در سال های بعد از جنگ جهانی دوم علم جغرافیا در اروپا و به خصوص در آمریکا، دستخوش انقلاب عظیمی شد که از آن به عنوان انقلاب کمی یاد می شود. با توجه به این دگرگونی، علم جغرافیا از آن شیوه سنتی توصیفی خارج گشته و برای بیان دقیق مطالب جغرافیایی از اعداد و ارقام که از مطالعه پدیده های طبیعی و انسانی حاصل می آید، سود برد. ارائه نظریه های مکان کشاورزی فن تونن (۱۸۲۶)، آلفرد وبر (۱۹۰۹)، کریستالر (۱۹۳۳)، زمینه را برای پیدایش مکتب سازمان فضایی، هموار ساخت. فرد کورت شیفر (۱۹۰۴-۱۹۵۳)، اقتصاد دان آلمانی در سال ۱۹۵۳، با ارائه مقاله‌ی معروف تحت عنوان، استثناگرایی در جغرافیا، موضع ریچارد هارتشورن را در کتاب ماهیت علم جغرافیا، مشتمل بر بررسی این علم جدا از سایر علوم به شدت زیر سؤال می برد و بیان می‌کند که جغرافیا اساساً از علوم قانونمند است (حکمت نیا و موسوی، ۱۳۸۵: ۳۵). نگرش علمی و سیستمی به جغرافیا به عنوان علم پراکندگی، جغرافیا را بیش از پیش به علوم ریاضی وابسته کرد. بنابراین روش های کمی و آماری وارد جغرافیا شد، که از آن به عنوان انقلاب کمی یاد می کنند. یکی از دستاوردهای انقلاب کمی، ساخت مدل ها بود، با رواج رایانه، در سال ۱۹۶۰ در غرب نوعی برنامه‌ریزی سیستمی بوجود آمد که اساس آن بر مدل استوار بود، به طوری که با ساختن مدل‌ها، می توان تصویری از واقعیت را بیان نمود. امروزه با تخصصی شدن علوم جغرافیا در شاخه های مختلف، کاربرد روش های کمی و مدل ها اهمیت زیادی یافته است. اگرچه تنها با استفاده از مدل نمی توان به تجزیه و تحلیل سیستم واقعی دست یافت، ولی آنها به مثابه ابزاری قانونمند، برای درک بهتر پدیده های جغرافیایی و سیستم واقعی و پیش بینی آنها کمک فراوانی می کنند. به نحوی که پیتر هاگت یکی از جغرافی‌دانان برجسته معتقد است که دنیای واقعی خیلی پیچیده است، لذا جغرافیدانان برای سهولت در مطالعه، به ساختن مدل ها پرداخته اند (بند علی، ۱۳۸۷: ۷۰).
امروزه کاربرد روش های متعدد مدل ها در مطالعات فضایی، منطقه ای و مسائل شهری قدمت زیادی یافته است، به گونه‌ای که به منظور دستیابی به تعادل در توزیع فضایی منابع و خدمات‌رسانی نیز مورد استفاده قرار می گیرند (بندعلی،۱۳۸۷ :۷۱).
۲-۶ مدل های مکان یابی
با توجه به سیر تحول تئوری‌ها ونظریه‌های مکان یابی، مدل‌های مکان‌یابی را از نظر تکامل و توسعه ی زمانی به سه دوره تقسیم کرده اند :
فرموله کردن مسأله ( از ابتدای قرن ۲۰ تا ۱۹۴۰)
کاربرد مدل‌ها در بخش صنعت ( دهه های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰)
توسعه مدل‌ها در بخش عمومی و خدمات رسانی (۱۹۷۰ به بعد).
وقتی این مطالعات از نظر تاریخی ارزیابی می‌شوند تأکید فوق العاده آنها روی هزینه‌های مرتبط با حمل و نقل که منتج از فاصله می باشد، بوضوح نمایان می شود. به طور کلی عامل فاصله، یک شاخص مهم برای برنامه ریزان و مدیران می باشد، اما تمرکز در فاصله و استثنا‌ کردن سایر شاخص ها ممکن است مانند یک تمرین بی‌حاصل نگریسته شود. ولی در همان حال اهمیت فاصله فیزیکی بر سایر معیارها تسلط دارد. خصوصا در حالت‌های فوریت و اضطرار، مانند اعزام آمبولانس به محل بیمار یا خودروهای آتش‌نشانی به محل حریق ( خواجه ارزانی، ۱۳۸۴: ۴۹۹).
