مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مکان‌یابی عملیات اصلاح و احیاء با رویکرد MCDM و روش AHP و ANP (مطالعه موردی: حوزه‌آبخیز سقزچی‌چای شهرستان نمین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
2 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی ، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
3 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
چکیده
هدف: عوامل اکولوژیکی مناسب، تولیدات گیاهی و دامی بالا، وجود سد مخزنی خاکی در بخش خروجی حوزه ‌آبخیز سقزچی‌چای، به شدت مورد استفاده و عرصه‌های طبیعی تخریب یافته هستند. از جانب دیگر یکی از چالش‌های آبخیزداری در مرحله تهیه طرح و اجرای عملیات اصلاحی و احیایی، انتخاب محل مناسب و صحیح هر یک از عملیات مدیریتی، بیولوژیکی، بیومکانیکی و مکانیکی است، تا حداکثر بهره‌وری و اثربخشی لازمه را داشته باشند؛ بنابراین، هدف از این تحقیق مکان‌یابی عملیات مختلف آبخیزداری با استفاده از رویکرد چندمعیاره و با استفاده و مقایسه روش‌های پشتیبان تصمیم‌گیری AHP و ANP در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی در سطح حوزه آبخیز سقزچی بوده است.
روش و داده: تحقیق حاضر برای مکان‌یابی عملیات بیولوژیکی با رویکرد چندمعیاره از روش پشتیبان تصمیم‌گیری AHP و ANP استفاده شد. معیارها و زیر معیارهای تحقیق شامل: خاک (عمق و بافت)، اقلیم (نوع اقلیم و میزان بارش)، کاربری اراضی و پوشش سطحی (NDVI)، عوامل هیدرولوژیکی و حفاظت خاک (میزان رسوب‌دهی و شماره منحنی)، پستی‌ و بلندی (ارتفاع، شیب و جهت) و اقتصادی و اجتماعی (فاصله از روستا، فاصله از جاده و فاصله از چشمه) بوده است. قضاوت‌های کارشناسی جهت وزن‌دهی، از طریق پرسش‌نامه و به روش میدانی با جامعه آماری ۲۹ نفر از متخصصان و اساتید دانشگاه جمع‌آوری شد.
یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که اولویت‌بندی مکانی عملیات نهال‌کاری و پیتینگ به روش ANP در سطح ۹۵ درصد و به ترتیب با شدت  ۰/۹۳۷، ۰/۹۵۷ همبستگی معنی‌داری با روش AHP دارد.
نتیجه‌گیری: بر مبنای یافته‌های تحقیق می‌توان عنوان کرد که با توجه به بازدید میدانی و بررسی موفقیت عملیات اجرایی درون حوزه آبخیز، روش ANP به دلیل شبکه‌ای بودن و افزایش دامنه تغییرات، با صحت و قدرت تفکیک بیش‌تری به اولویت‌بندی پرداخته است.
نوآوری، کاربرد نتایج: در این تحقیق تلاش بر این بوده که یک چهارچوب عملیاتی نوین استخراج و معرفی پروژه‌های مختلف آبخیزداری بر اساس روش‌های مبتنی بر اطلاعات و نقشه‌سازی و استفاده از چهارچوب AHP و ANP با حذف نظرات کارشناسی (به خصوص زمانی که کارشناس از تجربه کافی برخوردار نباشد) به منظور انتخاب بهترین پروژه در بهترین مکان بوده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Locating remediation and restoration operations with MCDM and AHP and ANP methods (case study: Saqezchi-Chay watershed in Namin city)

نویسندگان English

Rouholah Dabiri 1
Hirad Abghari 2
Ardavan Ghorbani 3
1 Department of Pasture and Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran.
2 Department of Rangeland and Watershed Management, Faculty of Natural Resources , Urmia University, Urmia, Iran
3 Department of Rangeland and Watershed Management, Faculty of Agricultural and Natural Resources, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
چکیده English

Aim: Saqezchi-Chay watershed is important because of suitable ecological factors, high plant and animal production, and a water reservoir dam in the outlet part of this watershed. However, it is heavily used, overgrazed, and degraded. Therefore, this research aimed to locate different watershed management operations using a multi-criteria approach and compare AHP and ANP decision support methods in the geographic information system environment at the level of the Saqezchi-Chay watershed.
