازی شد. کاربر و علاوه بر اینکه اجازه کار با رویکرد تحلیل زمانی را می دهد، به این معناست که باعث می شود کاربر بتواند تصاویری از تکامل توزیع جمعیت را از داده های ورودی مربوط به زمان های مختلف تولید کند. هدف از انتشار این ابزار از طریق مطالعه موردی در ایالت مکزیک، به دست آوردن بازخورد از عملکرد و کاربرد آن در مطالعات موردی مختلف آنها است، که از طریق آن می توان تجربیات کاربرد آن در کشورهای دیگر را ارزیابی کرد و از این رو عملکرد آن را تأیید کرد. این ابزار به صورت رایگان در وب سایت اینترنتی مرکز منابع مکزیک ادریسی (CRI-Mexico) که توسط دانشگاه خودمختار ایالت مکزیک (https://idrisi.uaemex.mx) هماهنگ شده است، در دسترس است. هدف از انتشار این ابزار از طریق مطالعه موردی در ایالت مکزیک، به دست آوردن بازخورد از عملکرد و کاربرد آن در مطالعات موردی مختلف آنها است، که از طریق آن می توان تجربیات کاربرد آن در کشورهای دیگر را ارزیابی کرد و از این رو عملکرد آن را تأیید کرد. این ابزار به صورت رایگان در وب سایت اینترنتی مرکز منابع مکزیک ادریسی (CRI-Mexico) که توسط دانشگاه خودمختار ایالت مکزیک (https://idrisi.uaemex.mx) هماهنگ شده است، در دسترس است. هدف از انتشار این ابزار از طریق مطالعه موردی در ایالت مکزیک، به دست آوردن بازخورد از عملکرد و کاربرد آن در مطالعات موردی مختلف آنها است، که از طریق آن می توان تجربیات کاربرد آن در کشورهای دیگر را ارزیابی کرد و از این رو عملکرد آن را تأیید کرد. این ابزار به صورت رایگان در وب سایت اینترنتی مرکز منابع مکزیک ادریسی (CRI-Mexico) که توسط دانشگاه خودمختار ایالت مکزیک (https://idrisi.uaemex.mx) هماهنگ شده است، در دسترس است.

2. در دسترس بودن داده های نقشه برداری یا ابزارهایی برای نقشه برداری از توزیع جمعیت

تعداد کمی از سایت‌هایی هستند که می‌توان اطلاعاتی در مورد توزیع جمعیت فضایی به دست آورد. آنها با روش های مختلف توسعه و در سطوح مکانی و مقیاس های زمانی مختلف کار می کنند. در زیر مواردی را که اطلاعات را در قالب شطرنجی ارائه می دهند، شرح می دهیم.

پروژه LandScan توسط [ 2 ] ONRL (2011) از GIS ترکیبی با درک از راه دور برای تولید تصاویر شطرنجی از توزیع جمعیت با وضوح تقریبی 1 کیلومتر استفاده می کند. این تصاویر برای دانلود در سایت اینترنتی ONRL موجود است و شامل اطلاعاتی در سطح جهانی، منطقه ای و کشوری برای سال های 2007-2010 می باشد. برای موسسات آموزشی یا تحقیقاتی، این تصاویر رایگان هستند. اگرچه [ 2] ONRL (2011) روشی را برای توسعه تصاویر توزیع جمعیت نشان می دهد، اگر کاربر می خواهد این نوع تصاویر را برای داده هایی با مقیاس ها و زمان های خاص تولید کند، باید آن را به تنهایی پیاده سازی کند. در میان داده‌های لازم برای توسعه آنها، تصاویر درک از راه دور با وضوح بالا را می‌یابیم که به دلیل هزینه آنها همیشه به راحتی مقرون به صرفه نیستند، عمدتاً در مؤسسات آموزش عالی کشورهای در حال توسعه.

پایگاه داده اطلاعات منابع جهانی-Sioux Falls مرجعی است که [ 4 ] UNEP (2011) برای دانلود پایگاه داده و نقشه های رایگان با توزیع فضایی جمعیت در سطح جهانی و منطقه ای، با زمانی بین سال های 1960 و 2000 و وضوح بین 16 کیلومتر و 117 کیلومتر. به طور کلی، روش استفاده شده بر اساس مدلی است که پتانسیل جمعیت نامیده می شود ([ 5] نلسون، 2004) و برای اجرای آن از جاده ها و مراکز شهری برای محاسبه شاخص دسترسی استفاده شد که برای تنظیم پایگاه داده های بدنه های آبی، مناطق حفاظت شده و ارتفاع درون یابی شد. نقشه نهایی از وزن کردن شاخص اولیه در رابطه با تصویر درون یابی و تنظیم شده با در نظر گرفتن محدودیت های اداری برای نشان دادن داده ها به صورت تجمیع شده برای این نوع حوزه مدیریتی به دست می آید. حتی اگر مدل توصیف شده ساده‌تر باشد و به داده‌های ورودی کمی نیاز داشته باشد، تا کنون در هیچ GIS پیاده‌سازی نشده است تا تخمین توزیع جمعیت را به صورت خودکار انجام دهد.