۲-۶-۱ مدل منطق بولین[۹]۱
این مدل روشی برای بازیابی داده ها با استفاده از قوانین منطق بولی برای عمل کردن بر روی خواص مکانی و توصیف هاست. جبر بولی از اپراتورهای and، or، xor، not برای مشاهده اینکه آیا شرط مخصوصی درست است یا غلط استفاده می کنند (بارو، ۱۳۷۶: ۱۸۱). در این مدل، وزن‌دهی به واحدها در هر لایه اطلاعاتی بر اساس منطق صفر و یک است. به عبارت دیگر هر واحد در نقشه یا مناسب است یا نامناسب، به تعبیر دیگر یا سازگار است یا ناسازگار، و حد وسطی وجود ندارد. در این نماگر and اشتراک و نماگر or اجتماع مجموعه ها را استخراج می کند. به عبارت دیگر نماگر andتنها پیکسلی است که در تمامی نقشه‌های پایه ارزش یک دارد و در نقشه های نهایی ارزش یک خواهد داشت و جزء مناطق مناسب قرار می گیرد. اما نماگر or پیکسلی را که فقط از نظر یک نقشه پایه مناسب بوده و ارزش یک داشته باشد و از لحاظ سایر لایه های اطلاعاتی دارای ارزش صفر باشد در نقشه خروجی و تلفیق یافته، ارزش یک داشته و مناسب تشخیص می دهد (آل شیخ و دیگران، ۱۳۸۲ :۲۶). عملگر محدود کننده «یا» با نماد «xor» نمایش داده می‌شود و برای این استفاده می شود که یکی از شرایط مطرح شده را تعیین کند نه هر دو را (جان استار جفری،۱۳۷۷: ۱۴۴).
مزیت و امتیاز دیگر این رویکرد سهولت و سادگی آن است، ترکیب منطقی نقشه ها در GIS به طور مستقیم قابل قیاس با انباشتن فیزیکی نقشه ها بر روی یک میز نور است، اما به طور معمول مناسب نیست که برای هر یک از معیارهای ترکیب شده اهمیت یکسان قائل شد. معیارهای مختلف باید بسته به اهمیت نسبت خود وزن داده شوند ( کارتر، ۱۳۷۹: ۴۰۴).
۲-۶-۲ مدل همپوشانی شاخص ها[۱۰]۱
در این مدل نقشه های ورودی بته به اهمیتشان نسبت به فرضیه مورد نظر وزن دار می شوند. ساده ترین نوع وزن دار کردن شاخص ها وقتی است که نقشه ها دوتایی باشند و هر نقشه یک عامل وزنی منفرد داشته باشد.با این حال وقتی نقشه های چند کلاسه استفاده شوند، هر کلاس از نقشه یک امتیاز یا وزن متفاوت به خود می گیرد که این باعث می شود سیستم وزن دار کردن قابل انعطاف گردد ( نقیبی، ۱۳۸۲: ۱۷).
۲-۶-۳ مدل منطق فازی۲
شیوه‌های بهینه‌سازی که کامپیوترها به کمک آنها استدلال های بشری را شبیه سازی می کنند، چندین دهه در رأس تحقیقات علمی قرار داشتند و در پیشرفت سیستم های توانمند در دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ میلادی مؤثر بوده اند. ظهور مدل سازی‌های مجموعه فازی یکی از نتایج آن است در نظریه های سنتی مجموعه های عوارض با توجه به شامل شدن یا نشدن آنها در یک مجموعه خاص طبقه بندی می شوند. برای مثال، اگر در یک طبقه بندی شهرهای بزرگ بر مبنای جمعیت بیش از ۱۰۰۰۰ سکنه تعیین شوند، یا یک شهر با جمعیت ۱۰۰۰۰۰ نفر سکنه در گروه شهرهای بزرگ و یک شهر با ۹۹۰۰۰ نفر سکنه جزء شهرهای کوچک محسوب می‌شوند. در حالی که طبق نظریه مجموعه فازی عضویت جزئی یک مجموعه با دادن ضرایب بین صفر ( عدم عضویت ) و یک ( عضویت کامل ) به عوارض طبقه بندی شده امکان پذیر می شود ( مرکز اطلاعات جغرافیایی شهر تهران، ۱۳۷۶: ۲۳۰). در نظریه مجموعه های کلاسیک، عضویت یک مجموعه به صورت درست یا غلط تعریف می شود اما، عضویت در یک مجموعه فازی بر اساس مقیاسی از یک ( عضویت کامل ) و صفر ( عدم عضویت کامل ) بیان می شود. یعنی هر شی x در مجموعه فازی x یک عضویت به وسیله تابع عضویت که به (x)µ شناخته می شود، دارد که مقادیر آن بین صفر و یک است. تئوری فازی می تواند برای اهمیت‌دهی به نقش الگو‌های مختلف دخیل در فرآیند تلفیق به کار گرفته شود. زیرا مجموعه فازی با طبیعت و واقعیت موضوعات تصمیم گیری درگیر می‌شود ( نقیبی، ۱۳۸۲: ۱۹).
