مدل سازی توسعه شهر با ترکیب اتوماسیون سلولی و الگوریتم ژنتیک

امروزه شهرها با رشدی قابل توجه در حال گسترش و توسعه هستند، به طوری که فرآیند توسعه شهرها در حال حاضر یکی از مهم ترین موضوعات پیش روی پژوهشگران مسائل شهری، متخصصین سنجش از دور، فتوگرامتری و سیستم اطلاعات جغرافیایی است.در این شرایط استفاده از داده های سنجش از دور و بستر سیستم اطلاعات مکانی، در کنار مدل های محاسباتی امکان مدلسازی و پیشبینی توسعه شهرها را به ارمغان آورده است. از این رو مدل های مختلفی توسط محققان؛ توسعه یافته تا از طریق به کارگیری این مدل ها بتوانروند رشد شهر را شبیه سازی نمود. در این الگوریتم، اتوماسیون سلولی به عنوان یک ابزار مدل سازی قدرتمند بوده و کالیبره کردن پارامترها در آن برای پیش بینی دقیق و واقعی بسیار اهمیت دارد؛ و با به کارگیری الگوریتم ژنتیک فضای جستجو محدود شده و در زمان کمتری پارامترهای بهینه استخراج و مدل سازی شده و مورد ارزیابی قرار می گیرند. این تحقیق در نظر دارد با استفاده از نقشه های کاربری و پوشش های بدست آمده از تحلیل تصاویر لندست در بازه های زمانی 2001 و 2015 در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی و با ترکیبمدل سلول های خودکار CA و الگوریتم ژنتیک GA به شبیه سازی و پیش بینی تغییرات فیزیکی شهر کلاله واقع در استان گلستان بپردازد. در این تحقیق تابع هدف شاخص درصد تناظر صحیح PCM بوده که حاصل اختلاف بین تصویر شبیه سازی شده و تصویر مبدا می باشد. بر اساس نتایج مقدار ضریب کاپای بدست آمده حاصل از ترکیب اتوماسیون سلولی و الگوریتم ژنتیک برابر با 86.8 % بوده و نشان دهنده این است که با ترکیب اتوماسیون سلولی با الگوریتم های بهینه سازی همچون الگوریتم ژنتیک می توان الگوهای رشد شهری را با دقت بالاتر از 80 % پیش بینی نمود.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی تغییرات کاربری اراضی شهری ، قوانین تبدیل احتمالاتی ، سلول های خودکار ، الگوریتم ژنتیک GA