در مرکز ملی اطلاعات و تجزیه و تحلیل جغرافیایی، پروژه جمعیت‌شناسی جهانی ([ 1 ] NCGIA، 2011) توسعه یافت، که از طریق اینترنت تصاویر شطرنجی از توزیع جمعیت فضایی با وضوح 5 دقیقه، تولید شده با درونیابی پیکنوفیلاکتیک Tobler در واحدهای اداری را در دسترس قرار می‌دهد. . این پروژه از Gridded Population of the World 1 (GPWv1) به GPWv3 تغییر یافته است که از طریق مرکز داده ها و برنامه های اجتماعی و اقتصادی در دسترس است ([ 3] SEDAC، 2011)، اطلاعاتی را در مورد توزیع جمعیت بین سالهای 1990 و 2000، با تصاویری از 2.5 دقیقه قوس تا یک درجه ارائه می دهد. همانند موارد قبلی، هیچ ابزار GIS واحدی برای تولید تصاویر شطرنجی توزیع جمعیت فضایی ایجاد یا استفاده نشد، بلکه ابزارهای مختلفی به صورت ترکیبی در داخل و خارج GIS به کار گرفته شدند.

همانطور که در پس‌زمینه تحلیل مشاهده می‌شود، حتی اگر تصاویر ارائه شده کیفیت خوبی داشته باشند، محدودیت اصلی کار با تصاویر تولید شده توسط برخی از این پروژه‌ها، دامنه زمانی آن است، زیرا محدود به سال‌های 1960-2010 است. اگر نیاز به کار با اطلاعات خارج از این محدوده باشد، باید تصاویر را تولید کرد. علاوه بر این، مهم است که تاکید شود که در هیچ یک از موارد ابزاری برای استفاده در GIS ایجاد نشده است که با استفاده از آن نمایش های نقشه برداری توزیع جمعیت فضایی را به صورت خودکار تولید کند و در عوض کار با ترکیب کردن استفاده از ابزارهای مختلف در داخل و خارج GIS. به همین دلیل، هر کاربری که علاقه مند به یادگیری توزیع فعلی جمعیت در یک منطقه خاص است، باید داده های ورودی را جمع آوری کند،

در دیدگاه تلاش برای حل وضعیت فوق، [ 6 ] مانزانو و فرانکو (2009) و [ 7 ] مانزانو و همکاران. (2010) برنامه ای را در Idrisi Taiga GIS پیاده سازی کرد که این نوع تصاویر شطرنجی را برای زمان، پوشش مکانی و وضوح مورد نظر کاربر تولید می کند. به طور کلی، این ابزار تمایل جمعیت به تمرکز یا پراکنده کردن از درون یابی جمعیت محلات در قلمرو را شناسایی می کند تا بعداً متغیرهایی را که بر الگوی توزیع مذکور تأثیر می گذارند از طریق رگرسیون خطی چندگانه شناسایی کند که به مدلی تبدیل می شود که برای تفکیک جمعیت قلمرو در سلول های تصویر شطرنجی حاصل.

3. مواد و روشها

ابزار GIS برای ترسیم توزیع جمعیت که در این مطالعه برای استنباط توزیع فضایی جمعیت در ایالت مکزیک مورد استفاده قرار گرفت، با پیروی از به اصطلاح چرخه زندگی کلاسیک برای توسعه سیستم‌های اطلاعاتی توسعه یافت ([ 6 ] Manzano and Franco, 2009؛ [ 7 ] Manzano و همکاران، 2010)، که کاربرد مؤثر آنها برای GIS تحت رویکردهای مختلف توسط چندین مطالعه و نویسنده تأیید شده است ([ 8 ] Environmental Systems Research Institute [ESRI]، 2007؛ [ 9 ] Franco، 2008; [ 10 ] مانزانو، 2007؛ [ 6 ] مانزانو و فرانکو، 2009؛ [ 7 ] مانزانو و همکاران، 2010؛ [ 11 ] کوئنتین و همکاران، 2007؛ [ 12 ]] تاملینسون، 2003)، به دنبال طرح کلی روش شناختی ارائه شده در زیر:

1) تجزیه و تحلیل الزامات: مشکلی که باید با توسعه ابزار SIG حل شود شناسایی و محدود شد. محدوده و زمینه کلی بستر توسعه تعریف شد.

2) طراحی مفهومی: مبانی نظری-روش شناختی برای طراحی ابزار انجام شد. به همین ترتیب، متغیرهای اصلی که در توزیع فضایی جمعیت و نحوه ارتباط آنها برای وقوع پدیده دخالت دارند، هر دو شناسایی شدند.

