کاربرد تحلیل‌های مکانی GIS در مدلسازی و پیش‌بینی الگوی مصرف آب شهری در تبریز

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 گروه سنجش از دور، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز

2 گروه سنجش از دور، دانشکده برنامه ریزی و علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

3 گروه سنجش از دور، دانشکده برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز

چکیده

آب اثر کلیدی در رفاه و سلامت جامعه، نقش تعیین‌کننده در رشد جوامع و یکی از مهم­ترین منابع طبیعی است. در سال­ های اخیر مشکل کمیابی منابع آب در اثر افزایش روزافزون جمعیت در جهان و افزایش رقابت برای دستیابی به منابع آب که منجر به افزایش هزینه استفاده از آب می‌شود، تشدید شده است. بنابراین، استفاده از این منبع حیاتی مستلزم مدیریت صحیح است. پژوهش حاضر با عنوان پیش‌بینی و مدل سازی الگوی مصرف آب شهری در شهر تبریز با هدف بررسی و تحلیل الگوی مصرف آب شهری با استفاده سیستم اطلاعات جغرافیایی، GIS (Geographic Information System)، انجام شده است. داده‌های این پژوهش از داده ­های موقعیت مکانی مشترکان و میزان مصرف آب ثبت‌شده آن­ها که از اداره آب و فاضلاب شهر تبریز گردآوری شده، انجام شده است. هدف از این پژوهش، پیش‌بینی و مدل سازی مصرف آب با توجه به مصرف سالیانه آب در سطح شهر تبریز و همچنین برآورد میزان مصرف آب در سطوح مناطق ده‌گانه تبریز می باشد. نتایج تحقیق نشان داد که روند مصرف آب در سال­ های 1395، 1396 و 1397 دارای روند افزایشی بوده است. نقشه پیش ­بینی الگوی مصرف آب در سال 1403 نیز نشان می دهد که بر اساس آن بیشترین میزان مصرف آب به 1960000 متر مکعب خواهد رسید. مقایسه نتایج نقشه پیش­ بینی آب حاصل از روش CA-Markov (Markov Chain) با نقشه جمعیت، تعداد طبقات ساختمان ­ها و نوع کاربری نشان داد که در مناطق مسکونی میزان مصرف آب شهری در رتبه بالایی قرار دارد. با در اختیار گذاشتن نتایج حاصله از این پژوهش به مدیران و برنامه ریزان شهری این امکان داده می شود که در مدیریت مصرف آب در سطح شهر و سازمان ­ها بهتر و دقیق­ تر تصمیم­ گیری کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An Application of GIS Spatial Analysis and Decision Making Systems for Modelling and Predicating of Urban Water Consuming Pattern in Tabriz

نویسندگان [English]