Material & Method: The research criteria and sub-criteria include soil (depth and texture), climate (climate type and precipitation amount), land use and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), hydrological factors and soil protection (sedimentation rate, and curve number), topography (elevation, slope, and aspect), and economic and social (distance from the village, distance from the road and distance from the spring) were selected. Expert judgments for weighting were collected through a questionnaire in the field with a statistical population of 29 experts and academic staff members.
Finding: The results of this research showed that the spatial prioritization of planting and pitting operations by the ANP method has a significant correlation with the AHP method at the 95% level and with an intensity of 0.937 and 0.957, respectively.
Conclusion: According to the field visit and the evaluation of the success of the executive operations in the watershed, the ANP method prioritizes more accuracy and resolution due to its network nature and increasing the range of changes.
Innovation: In this research, an attempt has been made to develop a new operational framework for extracting and introducing different watershed projects based on information-based methods and mapping and using the AHP and ANP frameworks by removing expert opinions (especially when the expert does not have enough experience) to choose the best project in the best place.

کلیدواژه‌ها English

AHP
ANP
Prioritization
Seedling
Pitting
Watershed Management
آذر، عادل، و معماریانی، عزیزاله. (1374). AHP تکنیکی نوین برای تصمیم‌گیری گروهی، دانش مدیریت، شماره27 و 28، صص 32- 22.
آذرنیوند، حسین، نامجویان، رضا، ارزانی، حسین، جعفری، محمد، و زارع چاهوکی، محمدعلی. (1386). مکان یابی برنامه‌ها‌ی اصلاح و احیاء مراتع با استفاده از GIS و مقایسه آن با پروژه‌ها‌ی پیشنهادی در طرح‌ها‌ی مرتعداری مراتع منطقه لار، مرتع، دوره1، شماره2، صص 169-159.
آروین، محمود، پوراحمد، احمد، زیاری، کرامت‌اله، و زنگنه شهرکی، سعید. (1401). شناسایی و اولویت‌بندی محرک‌های بهره‌گیری از شهر فشرده (مطالعه‌ی موردی: شهر اهواز). مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، شماره 12، دوره 45، صص 57-36.
اسفندیاری، فریبا، ینصری، مهیا، ادهمی، مریم، و مصطفی‌زاده، رئوف. (1402). ارزیابی و پهنه‌بندی پتانسیل فرسایش خاک با استفاده از شاخص‌های ژئومورفومتری و رویکرد فازی در حوضه خیاوچای مشگین‌شهر. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک.
اسمعلی، اباذر، و عبداللهی، خدایار. (1389). آبخیزداری و حفاظت خاک، انتشارات دانشگاه محقق اردبیلی، چاپ دوم، اردبیل.
امیدی، فریماه، بابازاده، حسین، و سرائی تبریزی، مهدی. (1392). ارزیابی بهره‌وری آب با رویکرد استفاده از روش‌های ANP،AHP ، FAHP و FANP، اولین همایش ملی بهینه‌سازی مصرف آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.
تاج‌بخش، سید محمد، گوهری، زهرا، و محمودزاده وزیری، اسداله. (1401) . اولویت بندی اقدامات آبخیزداری در حوزه های آبخیز فریزی و ریگ سفید با استفاده از روش فازی-تاپسیس. مدلسازی و مدیریت آب و خاک، دوره 2، شماره4، صص 76-64.
جنگجو، محمد. (1388). اصلاح و توسعۀ مرتع، انتشارات جهاد دانشگاهی، چاپ اول، مشهد.