3) طراحی منطقی: دنباله منطقی برای حل مشکل در یک محیط GIS مستند شده است که اساساً در مدل سازی نقشه برداری پشتیبانی می شود. ما کارکردهای اصلی تحلیل فضایی GIS مورد استفاده را شناسایی کردیم. در این مرحله داده‌های ورودی و خروجی را تعریف کردیم که نیاز بیان شده در ابتدای فرآیند را برطرف می‌کند.

4) پیاده سازی: توسعه و کاشت ابزار در بستری سازگار با GIS که اتوماسیون فرآیندهای ارزیابی شده در مرحله قبل از آن انجام می شود.

5) آزمایش: اجرای آزمایش‌ها و ارزیابی نتایج برای اطمینان از اینکه ابزار جدید GIS هدف مورد نظر را به نحو مطلوب برآورده می‌کند و عملکرد آن کافی است.

چارچوب نظری که عملکرد ابزار SIG را حفظ می کند ([ 7 ] Manzano و همکاران، 2010؛ [ 6 ]] مانزانو و فرانکو، 2009) عوامل و محدودیت ها را به عنوان متغیرهای اصلی دخیل در توزیع فضایی جمعیت شناسایی کرده اند. زمانی که به صورت نسبی در فرآیند توزیع تأثیر می گذارند، اولی هستند، در حالی که دومی زمانی که موانع مطلق برای سکونتگاه های انسانی وجود دارد، مداخله می کنند. از جمله عوامل می توان به دما، ارتفاع، شیب و همچنین فاصله تا جاده ها، مناطق شهری و بدنه های آبی اشاره کرد. در حالی که در رابطه با محدودیت‌ها، ابزار آب، جاده‌ها و مناطق ممنوعه مانند مناطق طبیعی حفاظت‌شده را در نظر می‌گیرد. عوامل با استفاده از یک فرآیند رگرسیون خطی چندگانه ارزیابی می شوند تا وزن ویژه آنها بر توزیع جمعیت فضایی مشخص شود.

نویسندگان ابزار GIS ([ 7 ] Manzano و همکاران، 2010) یک تحقیق کتابشناختی از منظر جغرافیای زیستی با هدف ایجاد و مدلسازی متغیرهای اصلی در مورد نحوه توزیع جمعیت در یک قلمرو انجام دادند. آنها دریافتند که پیشرفت های تکنولوژیکی برای اشغال مناطق متمایز از مناطق سنتی اساسی بوده است. با این حال محدودیت هایی وجود دارد که غلظت های مهم جمعیت را مشروط می کند. این نویسندگان تعداد زیادی از متغیرها را شناسایی کردند که بر توزیع جمعیت تأثیر می‌گذارند، بنابراین از انتخاب و تعمیم متغیرها برای کاهش پیچیدگی مدل استفاده کردند، اما جوهر مدل پویا را حفظ کردند: توزیع جمعیت.

در مورد عوامل محیط فیزیکی، [ 7] Manzano و همکاران، (2010) دریافتند که مردم به دنبال استقرار در مناطقی با دمای متوسط ​​(نه مناطق گرم و نه سرد)، با مقادیر متوسط ​​تا کم ارتفاع و در زمین‌های هموار هستند و حضور خود را در مناطق با مقادیر بالا کاهش می‌دهند. ارتفاع و سطح نامنظم؛ در مورد عوامل مربوط به بخش اجتماعی-اقتصادی، آنها دریافتند که به فاصله کمتر از شبکه ارتباطی، مناطق شهری و بدنه‌های آبی، جمعیت به سمت تمرکز گرایش پیدا می‌کند و از سوی دیگر، با افزایش فاصله از این عناصر، پراکندگی جمعیت نیز افزایش می‌یابد. علاوه بر ایده قبلی، محدودیت ها به عنوان عدم امکان سکونت بر روی بدنه های آبی در زمینه فیزیکی و وضعیت مشابه برای شبکه های ارتباطی و مناطق محدود (مثلا مناطق حفاظت شده طبیعی) به عنوان متغیرهای اجتماعی-اقتصادی ترجمه می شود.

با در نظر گرفتن وضعیتی که در بالا توضیح داده شد، ابزار GIS الگویی از توزیع جمعیت از جمعیت بر اساس محلات را استنباط می کند. در مرحله بعد از این الگو برای همبستگی آن با همه متغیرهای در نظر گرفته شده و ایجاد مجدد آن الگو با استفاده از این متغیرها استفاده می شود. در پایان فرآیند، ابزار GIS به هر دو اجازه می‌دهد تا درجه ارتباط هر متغیر در توزیع فرآیند جمعیت و متغیرها را با حداکثر و حداقل درجه رابطه شناسایی کنند.

