1. معرفی
در سال های اخیر، بازنمایی های جغرافیایی متنوعی برای توضیح شهرنشینی معاصر پدیدار شده است [ 1 ]. مناطق داخلی شهری سنتی از طریق توسعه فضاهای اقتصادی جدید، گسترش سیستمهای کاربری زمین که منابع طبیعی را استخراج میکنند، و کالاییسازی فضاهای طبیعی در منطق شهرنشینی سرمایهداری، بازآرایی شدهاند [ 2 ]. این دگرگونی های مهم سیستم های شهری در منطقه آمازون نیز پدیدار شده اند. در واقع، منطقه آمازون از سال 1980 به دلیل نسبت بالای ساکنان شهری آن در مقایسه با جمعیت روستایی، “جنگل شهری” نامیده شده است [ 3 ، 4 ].]. تحقیقات قبلی یک تحرک روستایی-شهری مرتبط با فرآیندهای شهرنشینی در آمازون را شناسایی کرده است که با ایجاد جادهها برای فعالیتهای استخراجی تسهیل میشود. این تحرک پیامدهای اجتماعی، اقتصادی، زیست محیطی و سیاسی مهمی برای کشورهایی مانند اکوادور یا برزیل دارد [ 5 ]. اگرچه شهرهای آمازون دارای ویژگی های مشابهی هستند، اما می توانند از نظر تاریخ محلی، سن و موقعیت مکانی خود در آمازون بسیار متفاوت باشند [ 3 ].
حوضه آمازون کشورهای مختلف آمریکای جنوبی را در بر می گیرد و جنگل های آن ذخایر زمینی اصلی تنوع زیستی و کربن در جهان هستند [ 6 ]. در غرب حوضه آمازون، از جنوب پرو تا جنوب ونزوئلا، مناطقی با جنگلهای بسیار متنوع و عملاً بدون زیرساخت وجود دارد [ 7 ]. این جنگل ها برای کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی بسیار مهم هستند و نظارت بر آنها باید در اولویت استفاده از زمین پایدار باشد [ 8 ]. با این حال، آمازون با چندین مشکل اجتماعی و زیست محیطی مانند جنگل زدایی و گسترش کشاورزی مواجه است. تخمین زده می شود که تا سال 2050، 40 درصد از جنگل های آمازون با زمین های کشاورزی جایگزین می شود و مقدار زیادی کربن در جو آزاد می شود [ 9 ]]. تغییرات کاربری زمین و قطع درختان، در شرایط تغییرات آب و هوایی جهانی، نیز از عواملی هستند که جنگلهای آمازون را آسیبپذیرتر میکنند و این عوامل پیامدهای متعددی را بر جمعیت انسانی تأثیر میگذارند، مانند سیل، افزایش برخی از مشکلات بهداشتی و… کاهش دسترسی به آب تمیز [ 10 ].
آمازون اکوادور (شامل «آمازونیا آلتا»، جنگلهای دامنههای شرقی رشته کوههای آند استوایی) یکی از نقاط داغ تنوع زیستی در جهان محسوب میشود و شامل غنیترین جنگلهای استوایی آمازون در دوزیستان، پرندگان، پستانداران و عروق است. گیاهان [ 7 ، 11 ]. در این بخش از آمازون، شهرها در کنار رودخانه ها توسعه یافته اند و مناطق شهری پیشگام پدید آمده اند. این روند شهرنشینی در بسیاری از جوامع روستایی به دلیل رشد جمعیت و توسعه متعاقب آن زیرساخت های اساسی شهری است [ 12 ].]. افزایش تعداد جاده ها و ایجاد زیرساخت برای خدمات می تواند انتظارات کشاورزان را به این معنا که آنها شیوه زندگی خود را دوباره ارزیابی کرده اند و اکنون بین و درون مناطق شهری حرکت می کنند، اصلاح کند [ 13 ]. به این ترتیب، مناطق شهری جدید در طول دهههای گذشته در آمازون ظاهر شدهاند.
ذکر این نکته ضروری است که برای توصیف سیستمهای شهری آمازون، نظریه مکان مرکزی محدود است زیرا این سیستمها از نظر مورفولوژی، عملکرد و پیوندهای فرا منطقهای دارای تغییرات مهمی هستند [ 14 ، 15 ]. فرآیندهای مختلف گسترش شهری انواع مختلفی از اشکال شهری، سازمانهای خرد منطقهای و روابط ترکیبی حومه شهر را ایجاد کرده است که رویکردهای جدیدی فراتر از دوگانگی شهری-روستایی را طلب میکند [ 5 ، 16 ]. علاوه بر این، ساکنان شهری در آمازون در شبکه های شهری – روستایی و در تصمیم گیری در مورد استفاده از زمین های روستایی شرکت می کنند. 17 ]]. بنابراین، درک زمینهای از شهرهای آمازون ضروری است که در آن مفهوم منطقه شهری میتواند نقطه عطفی در برنامهریزی سرزمینی باشد که مناطق پیرامون شهری را در نظر میگیرد [ 18 ]. یک منطقه شهری به عنوان شبکه ای از شهرها و مناطق حاشیه شهری که ممکن است مناطق روستایی را نیز یکپارچه کنند، درک می شود. منطقه شهری به عنوان یک منطقه چند مرکزی در نظر گرفته می شود که شهر و مناطق حومه شهر را ادغام می کند [ 19 ]. در نتیجه گسترش شهری دگرگونی های مهمی در پویایی رخ داده است که قلمروهای شهری- روستایی را ایجاد می کند [ 20 ]]. علاوه بر این، مورفولوژیهای شهری توسط مجموعهای از مراحل ساخته میشوند که میتوانند با تمرکز جمعیت و به دنبال آن گسترش کاربریهای فضا از طریق انفجار/انفجار قلمرو مشخص شوند [21 ، 22 ]. از این نظر، گسترش شهری و دگرگونیهای کاربری اراضی منجر به پیکربندی فضاهای شهری منطقهای [ 23 ، 24 ، 25 ، 26 ] با شیوه زندگی شهری شده است که کل فضای منطقهای را در بر میگیرد.
