بهینه سازی چندهدفه تخصیص کاربری اراضی با استفاده از الگوریتم NSGA-II

الگوی کاربری اراضی به واسطه افزایش فعالیت ها و دخل و تصرف های بشر بر زمین به منظور برآوردن نیازهای مختلف، دائما در حال تغییر است. بهینه سازی تخصیص کاربری اراضی همانا یافتن بهترین الگوی ممکن با در نظر گرفتن نیازهای حاکم بر مقوله ی تخصیص است. اغلب جست و جوها و بهینه سازی های کاربری اراضی در دنیای واقعی، ماهیتا دربردارنده ی چندین هدف اند. در این مطالعه قابلیت الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب نخبه گرا (NSGA-II) با طراحی و استفاده از دو نوع عملگر تقاطع یکنواخت (UC) و عملگر تقاطع دوبعدی (TDC) برای بهینه سازی تخصیص کاربری اراضی با اهداف چندگانه در بخشی از حوضه طالقان مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. داده های به کار رفته شامل نقشه کاربری اراضی سال ۲۰۰۲، توپوگرافی، خاک شناسی، اطلاعات مربوط به میزان فرسایش خاک و بازدهی اقتصادی از منطقه مورد مطالعه بوده است. اهداف مورد نظر شامل میزان فرسایش، میزان رواناب، تناسب اراضی، میزان فشردگی- سازگاری و بازدهی اقتصادی است. مدل طراحی شده با دو جمعیت اولیه متفاوت اجرا گردید. بار اول با جمعیت کاملا تصادفی و بار دوم با تولید بازدهی اقتصادی است. مدل طراحی شده با دو جمعیت اولیه متفاوت اجرا گردید. بار اول با جمعیت کاملا تصادفی و بار دوم با تولید جمعیت اولیه تصادفی راهنمایی شده که در آن نسبت مساحت کاربری های مختلف تعیین شده بود. نتایج نشان داد کارکرد عملگرهای تقاطع کاملا تحت تاثیر شرایط اولیه قرار دارد و عملگر UC فاقد توانایی مناسب در ایجاد همگرایی کلی است. همچنین استفاده از تقاطع TDC با جمعیت اولیه راهنمایی شده، همگرایی را بسیار افزایش داد و موجب بهبود نتایج گردید. به لحاظ پیوستگی قطعات کلاس های مختلف کاربری نیز عملگر TDC بهتر از UC کارکرد داشته است. نتایج این مطالعه نشان داد که پس از بهینه سازی کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه، علاوه بر کاهش فرساش خاک، میزان سوددهی کلی نیز افزایش یافته است.

Keywords:

بهینه سازی چند هدفه , کاربری اراضی , الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب نخبه گرا