در جدول 1 داده های ورودی مورد استفاده برای کار با ابزار تحلیل شده برای مورد ایالت مکزیک ارائه شده است، در حالی که روش استانداردسازی داده های مذکور در شکل 1 ارائه شده است . در اینجا، شایان ذکر است که مقیاس کار 1:1000000 برای داده های برداری و وضوح 90 متر برای داده های شطرنجی بود. این عمدتاً به دلیل دو مسئله است: 1) زیرا آنها ابعادی بودند که از سوی تأمین کنندگان اطلاعات در دسترس بود. و 2) از آنجایی که یک منطقه مطالعاتی است که کل ایالت جمهوری مکزیک را با سطح تقریبی 22488 کیلومتر مربع پوشش می دهد ، بنابراین درجه جزئیات ارائه شده توسط داده های ورودی برای ایجاد نتایج مطلوب کافی در نظر گرفته شد.

در روش ارائه شده در شکل 1قابل تشخیص این واقعیت است که در اصل DEM دارای «حفره‌های» مشخصی از کمبود اطلاعات است (سلول‌های «بدون داده»)، که باید قبل از استفاده از ابزار تصحیح شوند تا بهترین نتایج را ایجاد کنند. به همین ترتیب، دمای ارائه شده توسط WorldClim در تصاویر شطرنجی ماهانه تفکیک شده است، بنابراین لازم است میانگین سالانه را از روی آنها محاسبه کنیم. در مورد رواناب های سطحی و بدنه های آبی و همچنین جاده ها و راه آهن، در هر دو مورد نیاز به ایجاد یک لایه واحد بود که به ترتیب یکی برای هیدروگرافی و دیگری برای شبکه حمل و نقل بود. فایل ورودی مناطق طبیعی حفاظت‌شده دسته‌بندی‌های مختلفی را برای این نوع مناطق ارائه می‌کند، بنابراین ما فقط آن‌هایی را انتخاب کردیم که محدودیت کلی برای سکونت‌گاه‌های انسانی داشتند. در صورت ارائه چارچوب فضایی برای کل جمعیت توسط شهرداری ها و محلات، در مورد اول، جمعیت توسط شهرداری ها به لایه چارچوب جغرافیایی آماری شهرداری مرتبط بود. به عنوان مثال، چیزی که شامل چند ضلعی های شهرداری هایی است که ایالت مکزیک را ادغام می کنند. در حالی که با جفت مختصات جغرافیایی مکان یابی سکونتگاه ها برای فضاسازی مکان های مذکور با استفاده از این مختصات کافی بود و بنابراین جمعیت را به عنوان مجموعه ای از نقاط در داده های برداری نشان می داد.

مرحله استانداردسازی داده‌ها شامل تبدیل فرمت‌های مختلف است که اطلاعات در آن به فرمت شطرنجی Idrisi Taiga به دست می‌آید و همچنین تولید همان طرح نقشه‌کشی، سیستم مختصات، پوشش فضایی، تبدیل و وضوح به عنوان لایه‌های ورودی مختلف است.

هنگامی که تمام داده های ورودی لازم آماده شد، گام بعدی استفاده از ابزار GIS Idrisi Taiga به منظور استنتاج توزیع فضایی جمعیت بود. در شکل 2 پنجره اصلی برنامه نشان داده شده است که می توان از طریق منوی موجود در نوار منوی اصلی GIS به آن دسترسی داشت. به همین ترتیب، در شکل 3 عناصر لازم برای عملکرد صحیح ابزار نشان داده شده است.

4. منطقه مطالعه

منطقه مورد مطالعه برای تولید تصاویر سطحی پیوسته از توزیع فضایی جمعیت با استفاده از ابزار Idrisi GIS که توسط [ 7 ] Manzano و همکاران اجرا شده است، انتخاب شد. (2010) ایالت مکزیک بود که در منطقه مرکزی مکزیک واقع شده است ( شکل 4 ). در شکل زیر، تقسیم بندی سیاسی شهرداری ایالت را مشاهده می کنید که از 125 شهرداری تشکیل شده است. از بین شهرداری‌ها، چهار شهر انتخاب شدند (آنهایی که در شکل 4 به صورت پررنگ نشان داده شده‌اند ) از نظر نمایش جزئیات بیشتر نتایج، که اینها شهرداری‌های سان فیلیپه دل پروگرسو، تولوکا، نزاهوالکویوتل و چاالکو هستند.

جدول 1 . داده های جمع آوری شده برای تولید تصویر شطرنجی توزیع جمعیت با ابزار GIS.

شکل 1 . روش کلی برای آماده سازی داده های ورودی برای ابزار GIS برای تولید یک تصویر شطرنجی از توزیع جمعیت دنبال شد.

شکل 2 . ابزار پیاده سازی شده در Idrisi Taiga GIS برای ترسیم توزیع فضایی جمعیت.

شکل 3 . پارامترهای مورد نیاز برای انجام نگاشت توزیع جمعیت.