۲-۶-۴ مدل احتمالی بیزین
این مدل برای ترکیب نقشه‌ها از مفاهیم احتمالات استفاده می کند و عمدتا برای نقشه‌های چند حالته ( مثل نقشه های زمین شناسی) که طبقه‌بندی شده‌اند و سطوح بالایی از معیارها را به کار می برند، مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مفاهیم اصلی نگرش بیزین احتمال مقدم و مقدم تر است. احتمال مقدم می تواند به وسیله سایر منابع اطلاعات تغییر پیدا کند ( محمدی، ۱۳۸۱: ۵۷).
۲-۶-۵ مدل های وزن دهی به معیارها[۱۱]۱
روش های وزن دهی مختلفی جهت ارزیابی اهمیت معیارها برای تصمیم گیران وجود دارد. این روش ها شامل روش رتبه ای، روش نسبی، روش مقایسه دوتایی و روش تحلیل توازن می باشد. تفاوت این روش ها در اصل تئوری، دقت، سهولت کاربرد و قابل فهم بودن آن برای تصمیم گیران است (عبادی، ۱۳۸۵: ۳۲). در این پایان نامه از روش مقایسه زوجی استفاده شده است. این روش به دلیل داشتن مبانی تئوریک قوی، دقت بالا، سهولت استفاده، دارا بودن ارزش، اعتبار و درستی و دقت نتیجه، یکی از معتبرترین و پرکاربردترین روش ها می باشد. مقایسه در این روش بر اساس قضاوت‌های نظری انجام و نسبت آنها به صورت کیفی بیان می گردد. نسبت های یاد شده، با مقادیر کمی بین ۱-۹ بیان می گردند. در این روش به منظور اجتناب از خطاهای شخصی یا سلیقه ای می توان از نظرات متخصصین استفاده نمود(Bowen,1990:135).
۲-۶-۶ مدل سطح جاذبه
مفهوم سطح جاذبه در تجزیه و تحلیل فضایی از قانون مشهور جاذبه نیوتن گرفته شده است. بر مبنای قانون جاذبه نیوتن، مرکز جاذبه نقطه‌ایست که در آن توازن و تعامل یک شیء حاصل شود. در تجزیه و تحلیل فضایی، مرکز جاذبه یک ناحیه جایی است که در آن حداکثر قابلیت دسترسی حاصل شود. حداکثر قابلیت دسترسی، بیانگر مرکز جاذبه ایست که فاصله حداقل به تمام نقاط داشته باشد. یافتن مرکز جاذبه می تواند فرآیند مکان‌یابی را بهینه سازد و می تواند به برنامه ریز کمک کند که بهترین مکان را برای یک فعالیت پیدا کند (الماسی پور، ۱۳۸۰: ۱۵).
۲-۶-۷ مدل‌های روی هم گذاری و ترکیب لایه های اطلاعاتی با هم دیگر
در عملیات روی هم گذاری دو یا چند نقشه با هم ترکیب می شوند. ارزش نقشه خروجی در هر نقطه تابعی از ارزش های نقشه های ورودی در همان نقطه می باشد. در سیستم های اطلاعات جغرافیایی، توانایی تلفیق داده‌های به دست آمده از دو منبع و هم‌پوشانی نقشه بر روی یکدیگر، یکی از عملکردهای مهم آن‌ها یکی روی دیگری و تشکیل لایه جدید امکان پذیر می گردد (هایوود و همکاران، ۱۳۸۱: ۱۱۸).