ملاحظات ذکر شده در بالا زمینه پژوهشی امیدوارکنندهای را برای بازاندیشی مجدد سیستمهای شهری در آمازون با استفاده از دیدگاه شهر و بافت باز میکند. علاوه بر این، هنوز شکافهای دانشی در مورد روشهای بازنمایی و ادغام اشکال متنوع شهری در سیستمهای گسترش شهری وجود دارد. ساختار شهری را می توان به عنوان تعداد و اندازه مناطق شهری [ 27 ]، بلکه به عنوان ویژگی های مورفولوژیکی این مناطق مانند ابعاد فراکتال و ترکیب خیابان ها [ 28 ، 29 ، 30 ، 31 ، 32 ] درک کرد. با این حال، نظامبندی مورفولوژیهای شهری در مقیاس منطقهای توسعه نیافته است [ 33]. اهمیت مقیاس و بعد فراکتال برای نشان دادن ساختار شهری قبلاً مورد بحث قرار گرفته است [ 29 ، 30 ]. فراکتالیته برای شهرها به این معنی است که مناطق شهری مستقل از مقیاس تحلیل، اشکال نامنظم مشابهی دارند. بعد فراکتال شاخص کلیدی ساختار شهری و کارکرد بالقوه آن است و فضای شهری را به عنوان یک سیستم پیچیده می شناسد. به عنوان مثال، بعد فراکتال برای طبقه بندی در انواع مختلف مناطق شهری منطقه شهری لیسبون، از جمله انواع تکه های کوچک و منزوی ساخته شده شهری، تکه های پراکنده، رشد، و یکپارچگی شهری استفاده شده است [ 34 ].]. این اندازه گیری می تواند ارزیابی فرآیندهای رشد همزمان تکه تکه شدن و تحکیم شهری را که می تواند با تغییرات اجتماعی، اقتصادی و سیاسی مشخص در یک قلمرو مرتبط باشد، تسهیل کند [ 31 ]. فضای شهری را میتوان بر حسب ساختار شهری از طریق خیابانهای درون یک منطقه شهری نیز نشان داد که نشاندهنده آنتروپی فضایی شهری است [ 28 ]. علاوه بر این، خیابان های یک شهر شاخصی از ساختار شهری است که می تواند با تأثیر شهری بر روی زیستگاه های طبیعی اطراف شهر مرتبط باشد [ 35 ].
یک شاخص مفید از فعالیت های انسانی و شدت استفاده از زمین های شهری مشخص، درخشندگی مصنوعی است که می تواند با استفاده از تصاویر ماهواره ای شبانه رادیومتر تصویربرداری مادون قرمز مرئی (VIIRS) بدست آید [ 36 ]. تصویربرداری شبانه برای تعیین حدود مناطق شهری در مقیاس منطقه ای و جهانی مفید است [ 37 ]. اطلاعات بهدستآمده از تصاویر شبانه نیز یک تخمینگر مفید برای جمعیت شهری [ 38 ، 39 ] است، بهویژه برای آمازون، جایی که اطلاعات مبتنی بر سرشماری محدود یا ناقص است [ 38 ]. به طور کلی، این شاخص با تغییرات زمانی و مکانی جمعیت، فعالیتهای آنها و اشغال زمین مرتبط است [ 40 ، 41 ]].
در آمازون، تعیین حدود فضای شهری باید بعد ساختار و بعد بافت شهری را در بر بگیرد. در آمازون اکوادور فعل و انفعالات پیچیده ای پدید آمده است که تحت تأثیر عواملی مانند حضور صنعت نفت است [ 42 ]. زمینه صنایع استخراجی به ویژه به دلیل توسعه جاده ها و ایجاد مناطق جنگل زدایی جدید بر گسترش شهرها تأثیر گذاشته است و می توان گفت که آمازون شهری خود نشانه ای از فرآیندهای جنگل زدایی ناشی از بهره برداری و صادرات منابع است [ 43 ]. ، 44 ، 45]. بنابراین روابط بین مناطقی که به عنوان شهری ترسیم شده اند و بقیه قلمرو با منطق سرمایه داری مرتبط است که در آن تأثیرات گوناگون (مانند فعالیت های اقتصادی استخراجی) قلمرو را برای توسعه شهری عملیاتی می کند [ 21 ].
علاوه بر این، در آمازون اکوادور، انتقال استفاده از زمین در فرآیند شهرنشینی را می توان در مناطق بسیار کوچک شهری و سکونتگاه های انسانی، از جمله سکونتگاه های شهری بومی مشاهده کرد [ 46 ، 47 ]. از این نظر، تولید مدلهایی از مناطق شهری آمازون که مناطق شهری کوچک نوظهور را در بر میگیرد، مهم است. این مناطق نوظهور شهری به دلیل گسترش فعالیتهای مربوط به استخراج نفت، معدن و گردشگری که باعث پراکندگی کاربریهای شهری میشود و تعداد فزاینده سکونتگاههای کوچک شهری که رشد اقتصادی را دنبال میکنند و طبیعی را متحول میکنند ، ظاهر شدهاند. پوشش زمین [ 50]. روند توسعه شهری در آمازون اکوادور نسبتاً جدید است، و ادغام منطقه آمازون با اقتصاد ملی حدود یک قرن پس از بقیه مناطق جغرافیایی کشور آغاز شد [ 47 ، 51 ]. پویایی های متنوع آمازون ارائه شده از قلمرو خارج نمی شود و بخشی از روابط بین جهان بینی جهانی، مدرن و محلی آمازون است. بنابراین، این فضاها میتوانند نمایشی از تعدیلهای زندگی روزمره، در مقیاسهای سرزمینی مختلف، و در بین فرآیندهای قوی حذف مادی و نمادین ارائه دهند. 47 ].]. در این زمینه، مناطق شهری منطقه آمازون در مقایسه با مناطق شهری دیگر مناطق جغرافیایی اکوادور، ادغام کمتری دارند و زیرساختهای شهری مانند جادهها و دسترسی به خدمات اولیه را پوشش میدهند.