شکل 4 . موقعیت ایالت مکزیک در جمهوری مکزیک (مکزیک) و بخش سیاسی شهری آن. شهرداری‌های مورد استفاده برای جزئیات نتایج به صورت پررنگ نشان داده شده‌اند: 1) San Felipe del Progreso. 2) تولوکا; 3) Nezahualcoyotl; و 4) چالکو.

انتخاب ایالت مکزیک برای استفاده از ابزار GIS برای تجزیه و تحلیل اساساً به دلیل این واقعیت است که از نظر جغرافیایی چندین شرایط جالب را ارائه می دهد که الگوی توزیع فعلی جمعیت را پیکربندی کرده است. از جمله این شرایط قابل تمایز می توان به هم مرز بودن برخی از شهرداری ها با مکزیکوسیتی، پایتخت کشور، اشاره کرد، به طوری که به شهرک های این شهر تبدیل شده اند. به طور جداگانه، ایالت دارای تنوع گسترده ای از نقش های برجسته و کاربری های زمین با تفاوت های خوبی است، به عنوان مثال کاربری های کشاورزی، صنعتی و شهری، که به مناطقی با تراکم جمعیت بالا و همچنین مناطق کم جمعیت تبدیل شده اند. علاوه بر این، ایالت مکزیک پس از ناحیه فدرال (مکزیکو سیتی) از نظر بیشترین جمعیت در رتبه دوم قرار دارد.

5. نتایج

ابزار در GIS برای استنتاج توزیع فضایی جمعیت در سال 2010 در ایالت مکزیک یک تصویر شطرنجی با وضوح سلولی تقریباً 90 متر در کنار هم ایجاد کرد ( شکل 5 ). شایان ذکر است که وضوح خروجی با ابعاد DEM ورودی مطابقت دارد و بقیه اطلاعات با این بعد تطبیق داده شده است.

شکل 5 توزیع جمعیت در ایالت را نشان می دهد. غلظت بالایی (تراکم جمعیت بیشتر در هر سلول) را در شهرداری های هم مرز مکزیکو سیتی (پایتخت کشور) نشان می دهد، مانند مورد شهر تولوکا، رئیس شهرداری به همین نام و مرکز ایالت. به همین ترتیب، با افزایش فاصله از این مناطق، جمعیت تمایل به پراکندگی دارد (تراکم جمعیت کمتر در هر سلول)، که بیانگر حداقل در بخش جنوبی و جنوب غربی ایالت است. از نقطه نظر توزیع جمعیت، مشاهده این نکته مهم است که در شکل 5 ، راهرویی با مقادیر مشابه تراکم جمعیت در هر سلول وجود ندارد که هر دو منطقه، شهرها و مرکز ایالت را به هم متصل کند.

بسیار مهم است که تشخیص داده شود که اگر استخراجی از کل جمعیت در داخل یکی از شهرداری ها انجام شود، به این معنا که تمام سلول های دارای اطلاعات جمعیتی در محدوده اداری آنها اضافه شود، نتیجه کل جمعیت ثبت شده شهرداری است. در سرشماری جمعیت INEGI 2010. این برای هر یک از 125 شهرداری شامل ایالت مکزیک معتبر است، زیرا جمعیتی که در سطح سلول ها تفکیک شده بودند، کل جمعیت هر یک از آنها از سرشماری فوق الذکر بود.

با تجزیه و تحلیل دقیق در هر یک از شهرداری ها، می توان تمایل به تمرکز و پراکندگی در داخل آنها را شناسایی کرد. برای مثال، در زیر موارد مربوط به شهرداری های سان فیلیپ دل پروگرسو، تولوکا، نزاهوالکویوتل و چاالکو را نشان می دهیم.

شکل 6 الگوی توزیع جمعیت شهرداری سن فیلیپه دل پروگرسو را نشان می دهد که مجموع آن به 121396 نفر می رسد. این یک شهرداری عمدتاً روستایی است که اساساً به فعالیت‌های کشاورزی اختصاص یافته است، با یک علفزار وسیع و یک دریاچه در بخش مرکزی آن.

شکل 5 . تصویر شطرنجی از توزیع فضایی جمعیت در سال 2010 برای ایالت مکزیک برای تراکم سلولی 90 متر در کنار هم، تولید شده توسط ابزار GIS Idrisi Taiga. افسانه تعداد ساکنان در هر سلول را نشان می دهد.

سن فیلیپه دل پروگرسو از پایتخت ایالت دورتر و حتی دورتر از پایتخت کشور است، بنابراین تحت تأثیر رفتار توزیع جمعیت در هیچ یک از این پایتخت ها (تراکم جمعیت بالا) قرار نمی گیرد. در واقع، شکل 6 نشان می دهد که بیشترین مقدار جمعیت در هر سلول به سختی بالاتر از 4 نفر است، در حالی که سطح کل تقریباً 369 کیلومتر مربع است . اینکه مرکز شهرداری کمترین تراکم جمعیتی را دارد به این دلیل توضیح داده می شود که این پهنه به دلیل هموار بودن و در مجاورت دریاچه برای کشت و کار و فعالیت های دامداری مورد استفاده قرار می گیرد، بنابراین با افزایش فاصله از دریاچه، تراکم جمعیت افزایش می یابد. نسبتاً نامنظم است، اما هنوز برای سکونتگاه های انسانی مطلوب است.

