مکان‌یابی محل دفن پسماند با استفاده از منطق فازی در GIS و مدل تحلیل فرایند شبکه‌ای فازی (FANP) (مطالعه موردی: شهرستان علی‌آباد)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 2، دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 21، فروردین 1396، صفحه 67-87   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v6i1.47944

نویسندگان

وحید نیک زاد^* ؛ محمد جواد امیری؛ یاسر معرب؛ نگار فروغی

دانشگاه تهران

چکیده

مکان‌یابی مناسب محل دفن پسماند‌های شهری از به وجود آمدن معضلات زیست‌محیطی در اطراف شهرها جلوگیری می‌کند. انتخاب مکان مناسب برای دفن پسماند نیازمند در نظر گرفتن عوامل متعددی است که با توجه به گستردگی و پیچیدگی عوامل مؤثر در مکان‌یابی، ضرورت استفاده از فناوری‌های اطلاعات مکانی و تلفیق آن با سایر امور مدیریتی و برنامه‌ریزی مطرح می‌شود. به این منظور، به‌کارگیری سیستمی یکپارچه متشکل از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره (MCDM) ابزار مناسبی برای مکان‌یابی دفن پسماند هستند. در این تحقیق برای تعیین مکان‌های مناسب دفن پسماند شهرستان علی‌آباد از معیارهای فاصله از جاده، شیب، ارتفاع از سطح دریا، کاربری، میزان بارش، فاصله از گسل، فاصله از آب‌های سطحی، فاصله از مناطق حفاظت‌شده، زمین‌شناسی، فاصله از شهر و فاصله از روستا استفاده شد. نقشه‌های مربوط به هر یک از لایه‌ها در محیط Idrisi استانداردسازی و به‌صورت فازی تهیه گردید، در ادامه برای وزن دهی و تلفیق لایه‌ها از تحلیل فرایند شبکه‌ای فازی (FANP) و GIS استفاده شد و نقشه‌های نهایی به پنج روش gamma، And، Or،Sum و Productتهیه شد. سپس نقشه‌‌های مناسب مکان‌یابی دفن پسماند انتخاب شدند و هرکدام از آن‌ها به چهار طبقه مناسب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف طبقه‌بندی گردید و طبقه مناسب روش‌های انتخابی لکه بندی شدند. روش‌هایی که میزان مساحت لکه‌های آن‌ها از میزان مساحت لازم برای دفن پسماند برای جمعیت تخمینی 20 سال آینده شهرستان علی‌آباد کمتر بود، حذف شد. درنهایت روش‌های And و gamma با عدد 9/0 مکان مناسب دفن پسماند برای یک دور زمانی 20 ساله را مشخص کردند.

کلیدواژه‌ها

مکان یابی؛ GIS؛ FANP؛ علی آباد؛ محل دفن پسماند

مراجع

رزمی، ج، صادق عمل نیک، م، هاشمی،‌م؛ 1387. انتخاب تأمین کننده با استفاده از تکنیک فرایند تحلیل شبکه‌ای فازی، نشریه دانشکده فنی(دانشگاه تهران)‌دوره 42، شماره 7، صص 935- 946.

زبردست، اسفندیار؛ 1389. کاربرد فرایند تحلیل شبکه‌ای در برنامه ریزی شهری و منطقه‌ای، نشریه هنرهای زیبا- معماری و شهرسازی، شماره 41، 79-80.

شکرریزفرد، مریم، ناصر طالب بیدختی و پویا شکرریزفرد؛ 1388. «روشی برای محاسبه همزمان بهترین مسیر حمل پسماندهای شهری و مکانیابی بهینه‌ی ایستگاه‌های انتقال پسماند به روش Nonlinear Integer Programing»، دومین سمپوزیوم بین المللی مهندسی محیط زیست.

شهابی، همین، نیازی، چیا؛ 1388. بررسی فاکتورهای مؤثر در مکانیابی ایستگاهای امداد و نجات جاده سقز- سنندج با استفاده از مدل ترکیب خطی وزنی، همایش ژئوماتیک 88، تهران.

صدر موسوی، میر ستار؛ شهرام اباذرلو، کامران موسی خانی و سجاد اباذرلو؛ 1392. «مکان یابی بهینه دفن مواد زائد جامد شهری با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی)AHP نمونه موردی شهرستان زنجان(»، فصل نامه آمایش محیط، سال ششم، شماره 21، صص 98- 75.

