مدلسازی توسعه شهری با استفاده از اتوماسیون سلولی و الگوریتم ژنتیک (منطقه مورد مطالعه: شهر شیراز)

امروزه گسترش فیزیکی روزافزون و بدون برنامه ریزی شهرها، باعث کاهش کیفیت زندگی جوامع شهری و غیرشهری شده است. درک فرایند رشد شهری در برنامه ریزی و مدیریت شهری به منظور رسیدن به شهری پایدار بسیار مهم است. از طرف دیگر مدلسازی الگوهای فضایی شهری می تواند دید مناسبی در مورد اینکه چگونه شهرها تحت شرایط مختلف اجتماعی و اقتصادی و محیطی توسعه می یابند، ایجاد کند. تاکنون تلاش های زیادی در زمینه مدلسازی توسعه شهری با استفاده از اتوماسیون سلولی صورت پذیرفته است اما برای ایجاد یک مدل قابل اطمینان و معتبر هنوز برخی مسائل بصورت حل نشده باقی مانده است. پیچیدگی در فرآیند توسعه شهری، تعداد متغیرهای زیاد و وجود قوانین مختلف باعث گردیده تا کالیبراسیون مدل اتوماسیون سلولی، یکی از مسائل چالش برانگیز در شبیه سازی گسترش شهری باشد. در این تحقیق تلاش بر این بوده که با تلفیق اتوماسیون سلولی و الگوریتم ژنتیک مدلی مناسب جهت مدلسازی فرایند رشد شهری ایجاد شده و کاربردی عملی از آن در پیش بینی فرایند توسعه شهری شیراز بین سال های ۱۹۹۰ و۲۰۰۰ نشان داده شود. پارامتر های موثر در این فرایند تعداد همسایگی شهری، شیب زمین، فاصله تا راه های اصلی و مناطق غیر قابل توسعه می باشند که به هر کدام سهمی از ژن های کروموزوم اختصاص داده شده و نتایج بهینه از آن ها استخراج گشته و در نهایت از دقت کلی و شاخص کاپا برای ارزیابی مدل استفاده شده است. بدین ترتیب دقت کلی بدست آمده برابر با ۹۱۸۳۷/۰ است که نشان دهنده ی این است که ۸۳۷/۹۱ درصد سلول ها درست شبیه سازی شده اند و مقدار شاخص کاپای نهایی ۶۸۴۰۶/۰ بوده که نشان دهنده ی این است که نتایج شبیه سازی ۴۰۶/۶۸ درصد بهتر از زمانی است که شبیه سازی بطور تصادفی صورت پذیرد.