ما آمازون را از منظر شهری چند بعدی تجسم می کنیم. هدف این مطالعه ایجاد و نقشهبرداری مناطق شهری در آمازون اکوادور با خوشهبندی مناطق شهری با در نظر گرفتن شاخصهای کلیدی ساختار شهری (بعد فراکتال، خیابانها و درخشندگی مصنوعی شهری) و بافت شهری (فعالیتهای نفت و معدن، جنگلزدایی) است. . با انجام کار میدانی در یکی از شهرهای آمازون، منطقهبندی شهری آمازون خود را بیشتر مورد بررسی و اعتبار کیفی قرار دادیم. در نتیجه، تجزیه و تحلیل ما یک پیشنهاد قوی برای درک بهتر ساختارهای شهری در مقیاس منطقه جغرافیایی آمازون اکوادور ارائه می دهد که می تواند با پویایی در سطح محلی مرتبط باشد.
2. مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه برای این تحقیق آمازون اکوادور است، منطقه ای جغرافیایی به مساحت 120000 کیلومتر مربع که شامل 6 استان مورونا-سانتیاگو، ناپو، اورلانا، پاستازا، سوکامبیوس و زامورا-چینچیپ است. بر اساس آخرین سرشماری نفوس و مسکن اکوادور، این منطقه دارای 739814 سکنه، 48 درصد زن و 52 درصد مرد بود [ 52 ]. با استفاده از پیش بینی جمعیت برای سال 2020، جمعیت آمازون اکوادور 956699 نفر برآورد شده است [ 53 ]]، و تخمین زده می شود که بیشتر جمعیت آمازون در مناطق شهری زندگی می کنند. تاکنون مناطق آمازون از نظر مناطق صنعت نفت و مناطق حفاظت شده نشان داده شده اند و توجه کمی به بازنمایی شهری آمازون با توجه به ساختار، بافت و توزیع مناطق شهری شده است. شکل 1 استان های آمازون اکوادور و مناطق شهری این استان ها را نشان می دهد.
اطلاعات از بستر زیرساخت داده های مکانی وزارت محیط زیست اکوادور [ 54 ] استخراج شد. این پلتفرم شامل اطلاعات مکانی کاربری زمین-پوشش زمین، صنایع و پایش محیطی است. ما جدیدترین نقشه کاربری زمین-پوشش زمین اکوادور (2018) را در قالب فایل شیپ دانلود کردیم و سپس 2702 منطقه شهری مربوط به آمازون اکوادور را استخراج کردیم ( شکل 1)). مقیاس اطلاعات کاربری زمین تولید شده توسط وزارت محیط زیست اکوادور 1:100000 است. بنابراین، سطح مقیاس با منطقه جغرافیایی آمازون اکوادور مطابقت دارد. علاوه بر این، وزارت محیط زیست اکوادور استفاده از این مقیاس را هنگام تجزیه و تحلیل مسائل مربوط به یک منطقه جغرافیایی اکوادور، به عنوان مثال، آمازون پیشنهاد می کند.
شاخص های ساختار و بافت برای هر یک از این 2702 پهنه شهری محاسبه شد. شاخصهای ساختار شهری مورد استفاده عبارت بودند از: ابعاد فراکتال، تعداد خیابانهای سنگفرش و شدت تابش شهری (درخشندگی شهری). تعداد خیابان ها برای هر منطقه شهری با استفاده از اطلاعات تولید شده توسط موسسه جغرافیایی نظامی اکوادور (مقیاس 1:100000) محاسبه شد که با مقیاس منطقه جغرافیایی آمازون اکوادور مطابقت دارد.
برای محاسبه بعد فراکتال از معادله زیر استفاده شد [ 55 ]:
جایی که پمنjنشان دهنده محیط منطقه شهری ij و آمنjمنطقه خود را نشان می دهد. این شاخص فاقد واحد است و از 1 تا 2 متغیر است که مقادیر بالاتر از 1 نشان دهنده انحراف از هندسه اقلیدسی است و هر چه مقدار به 2 نزدیک شود، شکل شهری پیچیده تر یا نامنظم تر است. مزیت استفاده از بعد فراکتال نشان دادن پیچیدگی اشکال، مستقل از مقیاس فضایی است.
درخشندگی شهری با استفاده از تصاویر شبانه از مرکز دادههای ژئوفیزیک ملی (NGDC) اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA)، نسخه 1 VIIRS باند روز/شب (DNB) نورهای شبانه محاسبه شد، که با میانگین مقادیر تشعشع DNB به دست آمده توسط مجموعه رادیومتر تصویربرداری مادون قرمز مرئی (VIIRS) از مشارکت ملی قطبی مداری Suomi (SNPP) [ 56 ]. ما تصاویر ماهانه 2018 را از پایگاه داده NOAA به دست آوردیم. با این تصاویر ما یک تصویر واحد از سال 2018 با میانگین درخشندگی تولید کردیم. مجموعه تصاویر VIIRS اطلاعاتی در مورد درخشندگی سطح زمین ارائه می دهد. هر تصویر مقادیر درخشندگی را منعکس می کند که بر حسب وات بر متر مربع در هر استرادیان W/m 2 بیان می شود./sr. برای تهیه تصویر 2018، لازم بود مجموعه ای از مقادیر درخشندگی ماهانه برای به دست آوردن میانگین تابش ها برای سال 2018 و حذف مشاهدات با ابرها تهیه شود. تصاویر ماهانه VIIRS توسط دو تصویر تشکیل شده است، یکی که مقادیر درخشندگی را منعکس می کند و دیگری که ثبت های درخشندگی معتبر را در طول ماه ارائه می دهد. به دلیل وجود ابر، ممکن است برای برخی از مناطق ثبت درخشندگی در طول ماه به دست نیامده باشد. بنابراین، این نواحی باید از طریق شناسایی مناطقی که ثبت تابش معتبری ندارند، از تجزیه و تحلیل تشعشع حذف شوند و مقادیر تهی به این مناطق نسبت داده شود. بنابراین، مناطق فاقد ثبت معتبر قبل از به دست آوردن میانگین درخشندگی سال 2018 حذف می شوند. سپس شدت درخشندگی برای هر یک از پهنه های شهری محاسبه شد. این شدت درخشندگی به بزرگی درخشندگی ساطع شده توسط یک سطح خاص اشاره دارد و با جمع کردن نتایج حاصل از ضرب مقادیر مختلف درخشندگی و مساحت مناطق در متر مربع که آن درخشش را ساطع می کنند به دست می آید. نتایج بهدستآمده، شدت تابش (درخشندگی شهری)، بر حسب W/sr بیان میشود.