شهرداری زیر، تولوکا ( شکل 7 )، پایتخت ایالت مکزیک را تشکیل می‌دهد، شهری نسبتاً کوچک در مقایسه با سایر شهرها در این کشور، مانند مونتری و گوادالاخارا، به غیر از مکزیکو سیتی. بیشتر به فعالیت های صنعتی و تجاری در مرکز شهرداری و به فعالیت های کشاورزی و جنگلی در بقیه قلمرو اختصاص دارد. جمعیت کل شهرداری 819561 نفر و مساحت آن 430 کیلومتر مربع است .، جایی که می توان ساختمان های مسکونی گسترده ای را، نزدیک به مرکز شهر، عمدتاً در امتداد بزرگراهی که تولوکا و مکزیکو سیتی را به هم متصل می کند، جایی که منطقه صنعتی یافت می شود، یافت. مناطق توصیف شده آنهایی هستند که در آنها مقادیر بالای 20 نفر در هر سلول را می یابیم. از سوی دیگر، مکان‌هایی با ارزش جمعیت پایین در هر سلول یافت می‌شود، به ویژه در فعالیت‌های کشاورزی، با بهره‌گیری از چمنزار دریاچه‌ای که شهرداری در آن مستقر است. حداقل مقادیر به سمت انتهای جنوب غربی شهرداری، جایی که آتشفشان Xinantecatl (نوادو د تولوکا) واقع شده است، و ارتفاع آن که به 4600 متر مربع می رسد، توضیح اصلی برای الگوی پراکندگی جمعیت است که در شکل های 7-8 بیان شده است، ظاهر می شود.

نتایج مربوط به پرجمعیت ترین شهرداری ایالت مکزیک (1,110,565 نفر) اکنون شرح داده شده است. شهرداری Nezahualcoyotl ( شکل 9 ): در قسمت شرقی ایالت واقع شده است که در قسمت غربی آن با مکزیکوسیتی همسایه است. تمرکز بالای جمعیت عمدتاً به دلیل نزدیکی آن به مکزیکوسیتی است. با تقریباً 63 کیلومتر مربع سطح ، شهرداری یک زمین مسطح است و بیش از 80 درصد از سطح آن دارای کاربری مسکونی است، در حالی که بقیه به سمت شرق شهرداری برای کاربری تجاری یا مناطق سبز است ( شکل 1 0 ). این وضعیت در شکل 9 منعکس شده است، که در آن تراکم جمعیت نسبتاً یکنواختی در هر سلول دیده می شود که به سمت غرب شهرداری در مرز با مکزیکوسیتی متمرکز شده و به سمت شرق پراکنده می شود.

در نهایت، ما نتیجه توزیع جمعیت برای شهرداری چالکو را ارائه می‌دهیم ( شکل 1 1 ) که دو مورد از وضعیت‌های ارائه شده برای شهرداری‌های قبلی را بیان می‌کند، زیرا در بخش غربی آن با مکزیکوسیتی محدود می‌شود، این منطقه دارای بالاترین منطقه است. غلظت جمعیت در هر سلول قابل تمایز این است که این تراکم در هر سلول بیشتر شبیه مقادیر غلظت در شهرداری تولوکا است تا به Nezahualcoyotl، احتمالاً به دلیل سطح بزرگتر این شهر آخر، با تقریباً 226 کیلومتر مربع .همراه با جمعیت کمتر، 310130 نفر. به طور جداگانه، جمعیت تمایل دارد به سمت شرق شهرداری پراکنده شود، که کمترین مقادیر را در این بخش از قلمرو نشان می دهد، شبیه به ارزش های San Felipe del Progreso.

شکل 6 . تصویر شطرنجی از توزیع جمعیت در شهرداری سن فیلیپه دل پروگرسو، ایالت مکزیک.

شکل 7 . تصویری از توزیع جمعیت در شهرداری تولوکا، ایالت مکزیک.

شکل 8 . مثال تجسم (3D) نتایج برای شهرداری تولوکا در Google Earth (2011). با آتشفشان Xinantecatl (نوادو د تولوکا) در پس زمینه.

شکل 9 . تصویر توزیع جمعیت در شهرداری Nezahualcoyotl، ایالت مکزیک.

شکل 1 0. تصویر Google Earth (2011) که درجه بالای شهرنشینی شهرداری Nezahualcoyotl، ایالت مکزیک را نشان می دهد.

شکل 1 1. تصویری از توزیع جمعیت در شهرداری چاالکو، ایالت مکزیک.