عملیات انطباق با قرار دادن لایه ها بر روی یکدیگر به دو صورت منطقی و حسابی صورت می گیرد. انطباق حسابی شامل عملیاتی نظیر جمع، تفریق، تقسیم و ضرب مقادیر در لایه ها با مقادیر مربوط در یک لایه دیگر می باشد.
انطباق منطقی شامل یافتن آن مناطقی است که در آن ها یک مجموعه مشخص از شرایط صادق باشد. برای مثال مناطق مناسب برای ساختن یک کلبه روستایی ممکن است مناطقی باشد که در آن‌ها پوشش گیاهی جنگلی وجود داشته، دارای خاک خشک و دامنه‌ای آفتاب گیر باشند. اگر پوشش گیاهی و خاک و جهت دامنه های هریک در لایه‌ای جداگانه در GIS قرار گرفته باشند، آن گاه برای تعیین موقعیت‌هایی که در آن‌ها این شرایط صدق کنند، می‌توان از عملیات منطقی استفاده نمود( آرنوف، ۱۳۷۵: ۲۱۲).
عملیات منطقی در تابع روی هم‌گذاری، بر پایه جبر بولین استوار هستند و معمولا برای تفکیک مناطقی که دارای مجموعه‌ای از شرایط و ویژگی های مورد نظر می باشند، کاربرد دارند.
در ضمن یکی از شروط لازم برای انجام عملیات روی هم‌گذاری، برخورداری تمامی نقشه‌های ورودی از سیستم مختصات یکسان و همچنین صحت مکانی بالای پدیده‌ها می باشد. بعلاوه بر داده‌های رستری اندازه سلول تمامی نقشه‌های ورودی نیز باید با هم برابر باشند ( مخدوم و دیگران، ۱۳۸۰: ۶۳).
۲-۶-۸ مدل فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)
فرایند تحلیل سلسله مراتبی یکی از کارآمدترین تکنیک های تصمیم گیری است که اولین بار توسط توماس ال ساعتی در سال ۱۹۸۰ مطرح شد (زبردست، ۱۳۸۰). این تحلیل از جامع ترین سیستم های طراحی شده برای تصمیم گیری با معیارهای چندگانه است، زیرا امکان فرموله کردن مسائل را به صورت سلسله مراتبی فراهم می‌کند. این روش ابزاری قدرتمند و انعطاف پذیر برای بررسی کمّی و کیفی مسائل چند معیاره می باشد که خصوصیات اصلی آن بر اساس مقایسه زوجی می باشد (Ngai, 2005: 29). به همین جهت در این تحقیق برای ارزش دهی به معیارها و انتخاب مکان مناسب از این مدل استفاده می کنیم. روش مبتنی بر فرآیند تحلیل سلسله مراتبی بر پایه ی سه اصل قرار دارد: تجزیه، قضاوت مقایسه ای و ترکیب اولویت ها. اصل تجزیه مستلزم آن است که مسئله تصمیم گیری را به سلسله مراتبی که دربرگیرنده عناصر اصلی مسئله است تجزیه کند. بنابراین اصل قضاوت مقایسه ای لازم است که در سطح مورد نظر از ساختار سلسله مراتبی و در ارتباط با منشأ آنها در سطح بالاتر به مقایسه دو به دو از عناصر مورد نظر پرداخته شود. بنابر اصل ترکیب نیز با در نظر گرفتن هر یک از اولویت‌های محلی مبتنی بر نسبت – مقیاس که در سطح متفاوتی از سلسله مراتب به دست آمده است، مجموعه مرکبی از اولویت‌های مربوط به عناصر در پایین ترین سطح سلسله مراتبی ( یعنی گزینه ها ) ایجاد می گردد. با در نظر گرفتن این اصول، روش کار مبتنی بر AHP سه مرحله اصلی دارد:
ایجاد سلسله مراتب AHP: اولین قدم در روش کار مبتنی بر AHP ، تجزیه مسأله تصمیم در قالب طیفی از سلسله مراتبی است که در برگیرنده مهم ترین عناصر مسأله تصمیم گیری است. ساختار سلسله مراتبی AHP اغلب ۴ سطح دارد: هدف عالی، اهداف عینی، صفات و گزینه ها (پرهیزگار، ۱۳۸۵: ۳۶۴).