جعفریان، زینب، پروینی، سمیرا، و کاویان، عطااله. (1397). ارزیابی صحت مکانی برنامه‌ها‌ی اصلاح و احیاء پیشنهادی در طرح مرتع‌داری حوزه آبخیز میخوران کرمانشاه. سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دوره9، شماره2، صص 46-33.
جوانی، خدیجه، و عنابستانی، علی اکبر. (۱۳۹۴). تحلیل مقایسه‌ای روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره AHP و ANP در مکان‌یابی فضاهای سبز روستایی. برنامه‌ریزی و آمایش فضا. دوره 19، شماره 4، صص32-1.
جوکار سرهنگی، عیسی، لرستانی، قاسم، و علیزاده، میثم. (1401). ارزیابی خطر فرسایش بدلندی با استفاده از مدل تحلیل سسله مراتبی فازی مطالعه موردی: حوضه آبریز کلرز گرمسار. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. دوره 13، شماره 49، صص 115-98.
خیری‌زاده، منصور، ملکی، جبرئیل، و عمونیا، حمید. (1397). پهنه‎بندی پتانسیل خطر وقوع سیلاب در حوزه‎ی آبریز مردق‌چای با استفاده از مدل ANP. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، دوره 1، شماره 3، صص 56-39.
دبیری، روح الله، عبقری، هیراد، نظرنژاد، حبیب، و قربانی، اردوان. (1395). نقش عملیات آبخیزداری در کنترل فرسایش و رسوب حوزه آبخیز سقزچی‌چای استان اردبیل. یازدهمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، یاسوج، ایران.
دبیری، روح‌الله، عبقری، هیراد، و قربانی، اردوان. (1402). اثربخشی عملیات آبخیزداری در کاهش فرسایش و رسوب با استفاده از مدل تجربی MPSIAC (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سقزچی‌چای استان اردبیل). جغرافیا و مطالعات محیطی. پذیرش شده.
دهقان، مطهره، آذری، محمود، و سپهر، عادل. (1398). ارائه یک سامانه پشتیبان تصمیم مبتنی بر GIS برای مکان یابی اقدامات حفاظت آب وخاک (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کاخک). جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره 8 شماره 29،صص 82-65.
دهقانی، مرتضی، قاسمی، حسین، و ملکیان، آرش. (1392). اولویت‌بندی مکانی عملیات کاهش سیل و کنترل فرسایش با استفاده از روش منطق فازی (مطالعۀ موردی: حوزۀ آبخیز فورگ)، مرتع و آبخیزداری. دوره 66، شماره 1، صص 88-73.
رجبی، علی، آجورلو، مجید، و دهقانی، مرتضی. (1399). مکان‌یابی عرصه‌ مناسب برای پروژه‌های اصلاح و توسعه در مراتع مطالعه موردی: مراتع دشت قاین، جغرافیا و توسعه، دوره 18، شماره 60، صص 136-117.
سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، دفتر امور فنی و تدوین معیارها. (1380). راهنمای مهار سیلاب رودخانه (روش‌های سازه‌ای)، شماره 242.
شفابخش، غلامغلی، علیزاده، حسنا، و اکبری، مهدی. (1391). شناسایی و اولویت‌بندی نقاط حادثه‌خیز با روش فرآیند تحلیل شبکه‌ای(ANP) 7 قوس محور هراز، مطالعات مدیریت ترافیک، دوره 7، شماره 24، صص 18-1.
صادق عمل‌نیک، محسن، انصاری‌نژاد، ایوب، انصاری‌نژاد، صمد، و میری، سینا. (1389). یافتن روابط علی و معلولی و رتبه‌بندی عوامل بحرانی موفقیت و شکست پروژه‌های پیاده‌سازی سیستم‌های اطلاعاتی به کمک ترکیب روش‌های ANP و DEMATEL فازی گروهی، مهندسی صنایع، دوره 44، شماره 2، صص 212-195.