عشورنژاد، غدیر؛ مرضیه طاهری و رحیم علی عباسپور؛ 1392. «به کارگیری فرایند تحلیل شبکه‌ای فازی ( FUZZY ANP) در شناسایی مکان بهینة ایستگاه‌های انتقال پسماند شهرستان اصفهان»، مجله محیط شناسی، سال سی و نهم، شمارة 3، صص 177- 165.

قدسی پور، ‌سید ح؛ 1385. فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر، چاپ هشتم، تهران.

کاظم پور، شهلا؛ 1383. «مبانی جمعیت شناسی»، چاپ دوم، مرکز مطالعات و پژوهش‌های جمعیتی آسیا و اقیانوسیه، تهران.

کریمی، سعید؛ 1393. جزوه درس کاربرد GIS در برنامه ریزی محیط زیست، دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست.

مرکز ملی آمار ایران؛ 1390. نتایج سرشماری عمومی نفوس و مسکن، درگاه ملی مرکز آمار ایران.

Ahmed, S., &Ali, S.(2006). People as partners: Facilitating people’s participation in public private partnerships for solid waste management. Habitat International, 30(4), 781–796.

Al-hanbali, A., Alsaaideh, B., &Kiondoh, A.(2011). Using GIS-based weighted linear combination analysis and remote sensing techniques to select optimum solid waste disposal sites within Mafraqcity, Jordan. Journal of Geographic Information System, 3, 267–278.

Allanach, W.C.(1992). Regional landfill planning and siting. Public Works, December, 48–50.

Aragones-Beltran, P., Pastor-Ferrando, J.P., Garcia-Garcia, F., &Pascual-Agullo, A.(2010). An analytic network process approach for siting a municipal solid waste plant in the metropolitan area of Valencia (Spain). Journal of Environmental Management, 91(5), 1071–1086.

Bennet, J.(2005). City of Rome Annual Report. Solid Waste Collections Department, Rome.

Bolstad, P.(2012). GIS fundamentals: A first text on geographic information systems(4th ed.). Minnesota: University of Minnesota.

Boroushaki, S., &Malczewski, J.(2008). Implementing an extension of the analytical hierarchy process using ordered weighted averaging operators with fuzzy quantifiers in ArcGIS. Computers & Geosciences, 34(4), 399-410.

Burrough, P.A.(1990). Methods of spatial analysis in GIS. International Journal of Geographic Information Systems 4, 221-223.

Carver, S.J.(1991). Integrating multi-criteria evaluation with geographical information systems. International Journal of Geographical Information Systems, 5(3), 321-339.

Chang, N.B., Parvathinathan, G., &Breeden, J.(2008). Combining GIS with fuzzy multicriteria decision-making for landfill siting in a fast-growing urban region. Journal of Environmental Management, 87, 139–153.

Charnpratheep, K.,Zhou, Q., &Garner, B.(1997). Preliminary landfill site screening using fuzzy geographic information systems. Waste Management and Research, 15, 197–215.

Deng, H.(1999). Multicriteria analysis with fuzzy pairwise comparisons. International Journal of Approximate Reasoning, 21, 215-231.

Dombi, J.(1990). Membership function as an evaluation. Fuzzy sets and systems, 35(1), 1-21.

Eastman, J.R.(2012). IDRISI Selva manual. Clark University. (www.clarklabs.org).

Ekmekçioğlu, M., Kaya, T., &Kahraman, C.(2010). Fuzzy multi criteria disposal method and site selection for municipal solid waste. Waste Manage, 30(8-9), 1729–1736.

Eldrandaly, K.(2013). Developing a GIS-based MCE site selection tool in ArcGIS using COM technology. The International Arab Journal of Information Technology, 10(3), 276-282.

Garcia, J.L., Alvarado, A., Blanco, J., Jimenez, E., Maldonado, A.A., &Cortes, G.(2014). Multi-attribute evaluation and selection of sites for agricultural product warehouses based on an Analytic hierarchy process. Computers and Electronics in Agriculture,100, 60–69.

Gbanie, S.P., Tengbe, P.B., Momoh, J.S., Medo, J., &SimbayKabba, V.T.(2013). Modeling landfill location using geographic information systems (GIS) and multi-criteria decision analysis (MCDA): Case study Bo, Southern Sierra Leone. Geography, 36, 3-12.

Ghosh, J.K., Bhattacharya, D., &Sharma, S.K., (2012). Fuzzy knowledge based GIS for zonation of landslide susceptibility. Applications ofChaos and Nonlinear Dynamics in Science and Engineering,2, 21-37.

