خلاصة:
مدلهای شبیهسازی و بهینهسازی تغییرات کاربری زمین، ابزاری برای درک عوامل پیشران و پیامدهای ناشی از تغییر کاربریهای زمین است و شیوۀ این تغییرات را در طی مکان و زمان پیشبینی و تشریح میکند. این مدلها در کنار ابزارهای تحلیل سناریو کمک شایانی به سیاستگذاران و برنامهریزان آمایش سرزمین میکند. انواع بسیاری از مدلهای کاربری زمین و کاربردهای آن در حال حاضر وجود دارند که هر کدام از دیدگاه متفاوتی به مسأله نگاه کردهاند. مرور مفاهیم موجود در مبحث کاربری زمین و دستهبندی مدلهای مربوط به لحاظ مفهومی و روششناسی، قدم ابتدایی و اساسی در درک بهتر این مفاهیم و بهکارگیری صحیح این مدلها در کاربردهای دنیای واقعی است. همچنین داشتن نگاهی جامع به این روشها و مدلها و نیز نقاط قوت و ضعف هر کدام، میتواند به محققان در ارائۀ نسل جدیدی از مدلها که جامعیت و یکپارچگی بیشتری داشته باشند، کمک زیادی کند. بنابراین در این مقاله در سه قسمت، تحقیقات انجامشده در حوزۀ تغییرات کاربری زمین بررسی میشود: مفاهیم محوری، اصول محوری و روشهای مدلسازی. ابتدا محورهای مفهومی که متمایزکنندۀ تحقیقات انجامشده در بحث تغییرات کاربری زمین هستند، تشریح و سپس اصول محوری معرفی شده است که این تغییرات بر اساس آنها رخ میدهند. در ادامۀ مقاله، شیوۀ جاریشدن مفاهیم و اصول اشارهشده در قالب مدلهای عملیاتی مختلف، تشریح و دستهبندی جامعی از مدلهای موجود به لحاظ روششناسی بهکاررفته در آنها ارائه شده است. بر اساس دستهبندی و مرور صورتگرفته، برخی از مسایل مهم قابل تحقیق در مدلسازی کاربری زمین و پیشنهاداتی برای توسعههای آیندۀ این مدلها بیان شده است. لزوم توجه بیشتر به جامعیت و یکپارچگی مدلها و توسعۀ مدلهایی با درنظرگرفتن اهداف جامعتر و نیز ارائۀ روشهای حل جدید و کارا از مهمترین زمینههای تحقیقات آینده در این حوزه است.
ملخص الجهاز:
"در اینجا سعی شده است تا ابتدا عواملی که تحقیقات مدلسازی تغییرات کاربری زمین را به لحاظ مفهومی از یکدیگر متمایز میکنند، برشمرده شوند و به عبارتی، تحقیقات انجامشده به لحاظ محتوایی دستهبندی شوند، سپس با در نظر گرفتن تحقیقات مذکور، ضمن بیان اصول محوری که تغییرات کاربری زمین بر اساس آنها شکل میگیرد، تمام تحقیقات انجامشده در این زمینه به لحاظ روششناسی دستهبندی شوند؛ به شکلی که پوششدهندۀ تمام تحقیقات اشارهشده در قبل نیز باشند.
اطلاعات مورد نیاز تحقیق در مرحلۀ اول با استفاده از جستجوی کلیدواژههای کاربری زمین (land use)، تغییرات کاربری زمین (land use change)، مدلسازی تغییرات کاربری زمین (land use change modelling) و برنامهریزی فضایی (spatial planning) و در مرحلۀ بعد با ترکیب آنها با کلیدواژههای مدلسازی (modelling)، شبیهسازی (simulation)، بهینه سازی (optimization)، ارزیابی یکپارچه (integrated assessment)، الگوریتم (algorithm)، مرور ادبیات (literature review)، اولویتهای تحقیق (research priorities)، اصول محوری (core principles) و مفاهیم (concepts) در پایگاههای اطلاعاتی scopus، elsevier، springer، emerald، wiley و SID جمعآوری شده است.
بررسی عمیق ادبیات مدلسازی تغییرات کاربری زمین نشان میدهد که تمام مدلهای موجود در این رابطه، حداقل بر یکی از چهار اصل محوری ذیل بنا نهاده شدهاند(Lantman, Verburg, Bregt, & (Geertman, 2011.
اصل پایه در اتوماسیون سلولی آن است که تغییر کاربری زمین به وسیلۀ وضعیت فعلی یک سلول و تغییرات در سلولهای همسایۀ آن، قابل تشریح است؛ بنابراین مدلهای این دسته بر مبنای اصل محوری «پیوستگی توسعۀ تاریخی» و «برهمکنش مجاورتی» هستند.
یکی از ابزارهایی که به شکل بسیار وسیعی در این رابطه استفاده شده است، برنامۀ کامپیوتری FRAGSTATS است که مکگریگال و مارکس(McGarigal & Marks, 1995) آن را ارائه کردهاند و میتواند انبوهی از دادههای آماری را تحلیل کند."