صلاحی، برومند، و همتی، رسول. (1391). برآورد مکانی دما و بارش در استان اردبیل. طرح مطالعاتی استانداری اردبیل، دانشگاه آزاد اردبیل.
عابدینی، موسی، جوادی علی‌بابالو، سجاد، مصطفی زاده، رئوف، و پاسبان، امیرحسام. (1401). اولویت‌بندی زیرحوزه‌های آبخیز کوزه‌توپراقی بر اساس فرسایش خاک و تولید رسوب با استفاده از پسیاک اصلاح‌شده (MPSIAC) در محیط GIS. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، دوره 13، شماره 49، صص 39-18.
عیسوی، وحید، کرمی، جلال، علیمحمدی، عباس، و نیک نژاد، علی. (1391). مقایسه دو روش تصمیم‌گیری AHP و Fuzzy-AHP در مکان‌یابی اولیه سدهای زیرزمینی در منطقه طالقان، علوم زمین، دوره 22، شماره 85، صص 34-27.
قدسی‌پور، سید حسن. (1398). فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP، انتشارات دانشگاه امیرکبیر، چاپ دوازدهم، تهران.
قربانی، اردوان، دبیری، روح الله، کاکه‌ممی، آزاد، و کاویان‌پور، حسین. (1389). گزارش ارزیابی طرح باغات دیم در حوزه آبخیز سقزچی‌چای، اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان اردبیل.
کاکه‌ممی، آزاد. (1395). تهیه نقشه کاربری اراضی استان اردبیل با دو روش تفسیر چشمی و رقومی و مقایسه آن‌ها. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه محقق  اردبیلی، دانشکده فناوری‌های کشاورزی و منابع طبیعی، اردبیل.
متقیان، مسعود، علوی نیا، سید حسن، و قضاوی، رضا. (1402). ارزیابی عملکرد اقدامات آبخیزداری بر تغییر رفتار هیدرولوژیکی حوزه آبخیز در مناطق خشک و نیمه خشک. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک.
مخدوم، مجید. (1391). شالوده آمایش سرزمین، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ سیزدهم، تهران.
مصداقی، منصور. (1394). مرتع داری در ایران، دانشگاه صنعتی سجاد، چاپ هفتم، مشهد.
معتمدی جواد، شیدای کرکج اسماعیل. (۱۳۹۷). ضرورت توجه به معیارها و شاخص‌های موثر در مکان‌یابی عملیات مدیریتی و بیولوژیکی اصلاح مرتع (مطالعه موردی: مراتع کوهستانی هندوان، خوی، آذربایجان غربی). مرتع. دوره 12، شماره 3، صص ۳69-۳54.
مؤمنی، منصور. و شریفی سلیم، علیرضا. (1390). مدل‌ها و نرم‌افزارهای تصمیم‌گیری چندشاخصه، نشر مؤلفین، چاپ اول، تهران.
وفایی، ابوذر. (1400). رویکردی نوین از تحلیل سطوح پایدار شهری با مدل‌های ترکیبی تصمیم‌گیری چندمعیاره، DEMATEL، ANP & TOPSIS (مورد پژوهی: شهر کاشان). مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. دوره 12، شماره 43، صص 124-103.
همتی، بهنام، فروزانی، معصومه،  یزدان پناه، مسعود، و خسروی‌پور، بهمن. (1394). مقایسه کاربرد فرایند تحلیل شبکه (ANP) و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در تحلیل شاخص فقر آبی کشاورزی: مورد مطالعه شهرستان دزفول، علوم ترویج و آموزش کشاورزی ایران. دوره 11، شماره 2، صص 221-203.
Al-Zubi, Y.A (2009). Application of analytical hierarchy process for the evaluation of climate change impact on echo-hydrology: the case of Azraq Basin in Jordan. Journal of Applied Sciences, 9(1): 135-141.