مقایسه عناصر تصمیم گیری در قالب دودویی باهم دیگر: در روش AHP مقایسه دودویی به عنوان سبک پایه مورد استفاده برای اندازه گیری به حساب می آید. مقایسه دودویی در سه مرحله شکل می‌گیرد:
الف) بسط یک ماتریس مقایسه ای در هر سطح از ساختار سلسله مراتبی که از بالا به پایین قرار دارد، ب) محاسبه وزن ها در هر سطح از ساختار سلسله مراتبی، ج) برآورد نسبی پایندگی یا سازگاری. البته باید توجه داشت که روش کار مبتنی بر مقایسه دوبه دو را فقط می توان در رابطه با تعداد نسبتاً کوچکی از عناصر مطرح در هر سطح از سلسله مراتب تصمیم گیری به کار گرفت. لذا این روش تنها مبتنی بر مسائل علمی است که تعداد نسبتا کوچکی گزینه دارند (بنایی و کاشانی،۱۹۸۹: ۶۸۵).
ایجاد یک درجه بندی کلی از اولویت ها: در قدم نهایی برای ایجاد وزن های مرکب، وزن های نسبی مربوط به سطوح بدست آمده را تجمیع می کنیم. این امر به کمک یک توالی از ضرب‌های مربوط به ماتریس وزن‌های نسبی در هر سطح از ساختار سلسله مراتب صورت می گیرد. وزن مرکب نمایانگر درجه بندی گزینه ها در رابطه با هدف کلی است، این وزن ها مبنایی محسوب می شود که بر اساس آن می توان به اتخاذ تصمیمات پرداخت (پرهیزگار، ۱۳۸۵: ۳۶۶).
۲-۶-۹ مدل مکانیابی تخصیص[۱۲]۱
مدل‌های مکان یابی تخصیص، مکان‌هایی را برای مراکز خدمات مشخص می کنند و اختصاص تقاضا برای مراکز بر اساس موضوعات خاصی را فراهم می کنند تخصیص برنامه ای در محیط شبکه است که تحلیل‌های اختصاص منابع را انجام می دهد. این برنامه نزدیک ترین مرکز ( حداقل هزینه سفر) را برای هر اتصال در شبکه پیدا می‌کند. برای نمونه تخصیص را می توان برای یافتن نزدیک ترین ایستگاه آتش نشانی به هر خیابان شهر یا مشخص کردن نزدیک ترین مدرسه به هر دانش آموز مورد استفاده قرار داد. تخصیص، این امکان را فراهم می‌سازد که مدلی برای چگونگی توزیع میان مراکز مختلف ( مانند مدارس، ایستگاه های آتش نشانی یا سایر مراکز خدماتی) و خطوط اطراف آنها (که ممکن است خیابان‌های، خطوط برق و غیره باشد) به وجود
آورد (عزیزی،۱۳۸۳: ۵۴).
تخصیص منابع تا زمان رسیدن به حداکثر مقاومت به حرکت، یا رسیدن به ظرفیت هر مرکز و به صورت تجمعی از اتصال های اختصاص یافته به هر مرکز ادامه می یابند. برای مثال به منظور یافتن خیابان هایی که در فاصله زمانی ۵ دقیقه از یک ایستگاه آتش نشانی می باشند، بایستی مقدار حداکثر مقاومت به حرکت را به میزان ۵ دقیقه برای شبکه تعریف کرد. مدل تخصیص مکان یابی برای یافتن موقعیت بهینه مراکز خدماتی که به تمام کاربران به بهترین وجه قابل دسترس می باشند، توسعه یافته اند. این مدل ها ارتباط بین خدمات بالقوه و استفاده‌کنندگان مشخص شده برای آن (تخصیص) را بهینه می سازد (اسمعیلی، ۱۳۸۱: ۴۸).
۲-۷ شاخص‌های مکان یابی
شاخص‌های مورد استفاده در مکان یابی نسبت به نوع کاربرد آنها متفاوت هستند. اما همه‌ی آنها در جهت انتخاب مکان مناسب همسو می شوند. استفاده از این شاخص‌ها نیاز به داشتن اطلاعات صحیح و کامل از مکان دارد و دستیابی به اطلاعات نیازمند تحقیقات گسترده و جامعی است که تنها پس از تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع آوری شده و ارزیابی آنها، امکان تصمیم گیری مکانی وجود دارد (فخری، ۱۵:۱۳۷۸).
۲-۷-۱ ماتریس سازگاری

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  jemo.ir  مراجعه نمایید.