بهینه‌سازی کاربری زمین با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاریِ جست‌و‌جوی هارمونیک (مطالعه موردی: محله‌ی بابلدشت شهر اصفهان)

Abstract

برنامه­ریزی کاربری زمین به دنبال تخصیص کاربری­های مختلف به منبع ارزشمند و محدود زمین به طور بهینه­ بوده که با استفاده­ی حداکثری از آن بیش­ترین مطلوبیت را برآورده کرده و اهداف برنامه­ریزی کاربری زمین را تا بالاترین میزان محقق سازد. با توجه به تعدد اهداف مطرح در تخصیص کاربری زمین، لازم است تا نوعی سازش میان این اهداف به وجود آمده، به گونه­ای که هر یک از اهداف متناسب با اولویت خود تا حد مشخصی تحقق یابند و آرایش بهینه­ی کاربری­ها حاصل گردد. بهینه‌سازی تخصیص کاربری، روشی است که امکان حل چنین مسائلی را فراهم می‌آورد. به دلیل پیچیدگی بسیار بالای مسئله‌ی بهینه­سازی کاربری زمین، چه از نظر تعدادِ اهداف و چه از نظر اندازه و زمانِ حلِ مسئله، حل این مسئله بر الگوریتم‌های فراابتکاری تکیه دارد. در پژوهش حاضر، الگوریتم جست‌وجوی هارمونیک برای بهینه‌سازی تخصیص کاربری زمین توسعه یافته است. اهداف بهینه‌سازی سه هدف: بیشینه‌سازی سازگاری، بیشینه­سازی فشردگی، و بیشینه‌سازی تناسب اراضی را در بر می­گیرد. قابلیت این الگوریتم در تخصیص بهینه­ی هفت گونه­ی کاربری، مورد آزمون قرار گرفته و نتایج آن با الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است. مقایسه‌ی انجام شده نشان می‌دهد که الگوریتم جست­و­جوی هارمونیک، از کارآیی (68 درصد) و کیفیت بالاتری (27.7 درصد) نسبت به الگوریتم ژنتیک برخوردار در حل مسئله­ی طرح شده در این پژوهش برخوردار است. نتایج نشان می­دهند که با به کارگیری الگوریتم پیشنهادی، میزان مطلوبیت کل در گزینه­ی بهینه 54.07 درصد بالاتر از وضع موجود کاربری­ها در مطالعه­ی موردی می­باشد.