این وضعیت منعکس کننده دو موقعیت کاملاً متفاوت است. در مورد اول یک درجه شهرنشینی قابل توجه است، در حالی که در مورد دوم عمدتاً یک چشم انداز روستایی وجود دارد. مهم است که تأکید کنیم که تقریباً از قسمت میانی شهرداری و به سمت شرق، دامنه‌های آتشفشان Iztaccihuatl را می‌بینیم، وضعیتی که امروزه بر پراکندگی جمعیت تأثیر می‌گذارد، عمدتاً به دلیل محل اختفای یک منطقه حفاظت‌شده.

6. نتیجه گیری

تصویر شطرنجی با توزیع فضایی جمعیت در سال 2010 برای ایالت مکزیک که محصول استفاده از ابزار توسعه یافته توسط [ 7 ] Manzano و همکاران بود. (2010) برای Idrisi Taiga GIS تصویری پیوسته از قلمرو ایالت را نشان می دهد، که امکان شناسایی الگوهای رفتار توزیع جمعیت در سلول های 90 متری در کنار هم را فراهم می کند، به این معنی که با این ابزار می توان فضایی را شناسایی کرد. تمایل به تمرکز یا پراکندگی جمعیت با اضافه کردن ارزش سلول‌هایی که در داخل یک شهرداری هستند، کل جمعیت آن را به دست آوردیم، مقدار داده‌ای که با نتیجه رسمی سرشماری جمعیت توسط INEGI مطابقت دارد.

برنامه های کاربردی که تصویر به دست آمده ممکن است داشته باشد، متنوع است. به عنوان مثال، جمعیت را می توان با حوضه ها یا مناطق خطر فقط با افزودن سلول های داخل یکی از این مناطق تخمین زد.

مهم است که روشن شود که درجه جزئیات بیان شده توسط تصویر توزیع جمعیت فضایی به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله مقیاس و وضوح داده های ورودی و وضوح ثابت برای اطلاعات خروجی.

واضح است که تنها روش دقیق برای شناسایی موقعیت دقیق ساکنان یک محل، شمارش مستقیم ساکنان است. با این حال، زمانی که زیرساخت های لازم در دسترس نباشد، باید به جایگزین هایی مانند مواردی که در این سند توضیح داده شده است، متوسل شد، که یکی از آنها توسط Manzano و همکاران. (2010) برای ایالت مکزیک استفاده شد.

در مورد عملکرد ابزار GIS مورد استفاده، عملکرد خوبی ارائه داد، با این حال بدیهی است که زمان مورد استفاده برای پردازش اطلاعات به تعداد مکان هایی که باید درون یابی شوند بستگی دارد، که از ثانیه برای مکان های کمی (زیر 100) به طول می انجامد. ساعت برای مجموعه بزرگی از آنها (10000 یا بیشتر).

جنبه ای که بیشترین دوام را داشت، به دست آوردن و آماده سازی داده های ورودی بود که نیاز به ابزار استفاده شده GIS دارد. متأسفانه، در مکزیک، مؤسسات مختلفی که اطلاعات کارتوگرافی دیجیتال را تولید می‌کنند، از معیارهای مختلفی برای مرجع مکانی استفاده می‌کنند، که برخی از متمایزترین آنها مقیاس، طرح‌ریزی نقشه‌کشی و سیستم مختصات، بیشتر در رابطه با نهادهای بین‌المللی است. با این وجود، ادریسی تایگا مجموعه‌ای از ماژول‌ها دارد که استانداردسازی داده‌ها را تسهیل می‌کنند. وضعیتی که باید متمایز شود این واقعیت است که تمام داده های ورودی لازم برای ابزار GIS از اینترنت به دست آمده است، جنبه ای که به طور قابل توجهی تولید نتایج ارائه شده در اینجا را کاهش می دهد و استفاده از ماژول را برای سایر مناطق مطالعه تسهیل می کند.

روبرتو فرانکو-پلاتا، ال. ریکاردو مانزانو-سولیس، میگل آ. گومز-آلبورس، خوزه آی. خوان پرز، نوئل بی. پیندا-خیمز، آراسلی مارتینز-کاریلو (CRI-مکزیک) از دانشگاه خودمختار ایالت مکزیک، در https://idrisi.uaemex.mx از نظر کاوش و بهبود. این پیشنهاد دیگری است که به موارد دیگر مورد تجزیه و تحلیل در این متن می افزاید، اما بر خلاف آنها، به کاربر GIS اجازه می دهد تا اطلاعات خود را با استفاده از ابزاری که فرآیند ایجاد ویژگی های داده های ورودی ابزار داده شده را خودکار می کند، تولید کند. و همچنین پوشش مکانی، زمانی و وضوح فضایی خروجی مطلوب، بدون وابستگی به بازیگران دیگر.