Gorsevski, P.V., Donevska, K.R., Mitrovski, C.D., &Frizado, J.P.(2012). Integrating multi- criteria evaluation techniques with geographic information systems for landfill site selection: Acase study using ordered weighted average. Waste Manage, 32, 287–296.

Hansen, H.S.(2005). GIS-based multi-criteria analysis of wind farm development. ScanGIS 2005: Scandinavian Research Conference on Geographical Information Science, Stockholm, 75-87.

Kabir, S., Edifor, E., Walker, M., &Gordon, N.(2014). Quantification of temporal fault trees based on fuzzy set theory. Proceedings of the Ninth International Conference on Dependability and Complex Systems DepCoS-RELCOMEX, Brunow, Poland, 255-264.

Kevin, K., &Joe, P.(1996). A planners guide to sustainable development. American Planning Association (APA), The University of Michigan.

Kharbanda, O., &Stallworthy, E. (1990). Waste management towards a sustainable society. Gower, England, 53- 62.

Ki Rahman, M.M., Sultana, K.R., &Hoque, M.A.(2008). Suitable sites for urban solid waste disposal using GIS approach in Khulna city, Bangladesh. Proceedings of Pakistan Academy of Sciences, 45(1), 11–22.

Ki, S.J., &Ray, C.(2014). Using fuzzy logic analysis for siting decisions of infiltration trenches for highway runoff control. Science of the Total Environment, 493, 44–53.

Lee, S.(2007). Application and verification of fuzzy algebraic operators to landslide susceptibility mapping. Environmental Geology, 52(4), 615-623.

Leung, L.C., &Cao, D.(2000). On consistency and ranking of alternatives in fuzzy AHP. European Journal of Operational Research, 124(1),102-113.

Lin, H., Kao, J., Li, K.,Hwang, H.,&National Chiao Tung University. (1996). Fuzzy GIS assisted landfill siting analysis. Proceeding of international conference on Solid Waste Technology and Management, 322_324.

Lin, L. Z., &Hsu, T.O.(2011). Designing a model of FANP in brand image decision- making. Applied Soft Computing, 11, 561–573.

Linkov, I., Satterstrom, F.K., Steevens, J., Ferguson, E., &Pleus, R.C.(2007). Multi-criteria decision analysis and environmental risk assessment for nanomaterials. Journal of Nanoparticle Research, 9, 543–554.

Liu, H.C., You, J.X., Fan, X.J.,& Chen, Y.Z. (2014). Site selection in waste management by the VIKOR method using linguistic assessment. Applied Soft Computing, 21, 453–461.

Malczewski, J.(1999). GIS and multicriteria decision analysis. New York: John Wiley and Sons.

Malczewski, J.(2006). Integrating multicriteria analysis and geographic information systems: The ordered weighted averaging (OWA) approach. International Journal of Environmental Technology and Management, 6(1-2), 7-19.

McBean, E.A., Rovers, F.A., &Farquhar, G.J.(1995). Solid waste landfill engineering and design. New Jersey: Prentice Hall PTR.

Moghaddas, N.H., &Namaghi, H.H.(2009). Hazardous waste landfill site selection in Khorasan Razavi province, Northeastern Iran. Arabian Journal of Geosciences, 4(1-2), 103–113.

Önüt, S., &Soner, S., (2008). Transshipment site selection using the AHP and TOPSIS approaches under fuzzy environment. Waste Management, 28(9), 1552–1559.

Rikalovic, A., Cosic, I., &Lazarevic, D.(2014). GIS based multi-criteria analysis for industrial site selection.Procedia Engineering, 69, 1054–1063.

Ronald Eastman, J., Jiang, H., &Toledano, J.(1998). Multi-criteria and multi-objective decision making for land allocation using GIS. Multicriteria Analysis for Land-Use Management Environment & Management, 9, 227–251.

Sener, S., Sener, E., Nas, B., &Karagüzel, R.(2010). Combining AHP with GIS for landfill site selection: Acase study in the Lake Beysehi catchment area (Konya, Turkey). Waste Management, 30, 2037–2046.

Sharifi, M., Hadidi, M., Vessali, E., Mosstafakhani, P., Taheri, K., Shahoie, S.,&KhodaMoradpour, M.(2009). Integrating multi-criteria decision analysis for a GIS based hazardous waste landfill sitting in