توسعه مدل بهينه براي استفاده صحيح از منابع زيست ‌محيطي در حوزه آبخيز چلگرد

Developing the optimal model for correct use of environmental resources in Chelgerd Watershed

سابقه و هدف: در چند دهه گذشته، مدل‌هاي متعددي از جمله مدل برنامه‌ريزي خطي براي مديريت و برنامه‌ريزي در حوزه هاي آبخيز و تعيين الگوي كشت بهينه در برنامه‌ريزي‌هاي كشاورزي استفاده شده است.روش‌هاي مديريت و برنامه‌ريزي براي تخصيص بهينه منابع براي به دست آوردن بيشترين منافع، از مهم ترين ابزارهاي كاربردي در زمينه‌هاي مختلف علوم محيطي از جمله منابع طبيعي، منابع آب و...هستند.هدف از اين پژوهش توسعه مدل بهينه استفاده از اراضي با رويكرد زيست‌محيطي با استفاده از تركيب روش‌هاي بهينه‌سازي رياضي برنامه‌ريزي خطي براي تعيين مساحت بهينه كاربري‌هاي اراضي با روش بهينه‌سازي مكاني تخصيص چند‌هدفه اراضي براي تعيين محل بهينه كاربري‌هاي اراضي است. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش تلاش شده كه با استفاده از روش‌هاي بهينه‌سازي مدل زيست‌محيطي كه سازگار با شرايط اجتماعي و اقتصادي حاكم بر حوزه آبخيز است براياستفاده بهتر، حفظ و احياي منابع طبيعي موجود ارائه شود. به همين منظور از يك مدل تك‌هدفه برنامه‌ريزي خطي با رويكرد زيست‌محيطي براي بهينه‌سازي كاربري اراضي و از يك مدل بهينه‌سازي چند‌هدفه براي تخصيص بهينه منابع استفاده شد. نتايج و بحث: پس از جمع‌آوري و تجزيه‌و‌تحليل داده‌ها و ورود آنها به مدل بهينه‌سازي تك‌هدفه برنامه‌ريزي خطي، ابتدا يك مدل رياضي كه مساحت بهينه كاربري‌هاي اراضي در حوضه را تعيين مي‌كند توسعه داده شد و سپس با استفاده از مدل بهينه‌سازي مكاني چند‌هدفه تخصيص چندهدفه اراضي موقعيت بهينه كاربري‌هاي اراضي تعيين شد. مدل تركيبي ارائه‌شده يك مدل كارآمد است زيرا قادر به تعيين همزمان مساحت و موقعيت مكاني كاربري‌هاي اراضي است. نتيجه‌گيري: نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهند كه مدل تركيبي ارائه‌شده مي‌تواند مبنايي براي مديريت صحيح منابع باشد و تا حدود 12 درصد فرسايش خاك را كاهش و حدود 96 درصد سود را افزايش دهد.

Introduction: Over the past few decades, several models such as the LP model have been used for watershed management and planning as well as determining optimal cultivation patterns for agricultural planning. Management and planning methods are the most important applied management tools for optimal allocating of environmental resources, in order to gain the most profits in the different fields including natural resources, water resources and etc. The purpose of this study was to develop an optimal land use model with an environmental approach using a combined linear programming mathematical optimization method to determine the optimal land use area through spatial optimization of multi-objective land allocation to determine the best location of land uses. Materials and methods: In this study, by using optimization methods, we tried to produce an environmental model which is compatible with the social and economic conditions of the watershed for determining the better use, conservation and rehabilitation of existent natural resources. For this purpose, a single objective linear programming model with an environmental approach was used for land use optimization and a multi-objective optimization model for optimal allocation of resources. Results and discussion: After collecting and analyzing the data and entering them into the single-objective optimization model of linear programming, a mathematical model was first developed that determines the optimal area of land uses in the basin and then, using the spatial optimization model for multi-objective land allocation, the optimal land uses location was determined. The proposed combined model is an efficient one because it can simultaneously determine the optimized area and location of land uses. Conclusions: The results showed that the proposed combined model can be the base for correct management of resources and decrease the degree of soil erosion to nine percent and increase the amount of profit to 96 percent.