شاخصهای بافت شهری مورد استفاده، فواصل اقلیدسی از هر منطقه شهری تا نزدیکترین مناطق جنگلزدایی جدید شناساییشده در سال 2018، تا نزدیکترین منابع آلودگی نفتی و نزدیکترین منابع آلودگی معدنی است. در مجموع، 6 شاخص ساختار و بافت شهری در نظر گرفته شد و برای اعمال یک الگوریتم طبقه بندی برای خوشه بندی 2702 منطقه شهری آمازون اکوادور در مناطق شهری استفاده شد.
الگوریتم های خوشه بندی را می توان به عنوان تکنیک های منطقه بندی به کار برد. تکنیک های منطقه بندی متفاوتی وجود دارد. برخی از آنها موقعیت های جغرافیایی ویژگی ها (شاخص ها) را در نظر می گیرند و برخی دیگر مکان های جغرافیایی و همسایگی های مناطق فضایی را در نظر می گیرند که این ویژگی ها در آنجا بیان می شوند [ 57 ]. روشهای خوشهبندی، یادگیری بدون نظارت هستند که برای یافتن ساختار در دادهها استفاده میشوند [ 58 ]. در این مطالعه، الگوریتم K-means را به کار بردیم، الگوریتمی که به عنوان روش منطقهبندی مکانی [ 57 ] نیز شناخته میشود و به دلیل سادگی، کارایی و موفقیت تجربی یکی از محبوبترین الگوریتمهای طبقهبندی است [ 58 ].]. K-mean با در نظر گرفتن مجموعه ای از n نقطه با d بعد (ویژگی) کار می کند که با نشان داده شده است ایکسمن، من=1،…،n. K-means یک مجموعه داده را به گونه ای تقسیم می کند که مربع خطا بین میانگین باشد μکاز یک خوشه جکو نقاط این خوشه به حداقل می رسد. تابع کمینه سازی مربع خطا به صورت [ 58 ] بیان می شود:
مراحل اصلی K-means عبارتند از [ 59 ]:
-
مکان یابی مرکزها (مراکز خوشه ها) برای هر خوشه بر اساس اولین پارتیشن از خوشه های K.
-
برای اختصاص دادن هر نقطه داده به یک خوشه با نزدیکترین مرکز به نقطه.
-
برای خوشه های جدید، مرکز آنها را محاسبه کنید.
-
مراحل 2 و 3 را تکرار کنید تا زمانی که هیچ تغییری در انتساب مرکزها ایجاد نشود (سنتروئیدها دیگر “حرکت” ندارند).
ما از “روش زانویی” برای تعریف تعداد بهینه خوشه ها استفاده کردیم. “روش زانویی” یک روش عملی برای تعیین کلاس های اعداد با آزمایش روابط بین تعداد مختلف خوشه و مجموع مربعات خطاهای آنها است. K بهینه (تعداد خوشه ها) نقطه K (“نقطه زانو”) است که در آن کاهش بسیار کمی در مجموع خطا شروع می شود. ما دریافتیم که تعداد 6 خوشه برای تقسیم 2702 منطقه شهری به مناطق با در نظر گرفتن 6 شاخص برای فرآیند طبقه بندی مناسب است. ما اعتبار خوشهای را با استفاده از روشهای مجموع مربعات ارزیابی کردیم. علاوه بر این، فراتر از ارزیابی مبتنی بر داده، علاقه ما نیز این بود که فرآیند منطقهسازی تولید شده را با واقعیت در این زمینه مقایسه کنیم. بدین ترتیب، در فوریه 2020 ما کار میدانی را در شهر آمازون معروف به Lago Agrio (نام رسمی شهر Nueva Loja است) انجام دادیم تا نتایج خود را به صورت کیفی ارزیابی کنیم. با کار میدانی، پتانسیل مناطق شهری آمازون را برای درک بهتر فرآیندهای شهری در آمازون تأیید کردیم.
3. نتایج
ما مجموع مربع های درون خوشه ای 4709.79 و مجموع مربع های بین خوشه ای 11496.20 به دست آوردیم. نسبت بین به مجموع مجموع مربع های به دست آمده 0.71 بود، به این معنی که 71٪ از کل واریانس در مجموعه داده ها توسط خوشه بندی توضیح داده می شود. با در نظر گرفتن گروه بندی 2702 پهنه شهری (مشاهدات) در شش خوشه، این سطح از واریانس کیفیت خوشه بندی صحیحی را پیشنهاد می کند. علاوه بر این، p-value نسبت F (رابطه بین دو خوشه و میانگین مربعات درون خوشه) 000/0 بود (تفاوت بسیار معنیدار بین خوشهها)، که اعتبار خوشهها (مناطق) تولید شده را تایید میکند.