منابع

  1. مرکز ملی اطلاعات و تحلیل جغرافیایی (NCGIA)، “فعالیت های مرتبط با جمعیت”، 2011. https://www.ncgia.ucsb.edu/pubs/gdp/pop.html#START  [زمان(های استناد): 2]
  2. آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL)، “داده های نمونه LandScan”، 2011. https://www.ornl.gov/sci/landscan/index.shtml  [زمان(های استناد):4]
  3. مرکز داده‌ها و برنامه‌های اجتماعی اقتصادی (SEDAC)، “جمعیت شبکه‌ای جهان، نسخه 3 (GPWv3)،” 2011. https://sedac.ciesin.columbia.edu/gpw/index.jsp  [زمان(های استناد): 3]
  4. برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP)، “پایگاه های اطلاعاتی جمعیت”، 2011. https://na.unep.net/datasets/mapservices.php  [زمان(های استناد): 3]
  5. نلسون، “اسناد پایگاه داده جمعیت آفریقا”، 2004. https://na.unep.net/siouxfalls/globalpop/africa/Africa_index.html  [زمان(های استناد): 1]
  6. LR Manzano-Solís و R. Franco-Plata، “Modelo en SIG Para Inferir La Distribución Espacial Continua de la Población a Partir de Datos por Localidad”، مجموعه مقالات یادداشت های یازدهم سمیناریو بین المللی La Dimensión Humana en lascotrades,20,20 ، صص 649-663.  [زمان(های استناد):4]
  7. LR Manzano-Solís، R. Franco-Plata و N. Sosa، “Propuesta Metodológica Para la Generación de imÁgenes de Superficie Continua con Distribución de la Población en un Territorio Mediante una Aplicación de SIG،” ProceedingsAmÁgenes de Superficie Continua con Distribución de la Población en un Territorio Mediante una Aplicación de SIG ، تولوکا، 2010.  [زمان(های) نقل قول: 8]
  8. موسسه تحقیقات سیستم های محیطی (ESRI)، “ArcGIS 9. شروع به کار با ArcGIS”، ESRI، 2007.  [زمان(های استناد): 1]
  9. R. Franco، “Concepción e Implementación de un Módulo Hidrogeomático para la Evaluación de Disponibilidad de Recursos híDricos”، پایان نامه دکتری، مرکز اینترامریکایی Recursos del Agua، Universidad Autónoma del Esta, 2000.  [زمان(های استناد): 1]
  10. LR Manzano، «Diseño de Base de Geodatos Censales Demográficos e Implementación Geomática de Indicadores and Índices Hídricos»، MS. پایان نامه، Centro Interamericano de Recursos del Agua، Universidad Autónoma del Estado de México، Toluca، 2007.  [زمان(های استناد): 1]
  11. E. Quentin، C. Díaz-Delgado، M. Gómez-Albores، L. Manzano-Solís و R. Franco-Plata، “Desarrollo Geomático para la Gestión Integrada del agua”، مجموعه مقالات یادداشت های یازدهم کنفرانس Iberoamericana de Sistemós Geográfica (XI CONFIBSIG)، بوئنوس آیرس، آرژانتین، 2007.   [Citation Time(s):1]
  12. R. Tomlinson، “تفکر در مورد GIS: برنامه ریزی سیستم اطلاعات جغرافیایی برای مدیران”، ESRI Press، نیویورک، 2003.   [Citation Time(s):1]

پیوست 1. منبع داده ها

ارتفاع دیجیتال SRTM: USGS https://edcsns17.cr.usgs.gov/NewEarthExplorer/. مشاوره در: 4 آگوست 2011 لایه : مدل رقومی ارتفاعی منطقه مورد مطالعه.

چارچوب ملی زمین آماری: INEGI https://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/geoestadistica/ M_Geoestadistico.aspx. مشاوره در: 1 آگوست 2011 لایه ها: مناطق ژئوآماری شهری، چند ضلعی های مکان های شهری زمین آماری.

سرشماری نفوس و مسکن 2010: INEGI https://www.censo2010.org.mx/. مشاوره در: 1 اوت 2011 پایگاه های داده: جداول پایه (جمعیت کل، سن متوسط، نسبت زنان مرد و شاخص سالمندی به ازای هر شهرداری بر اساس جنسیت. سطح شهرداری ایالت مکزیک)، نتایج اصلی به ازای هر محل (ITER) ایالت مکزیک و همسایگان ایالت ها.

مجموعه داده های برداری سری توپوگرافی و منابع طبیعی، در مقیاس 1:1،000،000: INEGI https://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/topografia/InfoEscala.aspx. مشاوره در: 1 آگوست 2011 لایه ها: نهرها، آب، جاده ها، راه آهن، مناطق حفاظت شده.

میانگین دمای جهان: WorldClim https://www.worldclim.org/current#Generic grids. مشاوره در: 1 آگوست 2011 لایه: میانگین دمای ماهانه منطقه مورد مطالعه.

تصاویر درک از راه دور: Google https://www.google.com/earth/index.html. مشاوره در: 1 اوت 2011 نمایش تصویر از راه دور: Google Earth.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید