تخصیص زمین نیشکر
مطالعه موردی ۴ – تخصیص زمین نیشکر
این مطالعه موردی ادغام GIS و تجزیه و تحلیل چند معیاره را برای تخصیص زمین نیشکر در حوضه آبریز رودخانه هربرت در شمال کوئینزلند، استرالیا نشان می دهد (ژو و همکاران، ۲۰۰۱).
حوضه آبریز رودخانه هربرت حدود ۱۰ هزار کیلومتر مربع مساحت دارد (شکل ۱۰-۶). صنعت قند بزرگترین صنعت کشاورزی فشرده در کشور است حوضه آبریز سایر صنایع مهم شامل جنگلداری، گوشت گاو و کشت در مقیاس کوچک محصولاتی مانند آناناس، خربزه و کدو تنبل است. زمین هایی که برای کشاورزی زراعی استفاده نمی شود عمدتاً تحت پوشش گیاهی بومی یا مراتع بهبود یافته برای تولید گوشت گاو است. مناطق کوچک برای فعالیتهای معدنی و صنعتی استفاده می شود. منطقه مورد مطالعه در جنوب شرقی حوضه (معروف به هربرت پایین) واقع شده است، جایی که نیشکر بیشترین کاربری زمین را دارد.
این مطالعه با هدف کمک به استفاده کنندگان صنعت و دولت برای بررسی و ارزیابی سناریوهای مختلف تخصیص زمین برای تولید نیشکر در حوضه انجام شد. از SMARTER (به بخش ۹-۱ مراجعه کنید) برای کمک به کاربران در شناسایی معیارهایی که برای تخصیص زمین نیشکر مهم هستند، ارزیابی های ذهنی از اهمیت نسبی این معیارها و تبدیل ارزیابی ها به مجموعه ای از وزن ها استفاده کرد. GIS برای توسعه لایه های داده نقشه برای نشان دادن معیارهای تخصیص مشخص شده و محدودیت های احتمالی برای استفاده از نیشکر، ترکیب این لایه های نقشه از طریق مدل سازی مکانی، شناسایی زمین مناسب برای تولید نیشکر با استفاده از وزن های خردتر و تولید نقشه های زمین استفاده شد.
شکل ۱۰-۶ حوضه آبریز هربرت
یک پایگاه داده دقیق GIS گردآوری شد که حاوی لایه‌های داده نقشه برای کاربری/پوشش زمین، شیب، ارتفاع، تناسب زمین برای نیشکر، جاده‌ها، رودخانه‌ها، مکان‌های آسیاب و مناطق مستعد سیل است. تمام لایه های داده نقشه در قالب ARC/INFO GRID ، با وضوح سلول ۱۰۰m × ۱۰۰m بودند. ArcView (نسخه اولیه ArcMap) برای تجزیه و تحلیل استفاده شد.
روش زیر مورد استفاده قرار گرفت :
۱- تعیین محدودیت های کاربری زمین و معیارهای تخصیص
محدودیت های استفاده از زمین نشان دهنده محدودیت هایی است که در مناطق تولید نیشکر اعمال شده است. آنها مناطقی از شرایط بیوفیزیکی و محیطی را مشخص می کنند که برای نیشکر نامناسب است. این مناطق شامل مناطقی است که جنگل های دولتی، پارک های ملی، تالاب ها یا مناطق مستعد سیل در آن واقع شده اند. معیارهای تخصیص زمین نیشکر شامل تناسب زمین، شیب، نزدیکی به آسیاب های موجود، نزدیکی به جاده ها، فشردگی شکل بلوک های زمین نیشکر و تکه تکه شدن منظره است. فشردگی شکل بلوک های خاکی نیشکر به صورت زیر اندازه گیری می شود :
که در اینجا A مساحت بر حسب کیلومتر مربع و P محیط کیلومتر بلوک خشک نیشکر است ( بوگائرت و همکاران، ۲۰۰۰). وقتی Cs برابر ۱ است، بلوک زمین نیشکر مربع است. بلوک زمینی نیشکر جمع و جورتر دارای C است و مدیریت و نگهداری آن آسان تر است. تکه تکه شدن منظره به صورت زیر محاسبه می شود :
که در اینجا مساحت کل زمین نیشکر و PS کل محیط زمین نیشکر در منطقه مورد مطالعه است (میلن، ۱۹۸۸). هرچه Fg بالاتر باشد، منظره کمتر تکه تکه می شود. هر دو Cs و Fg را می توان در GIS محاسبه کرد.
۲- لایه های داده محدودیت را آماده کنید.
هر محدودیت کاربری زمین به عنوان یک لایه داده نقشه در GIS نشان داده می شود. نقشه های محدودیت با حذف مناطقی که با ویژگی ها یا مقادیر خاصی از ویژگی ها مشخص می شوند از در نظر گرفتن ایجاد می شوند. آنها مناطق را به دو دسته تقسیم می کنند: امکان پذیر و غیر قابل اجرا. به نواحی امکان پذیر مقدار ۱ و به نواحی غیرقابل اجرا مقدار صفر اختصاص داده شده است.
۳- داده ها را برای اندازه گیری معیارهای تخصیص آماده کنید. هر معیار تخصیص نیز به عنوان لایه داده نقشه در GIS نشان داده می شود.
۴- نقشه های محدودیت و معیار را برای ایجاد نقشه واحد فضایی ترکیب کنید. نقشه واحد فضایی با اعمال محدودیت‌های کاربری اراضی، مناطق محدود را حذف می‌کند. هر واحد فضایی یک منطقه جایگزین برای تولید نیشکر را نشان می دهد و حاوی مقادیر امتیاز برای همه معیارهای تخصیص است.
۵- معیارهای تخصیص را به ترتیب اهمیت رتبه بندی کنید. این با پرسیدن از تصمیم گیرندگان انجام می شود: تصور کنید یک قطعه زمین نیشکر دارید که بدترین عملکرد ممکن را در همه معیارها دارد. شما در حال انتخاب منطقه جایگزین هستید. شما می توانید ارزش معیار را برای دستیابی به بهترین سطح ممکن برای تولید نیشکر افزایش دهید. در میان همه n معیار، ارزش کدام یک را بهبود می دهید تا جایگزین مطلوب تر باشد؟
سپس تصمیم گیرندگان یکی از n معیار را انتخاب می کنند. این معیار از فهرست حذف می‌شود و از تصمیم‌گیرندگان خواسته می‌شود که یک معیار را از لیست باقی‌مانده انتخاب کنند که ترجیح می‌دهند ارزش آن را بهبود بخشند تا جایگزین مطلوب‌تر باشد. این امر ادامه می یابد و نتیجه آن است که رتبه بندی معیارها به دست می آید. مهمترین معیار، اولین انتخاب شده در این عملیات و آخرین انتخاب کمترین اهمیت است.
۶- وزن ها را برآورد کنید.
این مرحله با استفاده از روش وزن دهی SMARTER وزن های عددی را بر اساس ترتیب رتبه اهمیت آنها که در مرحله قبل به دست آمد، تخمین زده و به آنها اختصاص می دهد.
۷- امتیازات کلی را برای هر واحد فضایی محاسبه کنید.
این محاسبه با اعمال روش جمع وزنی بر روی تمام واحدهای فضایی نقشه واحد مکانی انجام می شود.
۸- تخصیص امکان پذیرترین زمین برای تولید نیشکر.
۹- طرح استفاده از زمین نیشکر در آینده ایجاد کنید.