Dehghani, M., Ghasemi, H., & Malekian, A. (2013). Spatial Prioritization of flood mitigation and soil erosion control practices using Fuzzy Logic approach (case study: Foorg watershed). Journal of Range and Watershed
Doty, R.D. (1971). Contour trenching effects on stream flow from a Utah watershed. USDA. Forest Service Res. Paper INT.98 Intermountain Forest & Range Experiment Station, Ogden, Utah.
Garcia, D. J. & Guitart, V. E. (2022) Comparative analysis between AHP & ANP in prioritization of ecosystem services - A case study in a rice field area raised in the Guadalquivir marshes (Spain), Ecological Informatics, 70: 101739.
Jabbar, F.K., Grote, K. & Tucker, R.E. (2019). A novel approach for assessing watershed susceptibility using weighted overlay & analytical hierarchy process (AHP) methodology: a case study in Eagle Creek Watershed, USA. Environmental Science and Pollution Research, 26: 31981–31997.
Kusky, T. (2008). Floods: Hazards of Surface and Groundwater Systems, Facts on File publishing, New York.
Madan, K.J., V. M. Chowdary. & Y. Kulkarni. B. C. Mal., (2014). Rainwater harvesting planning using geospatial techniques and multicriteria decision analysis.Resources. Conservation and Recycling, 83: 96-111.
Makhdoum, M. F. (2013). Fundamental of landuse Planning. Tehran University Press, 13th edition, Tehran.
Malczewski, J. (2004). GIS-based land-use suitability analysis; acritical overview. Progress in planning, 62: 3- 65.
Management & Planning Organization. (2002). Guideline for River Flood Control (Structural Measures), 242.
Mohammadinia, L., Ahmadi Marzaleh. M. & Peyravi, MR. (2021). Report of Field Assessment in the Flooded Areas of Iran, Health in Emergencies and Disasters Quarterly, 6(2): 73-78.
Mushtaq, F., Farooq, M., Tirkey, A.S. & Sheikh, B.A. (2023). Analytic Hierarchy Process (AHP) Based Soil Erosion Susceptibility Mapping in Northwestern Himalayas: A Case Study of Central Kashmir Province. Conservation. 3: 32–52.
Nafarzadegan, A. R., Mohammadifar, A. A., Vagharfard, H., & Foruzanfard, M. (2019). Combination of Multi-criteria Decision-making Models and Regional Flood Analysis Technique to Prioritize Sub-watersheds for Flood Control (Case study: Dehbar Watershed of Khorasan). Journal of Geography and Environmental Hazards, 8(2): 27-45. doi: 10.22067/geo.v0i0.76607
Noble, E.L. (1963). Sediment Reduction through watershed rehabilitations. Interagency Sedimentation Conf. Ogden, UT: USDA Forest Service, Intermountain Region.
Ren, R., Liu, J.T., Ni, J.J. & Xiang, X.Y. (2014). Health evaluation of a lake wetland ecosystem Based on the TOPSIS method. Polish Journal of environmental studies, 23(6):2183- 2190.
Saaty, T. L. (1980). The Analytical Hierarchy Process, Mathy Modelling, Mc-Graw Hill, New York, 9(3-5): 161-176.
Shabani, M., & Ahmadzadeh Rishehri, S. (2022). Evaluation of Biological Operations Performance in Bushkan Watershed of Bushehr Province. Watershed Management Research Journal, 35(4), 63-76. doi: 10.22092/wmrj.2022.358221.1462
Ying, X., Zeng, G. M., Chen, G. Q., Tang, L., Wang, K. L. & Huang, D. Y. (2007). Combining AHP with GIS in Synthetic Evaluation of Eco-Environment Quality-A Case Study of Hunan Province, China. Ecological Modelling. 209(2-4): 97-109.
Zhao, X., & Huang, G. (2022). Urban watershed ecosystem health assessment and ecological management zoning based on landscape pattern and SWMM simulation: A case study of Yangmei River Basin. Environmental Impact Assessment Review, 95: 106794.

  • تاریخ دریافت 04 خرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 17 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 21 شهریور 1402
  • تاریخ انتشار 12 اردیبهشت 1403