  • Abolfazl Ghanbari 1
  • Bakhtiar Feizizadeh 2
  • Mohammad Nafs Nategeh 3
1 Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Considering its key effect on the welfare and health of society, water plays a crucial role in the growth of communities and is one of the most important natural resources. In recent years, the problem of scarcity of water resources has been exacerbated by the growing population worldwide and increased competition for access to water resources, which leads to increased costs of water use. Therefore, the use of this vital resource requires proper management. The present study was entitled Predicting and Modeling the Urban Water Consumption Pattern in Tabriz to Investigate and Analyze the Urban Water Consumption Pattern Using Geographic Information System (GIS).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water consumption pattern prediction
  • GIS
  • Consumption pattern analysis
  • Modeling
  • CA-Markov
  • Tabriz
ادیب ­پور م، شیرآشیانی ر، "برآورد تابع تقاضای آب خانگی استان گلستان"، فصلنامه مدل­سازی اقتصادی، 1393، شماره 2.
اصغری زمانی ا، "پژوهشی در روند حاشیه نشینی ایران (مطالعه موردی: شهر تبریز)"، 1379، پایان­نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تبریز.
اصلاح م، المدرسی س ع، مفیدی­ فر م، ملک­ زاده بافقی ش، "بررسی کارایی مدل زنجیره­ای مارکوف دربرآورد تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین با استفاده از تصاویر ماهواری Landsat، همایش ملّی کاربرد مدل­ های پیشرفته تحلیل فضایی (سنجش از دور و GIS در آمایش سرزمین"، 1393، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، شهرداری یزد.
آرام ع، عاقلی کهنه­ شهری ل، "ارائه یک مدل ترکیبی برای پیش‌بینی تقاضای روزانه آب شهری"، فصلنامه اقتصاد مقداری بررسی­ های اقتصادی سابق، 1391، 3 (1).
بازدار م، گودینی ح، یاراحمدی یوسف­ وند م، "بررسی میزا‌ن ‌سرانه مصرف‌خانگی آب شهر خرم­ آباد در سال 1392 و راه­ های کاهش میزان مصرف‌ آب"، اولین ‌همایش مدیریت تقاضا و بهره‌وری مصرف آب، همدان، دبیر‌خانه ‌دائم همایش، 1394.
پورمحمدی م، "برنامه‌ریزی کاربردی اراضی‌شهری"، 1382، تهران، سمت.
جان­زاده ا ح، "استحصال آب از هوا با بهره‌گیری از دمای عمق زمین (نمونه موردی: بررسی کارایی سیستم در شهر بندرعباس)"، نشریه پژوهش‌های از حفاظت آب و خاک، 1397، 25 (2)، 305-297.
حسین ­پور س، دهقانی ا ا، ظهیری ع، شوریان م، مفتاح هلقی م، "مدیریت آب شهری با استفاده از مدل برنامه‌ریزی منابع آب MODSIM". مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 1394، 22 (5)، 153-169.
حکیم­ پور آ، "تصمیم­ گیری مدیریتی"، انتشارت آستان قدس رضوی، مشهد، 1376.
خوش­گ فتار م م، ملک ­پور پ، "مدل­سازی زمانی- مکانی رشد شهری روشی مبنی بر تلفیق Cellular Automata زنجیره مارکوف"، همایش ملّی ژئوماتیک، سازمان نقشه­ برداری کشور، 1389.
سلیمی م، حکیمیان ح، "پیش ­بینی مصرف روزانه آب شهر تهران با استفاده از روش رگرسیون و رکرسیون تعدیل شده"، سومین کنفرانس بین­ المللی پژوهش ­های نوین در مدیریت، اقتصاد و حسابداری، ترکیه- استانبول، اسفند 1394.
شهرستانی ح، "سازماندهی و مدیریت مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی"، فصلنامه نظام مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی، 1393، 45.
قندی م، روزبهانی ع، "مدیریت تأمین آب شرب شهر تهران در شرایط پیش از بحران با استفاده از روش PROMETHEE II فازی"، مجله آب و فاضلاب، 1398، 30 (4)، 1-15.
کاظمی ز، رئیسی ح، راهنورد ب، "پیش ­بینی مصرف آب شهر کلیبر با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی"، شانزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه محقق اردبیلی، شهریور 1396.
کانی م، خواسته س ح، "تحلیل مصرف آب شهری شهرستان بابل با استفاده از روش ­های داده کاوی"، فصلنامه علمی- پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، 1398، 28 (28).
مرتضوی ­آبده­ گاه ح، "نقش تعرفه در بهینه­ سازی الگوی مصرف آب در شرکت آب فاضلاب بندر امام خمینی"، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد، واحد گچساران، 1396.
مهری س، حاجی خ، علیزاده و، مصطفی­ زاده ر، "ارزیابی تغییرات‌ مکانی شدت دوره‌های خشکسالی‌ هواشناسی ‌در مقیاس‌های ‌زمانی ‌متفاوت ‌در استان‌کردستان"، فصلنامه ‌علمی- پژوهشی ‌اطلاعات ‌جغرافیایی، 1396، 26 (102)، 162-151.
Azadeh A, Neshat N, Hamidipour H, “Hybrid fuzzy regression–artificial neural network for improvement of short-term water consumption estimation and forecasting in uncertain and complex environments: Case of a large metropolitan city”, Journal of Water Resources Planning and Management, 2012, 138 (1), 71-75.
Balzter H, “Markov chain models for vegetation dynamics”, Ecological Modelling, 2000, 126 (2-3), 139-154.‏ https://doi.org/10.1016/S0304-3800(00)00262-3
Campbell HE, Johnson RM, Larson EH, “Prices, devices, people, or rules: The relative effectiveness of policy instruments in water conservation”, Review of Policy Research, 2004, 21 (5), 637-662.‏ https://doi.org/10.1111/j.1541-1338.2004.00099.x
Lawgali FF, “Forecasting water demand for agricultural, industrial and domestic use in Libya”, International Review of Business Research Papers, 2008, 4 (5), 231-248.‏
Feizizadeh B, Ronagh Z, Pourmoradian S, Gheshlaghi HA, Lakes T, Blaschke T, “An efficient GIS-based approach for sustainability assessment of urban drinking water consumption patterns: A study in Tabriz city, Iran”, Sustainable Cities and Society, 2021, 64, 102584. https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102584
Fernández Moniz P, Almeida JS, Pino AT, Suárez Rivero JP, “A GIS-based solution for urban water management”, Water International, 2020, 45 (6), 660-677. https://doi.org/10.1080/02508060.2020.1765130
Graser HJ, “Meter records in system planning”, Journal of American Water Works Association, 1958, 50 (11), 1395-1402.
Hiscock OH, Back Y, Kleidorfer M, Urich C, “A GIS-based Land Cover Classification Approach Suitable for Fine‐scale Urban Water Management”, Water Resources Management, 2021, 35, 1339-1352. https://doi.org/10.1007/s11269-021-02790-x
Mackenzie Moore D, Arley N, Willie Schultz P, Kotler PH, “Social marketing to environmental protection”, Translated by Kambiz Heydarzadeh, Ali Soltani, 2014, Tehran City Publication. (In Persian).
Zhou SL, McMahon TA Walton A, Lewis J, “Forecasting daily urban water demand: A case study of Melbourne”, Journal of Hydrology, 2000, 236 (3-4), 153–164. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(00)00287-0
Zhang R, Tang C, Ma S, Yuan H, Gao L, Fan W, “Using Markov chains to analyze changes in wetland trends in arid Yinchuan Plain, China”, Mathematical and Computer Modelling, 2011, 54 (3-4), 924-930. https://doi.org/10.1016/j.mcm.2010.11.017