طراحی جاده جنگلی با استفاده از الگوریتم کوتاه‌ترین مسیر و سیستم اطلاعات جغرافیایی

Abstract

هدف پژوهش حاضر طراحی جاده جنگلی کم هزینه‌تر از طریق تهیه نقشه پهنه‌بندی هزینه جاده‌سازی و در نظر گرفتن مهمترین عوامل مؤثر در هزینه جاده‌سازی با کمک AHP و بکارگیری الگوریتم حل مسئله کوتاه‌ترین مسیر (Shortest Path) می‌باشد. در پژوهش حاضر از بین عوامل مختلفی که در طراحی جاده‌های جنگلی تأثیرگذارند 5 عامل شیب عرضی، هیدرولوژی، زمین‌شناسی،‌ خاک‌شناسی و شیب طولی در نظر گرفته شد. بعد از وزن‌دهی و تلفیق عوامل هزینه جاده‌سازی، اقدام به تهیه نقشه پهنه‌بندی هزینه در نرم‌افزار Arc GIS 9.3 گردید. در مرحله بعد با استفاده از الگوریتم کوتاه‌ترین‌ مسیر اقدام به طراحی جاده شد. به‌منظور مقایسه الگوریتم با روش رایج، از مسیر طراحی شده توسط یک کارشناس مجرب و آشنا به منطقه استفاده شد و با در نظر گرفتن نقطه شروع و پایان، یک مسیر واقعی توسط کارشناس طراحی گردید. طول و هزینه ساخت مسیر جاده طراحی شده به‌وسیله الگوریتم به‌ترتیب 55 و 65 درصد کمتر از مسیر جاده طراحی شده توسط کارشناس، قبل از اصلاح در طبیعت می‌باشد. طول مسیر طراحی شده به‌وسیله الگوریتم، 19 درصد و هزینه ساخت آن 21 درصد کمتر از مسیر طراحی شده توسط کارشناس، بعد از اصلاح در طبیعت می‌باشد. این اختلاف معادل 916000000 ریال هزینه کمتر برای واریانت ارائه شده به‌وسیله الگوریتم کوتاه ترین مسیر است. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از نقشه پهنه‌بندی هزینه و الگوریتم کوتاه‌ترین مسیر می‌توان مسیری با طول و هزینه ساخت کمتری نسبت به طراحی دستی توسط کارشناس طراحی کرد.