شکل 2 شش منطقه شهری آمازون به دست آمده و جدول 1 را نشان می دهدآمار توصیفی شاخص های مورد استفاده برای هر منطقه شهری را ارائه می دهد. منطقه شهری آمازون یک مربوط به شهرهای کوچک و مناطق شهری نوظهور مرکز و شمال آمازون اکوادور است و این منطقه از استان مورونا-سانتیاگو تا استان سوکامبیوس شامل استان های ناپو و اورلانا امتداد دارد. ما مناطق شهری نوظهور را به عنوان سکونتگاههای انسانی کوچک با زیرساختهای شهری محدود، مناطق شهری «پیشگام» در پیشروی مرزهای شهری بر روی مناطق کشاورزی و جنگلهای استوایی میدانیم. منطقه یک شهری از نظر شکل دارای پهنه های شهری بسیار نامنظم نیست و تعداد خیابان ها با وسعت ناحیه شهری متفاوت است. بیشتر مناطق شهری دارای درخشندگی کمتر از 2 W/sr هستند (مناطق عملاً در شب نور تولید نمی کنند) و در فاصله کمتر از 1 کیلومتری مناطق جنگل زدایی قرار دارند. فاصله هر منطقه تا منابع آلودگی نفتی و معدنی به طور قابل توجهی بین مناطق متفاوت است (انحراف استاندارد بسیار بالا). با این حال، بیشتر مناطق شهری در فاصله کمتر از 5 کیلومتری از منابع آلودگی نفتی و بیش از 100 کیلومتری از منابع آلودگی معدنی قرار دارند.
منطقه شهری آمازون دو شامل 770 منطقه شهری است که شهرهای کوچک و نواحی شهری نوظهور جنوب، در استان های مورونا-سانتیاگو و زامورا-چینچیپ را در بر می گیرد. ابعاد فراکتال این زون ها بسیار نزدیک به یک است (زون های نسبتا فشرده، نه خیلی نامنظم). بیشتر مناطق فاقد خیابانهای آسفالتشده، درخشندگی کمتر از 0.5 W/sr (عملاً بدون درخشندگی) هستند و در کمتر از 3 کیلومتری مناطق جنگلزدایی، بیش از 100 کیلومتری از منابع آلودگی نفتی و کمتر از 40 کیلومتری قرار دارند. منابع آلودگی معدن
منطقه شهری سه توسط شهرهای مرکز-شمال و نواحی نوظهور تشکیل شده است که در تمام استان ها به جز زامورا-چینچیپ پراکنده شده اند و شامل شهرهای مرکز استان تنا، پویو و ماکاس است. اکثر مناطق شهری این منطقه دارای اشکال نامنظم تری نسبت به میانگین تمام مناطق شهری آمازون اکوادور هستند و در مقایسه با مناطق یک و دو دارای خیابان های سنگفرش بیشتری هستند، اگرچه بیشتر خیابان ها در شهرهای پویو و پویو متمرکز شده اند. تنا. درخشندگی برای این منطقه 14.37 ± 111.63 W/sr است، به این معنی که مناطق بسیار کمی به سبک شهر Puyo (بالاتر از 1000) وجود دارد در حالی که سایر مناطق (اکثریت) دارای درخشندگی بسیار کم یا صفر هستند. بیشتر مناطق در فاصله کمتر از 1 کیلومتری از مناطق جنگل زدایی، کمتر از 30 کیلومتری از منابع آلودگی نفتی قرار دارند. و بیش از 20 کیلومتر از نزدیکترین مناطق آلوده معدن. در واقع، نزدیکترین منطقه شهری از آلودگی معدن در 13 کیلومتری قرار دارد، در حالی که برخی از مناطق در 0 کیلومتری منابع آلودگی نفتی قرار دارند.
منطقه چهار شهری آمازون شامل 64 ناحیه شهری شمال شرقی است که میانگین بعد فراکتالی آن 04/0 ± 09/1 است، مناطق فاقد خیابانهای آسفالتشده هستند و اکثر آنها درخشندگی ندارند. فاصله این زون ها تا نزدیک ترین مناطق جنگل زدایی 05/4235 ± 64/9829 متر است که نشان می دهد این منطقه در مطالعه ما نزدیک ترین منطقه به مناطق حفاظت شده قرار دارد. برخی از مناطق شهری آن در مجاورت منابع آلودگی نفتی قرار دارند اما برخی دیگر از این منابع دورتر هستند (بعضی از آنها در فاصله بیش از 100 کیلومتری قرار دارند). بیشتر مناطق منطقه در فاصله 200 کیلومتری از منابع آلودگی معدنی قرار دارند.
منطقه پنج توسط سه شهر آمازون تشکیل شده است: ال کوکا، لا جویا د لس ساچاس و شوشوفیندی. بعد فراکتالی آنها از هندسه اقلیدسی منحرف می شود و این سه شهر بیش از 300 جاده آسفالت شده و درخشندگی بالاتر از 3000 W/sr دارند. این سه شهر در مجاورت منابع آلودگی نفتی و مناطق جنگل زدایی جدید قرار دارند و در فاصله 180 کیلومتری از منابع آلودگی معدنی قرار دارند.
منطقه شش آمازون، شهر لاگو آگریو، مرکز استان سوکامبیوس است. این شهر دارای شکلی نامنظم (فرکتالیته 1.2)، 702 خیابان آسفالت شده، درخشندگی 5532.27 W/sr است و در مجاورت مناطق جنگل زدایی جدید قرار دارد. این شهر دارای منابع آلودگی نفتی است و در فاصله 200 کیلومتری از نزدیکترین منبع آلودگی معدن قرار دارد.
نتایج ما نشان میدهد که پیچیدگی بیشتری در رابطه با مناطق شهری در آمازون شمالی اکوادور وجود دارد، منطقهای که عمدتاً به فعالیتهای مرتبط با صنعت نفت اختصاص دارد. شکل 3 مناطق شهری یک، سه، پنج و شش را نشان می دهد که این منطقه را در بر می گیرد. ما این منطقه از آمازون اکوادور را به عنوان یک سیستم پیچیده شهری در نظر می گیریم که در آن مناطق شهری بسیار متفاوت در نزدیکی یکدیگر قرار دارند. شکل 3 همچنین تصویر ماهواره ای را نشان می دهد که مناطق جنگلی (سبز تیره) و مناطق کشاورزی (سبز روشن) را نشان می دهد. مناطق شهری یک و سه مناطق شهری پنج و شش را در سراسر جاده اصلی آمازون به هم متصل می کنند. تعداد مهمی از پهنه های منطقه شهری یک بین مناطق کشاورزی واقع شده است.
