بهينه‌سازي تركيبي چندهدفه تخصيص كاربري اراضي با استفاده از الگوريتم نيل به مقصود و MOLA

Multi-Objective Combinatorial Optimization Approach for Land Use Allocation Using Goal Attainment and MOLA

طراحي الگوي فضايي كاربري اراضي، به معناي تعيين مساحت تخصيص داده‌شده به هر كاربري و توزيع مكاني آن، داراي اهميت خاصي است و بايستي به نحوي انجام پذيرد كه ضمن برآورده كردن نيازها و اهداف، از ظرفيت‌ها و منابع موجود به نحو مناسب استفاده گردد. در اين تحقيق تعيين مساحت بهينه و تخصيص بهينه مكاني سه كلاس اصلي كاربري اراضي‌ـ شامل كشاورزي آبي و كشت ديم و اراضي مرتعي‌ـ به منظور افزايش بازدهي اقتصادي و كاهش فرسايش با تركيب دو روش بهينه‌سازي چندهدفه نيل به مقصود و MOLA در زيرحوضه كويين انجام شد. ابتدا مساحت بهينه كلاس‌هاي عمده كاربري اراضي به صورت رياضي با استفاده از مدل بهينه‌سازي چندهدفه نيل به مقصود تعيين شد، سپس بهينه‌سازي تخصيص مكاني كاربري اراضي نيز براساس نتيجه روش نيل به مقصود و با استفاده از روش MOLA انجام گرفت. نتايج حاصل از اجراي مدل نشان داد كه براي رسيدن به وضعيت بهينه بايد مساحت كشت ديم كاهش يابد و به مساحت كشاورزي آبي و مرتع افزوده شود، به طوري‌كه با تبديل وضع موجود به حالت بهينه‌ـ كه نسبت مساحت كاربري‌هاي كشاورزي آبي، كشت ديم و مرتع در منطقه مورد مطالعه به ترتيب 11/17، 74/2، 15/80 درصد خواهد شد‌ـ از ميزان فرسايش كاسته شود و بازدهي اقتصادي در قياس با وضع موجود افزايش يابد. نتايج حاصل از مدل‌سازي نشان داد در صورت تغيير الگوي فعلي كاربري اراضي به الگوي بهينه، امكان كاهش 6/3 درصدي فرسايش خاك و افزايش درآمد اقتصادي به ميزان 5/13 درصد وجود دارد.

Land use spatial pattern design has great importance and should be implemented in a way that besides preparing the requirements and objectives, make the resources and potentials be used sufficiently. In this study the optimal area definition and optimal spatial allocation are presented in three main classes of land use, including irrigated agriculture, dry farming and range land in order to increase economic return and decrease erosion by combining goal attainment multi objective optimization and MOLA methods in Queen Sub basin. The optimal area of main uses has been defined using goal attainment multi objective optimization method; and then land use spatial optimization has been allocated based on combination of goal attainment results and the MOLA method. The results showed that in order to achieve the optimal pattern, dry farming area should be decreased the range land as well as the irrigated agriculture area should be increased. Changing from the existing conditions into optimal pattern in which the ratio of irrigated agriculture, dry farming and range land area are respectively 80.15, 2.74 and 17.11 percent in the study area will, have erosion decrease and economic efficiency increase compare to the existing situation. The modeling results showed that by conversion of the current land use pattern into optimal pattern, it would be possible to have 3.6% decreases in the soil erosion and 13.5% increase in economic efficiency. Keywords: Land use, Multi-Objective Optimization, Goal Attainment, MOLA.