زمین نیشکر اختصاص یافته به صورت نقشه تخصیص نیشکر ارائه شده است. مراحل ۱ تا ۸ را می توان برای توسعه سناریوهای مختلف تخصیص زمین با تعریف محدودیت های کاربری مختلف و معیارهای تخصیص، و با ارائه رتبه بندی های مختلف معیارها تکرار کرد. سه سناریو برای تخصیص زمین نیشکر در منطقه مورد مطالعه در شکل ۱۰-۷ نشان داده شده است.
شکل ۱۰-۷ سناریوهای اختصاص زمین نیشکر : (الف) سناریوی ۱ ، (ب) سناریو ۲ و (ج) سناریو ۳
در سناریوی اول، برنامه تخصیص حدود ۶۰۰ کیلومتر مربع زمین به تولید نیشکر است. معیارهای تخصیص انتخاب شده شامل تناسب زمین برای نیشکر، شیب، فاصله تا آسیاب، فاصله تا جاده ها، فشردگی شکل بلوک زمین نیشکر و تکه تکه شدن منظره است. آنها به ترتیب اهمیت رتبه بندی می شوند: تناسب زمین برای نیشکر > شیب > فاصله تا آسیاب > فاصله تا جاده ها > تکه تکه شدن منظره> فشردگی شکل بلوک زمین نیشکر می باشند. پارک های ملی، جنگل های ایالتی و مناطقی با شیب ۸ درصد یا بیشتر محفوظ هستند. شکل ۱۰-۷ a نشان می دهد که تخصیص زمین جدید نیشکر (نقشه برداری شده به عنوان مناطق سایه سبز) در امتداد رودخانه های اصلی به دلیل اهمیتی که بر معیار “مناسب بودن زمین برای نیشکر” گذاشته شده است، توزیع شده است.
در سناریوی دوم به همان میزان زمین برای تولید نیشکر ، ۶۰۰ کیلومتر مربع برنامه ریزی شده است. مجموعه متفاوتی از معیارهای تخصیص، از جمله مناسب بودن زمین برای نیشکر، فاصله تا آسیاب ها و تکه تکه شدن منظره انتخاب شده است. آنها به ترتیب زیر طبقه بندی می شوند : فاصله تا کارخانه ها> تکه تکه شدن منظره> مناسب بودن زمین برای نیشکر. همان محدودیت های استفاده از زمین که در سناریوی اول اعمال شده است. نتیجه تخصیص زمین نیشکر برای این سناریو در شکل ۱۰-۷ b نشان داده شده است. در این سناریو، تخصیص زمین نیشکر جدید به دلیل اهمیتی که بر معیار “فاصله تا آسیاب ها” قائل شده است، به سمت شرق منحرف می شود.
با همان محدودیت های استفاده از زمین، سناریوی سوم ۶۰۰ کیلومتر مربع زمین را برای تولید نیشکر با توجه به همان معیارهای استفاده شده در سناریوی اول اختصاص می دهد، اما به ترتیب زیر رتبه بندی می شود : تجزیه منظره> شکل فشردگی بلوک زمین نیشکر> فاصله تا آسیاب ها> فاصله تا جاده ها> تناسب زمین برای نیشکر> شیب. شکل ۱۰-۷ c این سناریو را نشان می دهد.
از طریق استفاده از این روش، سناریوهای تخصیص زمین نیشکر را می توان با موارد زیر توسعه داد: (الف) با استفاده از مجموعه معیارهای مختلف، (ب) اعمال مجموعه های مختلف محدودیت های کاربری زمین، (ج) ارائه رتبه های مختلف اهمیت معیارهای انتخاب شده و د) تعیین اهداف مختلف برای تولید نیشکر. با مقایسه سناریوهای تخصیص زمین براساس معیارها و وزن ها، تصمیم گیرندگان می توانند مفاهیم سیاست های مختلف در استراتژی تخصیص را برای دستیابی به اهداف توسعه بدون نقض محدودیت های توسعه و در عین حال به حداقل رساندن تعارض با دیگر خواسته های استفاده از زمین، مورد بررسی قرار دهند.
بدون دیدگاه