شکل 4 عمدتاً منطقه شهری شش، شهر لاگو آگریو، و همچنین منابع آلودگی نفتی، خیابان های آسفالت شده و جاده های اصلی را نشان می دهد که لاگو آگریو را با سایر مناطق شهری متصل می کند. تصاویر نمایش داده شده مناطق کشاورزی را در تضاد با مناطق جنگلی نشان می دهد.
شکل 5 برخی از تصاویر کار میدانی ما را نشان می دهد. ما در نظر داریم که مناطق شهری آمازون اطلاعات اولیه در مورد رشد و تثبیت شهری را تسهیل میکنند و در کار میدانی، عملکرد واقعی رویکرد جغرافیایی خود را با موفقیت آزمایش کردیم. منطقه شهری شش دقیقاً پیوستار شهری یک شهر را تعریف می کند (لاگو آگریو) در حالی که منطقه شهری سه نشان دهنده مناطق جدا شده از شهر اما با یکپارچگی شهری قوی است: شکل 5 a یک محله یکپارچه را نشان می دهد که در سمت جنوبی رودخانه قرار دارد (قطع شده با شهر)، و شکل 5b منطقه سه را از طریق یک محله ادغام شده در شمال شرقی لاگو آگریو و نزدیک به یک سکوی نفتی نشان می دهد. منطقه شهری یک فرآیندهای نوظهور شهری مانند توسعه مسکن عمومی جدید ( شکل 5 ج) و فرآیند شهرنشینی خصوصی اخیر ( شکل 5 د) را نشان می دهد که در کنار جاده اصلی آمازون واقع شده است که لاگو آگریو را به پایتخت اکوادور متصل می کند. کیتو مناطق یک و سه نشان دهنده فرآیندهای واقعی گسترش شهری لاگو آگریو به سمت غرب است. منطقه سه نیز همراه با فعالیت های نفتی واقع در شمال شرق این شهرستان، منطقه شش است.
4. بحث
با توجه به دانش ما، مطالعه ما اولین مطالعهای است که با استفاده از شاخصهای کلیدی ساختار و بافت شهری در ادبیات آکادمیک در مورد تولید مناطق شهری آمازون از یک رویکرد جغرافیایی استفاده میکند. ما شش منطقه شهری آمازون را برای اکوادور شناسایی کردهایم. مزیت رویکرد کاربردی، توانایی در نظر گرفتن ساختار شهری و شاخصهای زمینه مرتبط با واقعیتهای آمازون مانند آلودگی نفتی است. همچنین ذکر این نکته ضروری است که روش شناسی کاربردی وجود مناطق شهری را به رسمیت می شناسد که لزوماً نیازی به داشتن مناطق شهری مجاور ندارند. بنابراین، یک منطقه شهری آمازون به عنوان مجموعه ای از مناطق شهری است که پراکنده هستند و می توانند همسایگی مناطق دیگر مناطق شهری باشند. به عبارت دیگر،
مشخص شده است که توزیع و خوشهبندی ویژگیهای اساسی فرم شهری هستند، که در آن شکل میتواند تک مرکزی، چند مرکزی یا پراکنده غیرمتمرکز باشد [ 60 ]. در آمازون اکوادور، مناطق شهری یک تا چهار دارای پراکندگی غیرمتمرکز هستند، منطقه پنج شکل چند مرکزی از سه مرکز دارد، در حالی که منطقه پنج تک مرکزی است. با این حال، ما در نظر می گیریم که حتی بین این مناطق تعاملات پیچیده در مقیاس های مختلف وجود دارد. بنابراین، این مناطق می توانند در مقیاس های درون شهری، بین شهری و بین منطقه ای [ 61 ] عمل کنند و مقیاس درون شهری (سطح میانی) را به عنوان چند مرکزیت با پراکندگی و مراکز فرعی شهری [ 62 ، 63 ] درک کنند.]، بین شهری (سطح کلان) به عنوان تعامل بین شهرک های مختلف [ 63 ]، و مقیاس بین منطقه ای، به عنوان مناطق کلان شهری گسترده. با این حال، برای این مطالعه، مقیاس بین منطقهای به آمازون اکوادور اشاره دارد که در آن شش منطقه مختلف شهری در تعامل هستند. شکل 2 ، شکل 3 ، شکل 4 و شکل 5ارزیابی مفاهیم چند مقیاسی یافته های ما را تسهیل کرد. اگرچه مناطق شهری آمازون برای درک سیستم شهری در مقیاس منطقه جغرافیایی اکوادور سازگار هستند، ما معتقدیم که منطقهبندی بهدستآمده را میتوان در مقیاسهای متنوعی از پویایی شهری تفسیر کرد. به عنوان مثال، چندین منطقه شهری منطقه سه واقع در نزدیکی لاگو آگریو وابسته به فعالیت های نفتی هستند و تحت تاثیر آلودگی نفتی قرار دارند.
پویایی مناطق درون شهری و بین شهری، پهنه های متمایز با درخشندگی بسیار کم یا صفر و حضور بسیار کم یا پوچ خیابان های سنگفرش را نشان می دهد. این سناریوها شرایط متنوعی را در شهرهای آمازون نشان میدهند: کمبود زیرساخت و در عین حال شبکههای زیرمنطقهای با نرخ بالای شهرنشینی شکل میگیرد [ 64 ]]. در مواردی که پراکندگی شهری دسترسی محدودی به خدمات دارد، کیفیت زندگی شهری تحت تأثیر قرار می گیرد. علاوه بر این، حضور صنایع نفت و معدن در آمازون یک بافت شهری ایجاد میکند که میتواند پیامدهای سلامتی را بدتر کرده و کیفیت زندگی را برای ساکنان شهری کاهش دهد. در منطقه جغرافیایی آمازون، روند شهرنشینی شامل جمعیت های بومی نیز شده است. اگرچه مردم بومی در آمازون به طور سنتی در محیطهای روستایی زندگی میکنند، اما بخشی از واقعیتها و واکنشهای اجتماعی متعددی هستند که میتوانند به طور نمادین و فیزیکی زندگی شهری را در بر بگیرند [ 47 ].]. مناطق یک و چهار را می توان نشان دهنده این چرخش شهری دانست. به عنوان مثال، منطقه چهار در قلمروهای بومی، نزدیک به مناطق حفاظت شده است، اما با وجود جاده هایی که برای استخراج منابع استفاده می شود، مرتبط است. این یافته حاکی از فرآیند شهرنشینی است که در آینده ممکن است با مناطق حفاظت شده همپوشانی داشته باشد.
پروژه های بزرگ تا حد زیادی بر روند شهرنشینی در آمازون اکوادور تأثیر گذاشته اند. از یک سو، شمال آمازون (جایی که لاگو آگریو، منطقه شش قرار دارد) اولین جایی بود که در آن بهره برداری نفت در آمازون اکوادور آغاز شد (حدود 60 سال پیش). در نتیجه، در حال حاضر یکپارچه ترین منطقه شهری آمازون اکوادور است. از سوی دیگر، آمازون شمالی اکوادور بخشی از “ابتکار یکپارچه سازی زیرساخت های منطقه ای آمریکای جنوبی” است. در این زمینه ها، شهرنشینی به سرعت در این منطقه از اکوادور در حال گسترش است. در آمازون جنوبی اکوادور، جایی که منطقه شهری دو ارائه شده است، چندین شهر کوچک و مناطق شهری نوظهور وجود دارد که توسعه و گسترش آنها با پروژه های بزرگ معدنی مرتبط است [ 48 ].]. استخراج معادن نسبتاً جدید است (30 سال) در آمازون اکوادور، و پویاییهای شهری متنوع اخیراً با افزایش فعالیتهای معدنی در حال ظهور و تغییر هستند.
اکثر مطالعات در مورد آمازون اکوادور بر تعاملات بین آمازون و سایر مناطق جغرافیایی کشور مانند منطقه هایلندز (سیرا) و ارتباطات بین آمازون و فرآیندهای سیاره ای متمرکز شده اند [ 65 ، 66]. اگرچه این تحلیلها برای توضیح جنبههای فضایی و پویایی آمازون ضروری هستند، اما تشکیلات درون آمازونی را مطالعه نمیکنند. نتایج ما برای اولین بار آمازون شهری را از طریق مورفولوژی، ساختار و زمینه شهری توصیف میکند: ما نقشهبرداری از آمازون را از طریق لنز شهری ارائه میکنیم. رویکرد ما همچنین ارزیابی اولیه گسترش شهری لاگو آگریو را تسهیل میکند و این تحقیق را به عنوان یک مطالعه آزمایشی در نظر میگیریم تا مشخص کنیم کدام مناطق شهری این شهر با تغییرات قابلتوجهی مواجه هستند.
یکی از کاربردهای احتمالی روش مورد استفاده در این تحقیق، توصیف شهری مناطق مورد مطالعه بزرگ با استفاده از منابع اطلاعاتی متنوع است. نتایج بهدستآمده در این مطالعه نشاندهنده یک سیستم بزرگ منطقهای شهری آمازون است که از یک رویکرد جغرافیایی استفاده میکند، یک دیدگاه واقعاً کمی مطالعهشده در ادبیات علمی در مورد آمازون. این کار را میتوان پیشنهادی پیشگامانه برای تجسم پیچیدگی شهری آمازون و تسهیل تحلیلهای عمیقتر از فرآیندهای سرزمینی شهری در منطقه در نظر گرفت. علاوه بر این، مطالعه حاضر میتواند بحثهای مفهومی نوآورانهای را در مورد رویکردهای اندازهگیری شهرنشینی با توجه به انفجار/انفجار شهری باز کند. تأیید کیفی ما در این زمینه همچنین مطابقت بین مناطق شهری مبتنی بر جغرافیای جغرافیایی و آماری و واقعیتهای شهری در سطح محلی را روشن میکند. چندین فرآیند شهری مانند توسعه مسکن وجود دارد که در منطقهبندی تولید شده نشان داده میشود. در مجموع، این مطالعه مزیت استفاده از روشهای ترکیبی را برای درک بهتر توپولوژیهای شهری آمازون برای دانش دقیقتر منطقهبندی شهری نشان میدهد.
برخی محدودیتها در تحقیقات ما وجود دارد که با این وجود نیازهای تحقیقاتی آینده را روشن میکند. اگرچه یک رویکرد جغرافیایی برای ساختن مناطق شهری به کار گرفته شده است، اما ذکر این نکته مهم است که شهرها از طریق پیوندهای فرهنگی، اجتماعی، نهادی و سیاسی از نظر عملکردی به هم متصل هستند [ 63 ].]. بنابراین، ما بر این باوریم که تحقیقات آتی مرتبط با این مطالعه میتواند اطلاعات کیفی جنبههای اجتماعی-اقتصادی و فرهنگی ساکنان شهری را در رویکرد جغرافیایی بگنجاند. مطالعه ما یک دیدگاه تاریخی از مناطق شهری را در بر نداشت. این نوع دیدگاه، درک کامل تری از تغییرات شهری را که می تواند از تولید سناریوهای اکتشافی شهرنشینی حمایت کند، منتقل می کند. برای ادامه تحقیقات خود، قصد داریم روی پویایی زمانی برخی از شهرهای آمازون اکوادور کار کنیم. الگوریتم K-means یک الگوریتم سریع، قوی و مفید برای خوشه بندی است. با این حال، سایر الگوریتمهای خوشهبندی ممکن است به الگوهای منطقهبندی متفاوتی نسبت به الگوریتمهایی که در این مطالعه به دست آوردیم منجر شود. مطالعه بیشتر روش های خوشه بندی برای منطقه بندی شهری مورد توجه خواهد بود. علاوه بر این، ما در نظر میگیریم که شاخصهای مورد استفاده در الگوریتم K-means میتوانند برای ایجاد یک شاخص شهرنشینی آمازون استفاده شوند. برای محاسبه این شاخص، تعریف وزن شاخصها بسیار مهم خواهد بود و ممکن است از روشهای آماری یا روشهای چند معیاره برای وزندهی استفاده شود.67 ، 68]. چندین سؤال دیگر باقی مانده است که در منطقه بندی شهری که در این مطالعه به آن پرداخته می شود. به عنوان مثال، مناطق شهری آمازون تا چه حد می توانند از برنامه ریزان و تصمیم گیرندگان برای بهبود برنامه ریزی شهری حمایت کنند؟ حاشیه های شهری جدید چه ویژگی هایی دارند؟ چه کسی آنجا زندگی می کند؟ چگونه پویایی مهاجرت در آمازون می تواند این مناطق شهری نوظهور را توضیح دهد؟ ما همچنین در نظر داریم که مطالعات بعدی باید بر روی اثرات مخرب توسعه شهری در اکوسیستم های آمازون تمرکز کنند. این امر به ویژه در مواردی که شهرهای آمازون فاقد سیستم تصفیه فاضلاب هستند و سیستم های ضعیفی برای جمع آوری و دفع زباله دارند بسیار مهم است. ادامه تحقیقات در مورد بازنمایی شهری آمازون کاملاً موجه به نظر می رسد زیرا حضور فرآیندهای محلی و جهانی که پیکربندی و معیشت سکونتگاه های انسانی را می سازد و از بین می برد، به طور چشمگیری بر شیوه های زندگی محلی آمازون تأثیر می گذارد. مطالعه ما اولین توصیف مناطق شهری در آمازون است و یک خط پایه برای حمایت از رویکردها و راهحلها برای فرآیندهای شهری پایدار ارائه میدهد. برنامهریزی فضایی بر اساس رویکرد منطقهایسازی ما میتواند بر دیدگاههای سنتی برنامهریزی سرزمینی در آمازون بر اساس دوگانگی مناطق حفاظتشده/ استخراج منابع غلبه کند. علاوه بر این، منطقهبندی ما ممکن است به عنوان نمایشی از ساختار فضاها و شیوههای فضایی از دیدگاه فضای نرم و فازی برنامهریزی فضایی استفاده شود. به طور چشمگیری بر شیوه های زندگی محلی آمازون تأثیر می گذارد. مطالعه ما اولین توصیف مناطق شهری در آمازون است و یک خط پایه برای حمایت از رویکردها و راهحلها برای فرآیندهای شهری پایدار ارائه میدهد. برنامهریزی فضایی بر اساس رویکرد منطقهایسازی ما میتواند بر دیدگاههای سنتی برنامهریزی سرزمینی در آمازون بر اساس دوگانگی مناطق حفاظتشده/ استخراج منابع غلبه کند. علاوه بر این، منطقهبندی ما ممکن است به عنوان نمایشی از ساختار فضاها و شیوههای فضایی از دیدگاه فضای نرم و فازی برنامهریزی فضایی استفاده شود. به طور چشمگیری بر شیوه های زندگی محلی آمازون تأثیر می گذارد. مطالعه ما اولین توصیف مناطق شهری در آمازون است و یک خط پایه برای حمایت از رویکردها و راهحلها برای فرآیندهای شهری پایدار ارائه میدهد. برنامهریزی فضایی بر اساس رویکرد منطقهایسازی ما میتواند بر دیدگاههای سنتی برنامهریزی سرزمینی در آمازون بر اساس دوگانگی مناطق حفاظتشده/ استخراج منابع غلبه کند. علاوه بر این، منطقهبندی ما ممکن است به عنوان نمایشی از ساختار فضاها و شیوههای فضایی از دیدگاه فضای نرم و فازی برنامهریزی فضایی استفاده شود. برنامهریزی فضایی بر اساس رویکرد منطقهایسازی ما میتواند بر دیدگاههای سنتی برنامهریزی سرزمینی در آمازون بر اساس دوگانگی مناطق حفاظتشده/ استخراج منابع غلبه کند. علاوه بر این، منطقهبندی ما ممکن است به عنوان نمایشی از ساختار فضاها و شیوههای فضایی از دیدگاه فضای نرم و فازی برنامهریزی فضایی استفاده شود. برنامهریزی فضایی بر اساس رویکرد منطقهایسازی ما میتواند بر دیدگاههای سنتی برنامهریزی سرزمینی در آمازون بر اساس دوگانگی مناطق حفاظتشده/ استخراج منابع غلبه کند. علاوه بر این، منطقهبندی ما ممکن است به عنوان نمایشی از ساختار فضاها و شیوههای فضایی از دیدگاه فضای نرم و فازی برنامهریزی فضایی استفاده شود.69 ]. فضاهای نرم میتوانند شامل برنامهریزی غیررسمی باشند و یک دیدگاه فازی به این معنی است که اشکال فضا و حاکمیت باید پاسخهای سیاست انعطافپذیر را فعال کنند [ 69 ]. مناطق شهری که هر یک از مناطق آمازون را تشکیل می دهند، به خودی خود شبکه ای از فضاها هستند که می توانند به عنوان مناطق برنامه ریزی کاربردی درک شوند. شش منطقه آمازون یک سیستم منطقه ای چند مرکزی هستند که پیکربندی فضایی آن ممکن است یک فضای کاربردی باشد که در آن مناطق شهری مختلف عملکردهای متنوعی را نشان می دهند. این نماهای شبکه ای و چند مرکزی از آمازون می تواند پیامدهای مهمی برای برنامه ریزی شهری آینده این بخش استثنایی از جهان داشته باشد.
بدون دیدگاه