Τρεις δεκαετίες αστικής ανάπτυξης στη πόλη Shiraz του Ιράν: Μία εφαρμογή ψηφιακής τηλεπισκόπισης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών
Από RemoteSensing Wiki
Τρεις δεκαετίες αστικής ανάπτυξης στη πόλη Shiraz του Ιράν:Μία εφαρμογή ψηφιακής τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών.
Πρωτότυπος τίτλος:
Three decades of urban growth in the city of Shiraz, Iran: A remote sensing and geographic information systems application
Συγγραφείς:
Mahdi Sabet Sarvestani , Ab. Latif Ibrahim , Pavlos Kanaroglou Department of Remote Sensing, Faculty of Geoinformation Sciences and Engineering, University Technology Malaysia (UTM), Skudai, Johor, Malaysia School of Geography and Earth Sciences, McMaster University, Ontario, Canada
Πηγή:
Έτος δημοσίευσης: 2011
Περίληψη
Η εργασία αυτή επέλεξε την πόλη Σιράζ, τη πιο σημαντική ίσως πόλη στο νότιο τμήμα του Ιράν, για να ερευνήσει την άναρχη ή όχι επέκτασή της κατά τη χρονική περίοδο 1976 έως 2005, χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες που έχουν ληφθεί μέσω ψηφιακής τηλεπισκόπησης καθώς και απογραφές πληθυσμού. Με την εφαρμογή των μεθόδων ταξινόμησης στις δορυφορικές εικόνες εξήχθησαν τέσσερις βασικοί τύποι χρήσεων γης: νερού, οικιστική, βλάστηση και γυμνό έδαφος. Στη συνέχεια μετρήθηκε η περιοχή κάλυψης για όλους τους τύπους χρήσης γης σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και συνδυάστηκε με τα πληθυσμιακά δεδομένα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι, καθ΄όλη τη διάρκεια της μελέτης, η ανάπτυξη στο Σιράζ δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως άναρχη επέκταση. Από το 2000 ωστόσο, μπορούμε να δούμε στοιχεία άναρχης εξάπλωσης. Τα αποτελέσματα αυτά υποστηρίζονται επίσης από υπολογισμούς χρησιμοποιώντας την εντροπία του Shannon. Ένα περαιτέρω εύρημα είναι ότι η ανάπτυξη της βλάστησης δεν συμβαδίζει με εκείνη του πληθυσμού ή της δόμησης και ότι η βλάστηση τα τελευταία χρόνια της περιόδου μελέτης έχει μειωθεί σημαντικά, γεγονός που θα πρέπει να ληφθεί υπόψη στα μελλοντικά σχέδια ανάπτυξης της πόλης.
Εισαγωγή
Η απρογραμμάτιστη ανάπτυξη, η αύξηση του πληθυσμού, η αστικοποίηση και η οικονομική ανάπτυξη έχουν επιφέρει περιβαλλοντικά και κοινωνικά προβλήματα στις σύγχρονες πόλεις. Αν και οι αστικές περιοχές καλύπτουν μόνο το 3% της χερσαίας επιφάνειας της γης, το οικολογικό αποτύπωμα τους είναι πολύ πιο εκτεταμένο. Μερικά από τα προβλήματα που σχετίζονται με την αστική εξάπλωση περιλαμβάνουν την αλλαγή του κλίματος, τη καταστροφή της βλάστησης και των γεωργικών εκτάσεων, την ατμοσφαιρική ρύπανση, και τη ρύπανση των επιφανειακών και υπόγειων πηγών νερού. Όλα αυτά οδηγούν στη μείωση της ποιότητας ζωής των αστικών και αγροτικών κοινωνιών. Επειδή η αστική ανάπτυξη συνεχίζεται με εντατικούς ρυθμούς σε παγκόσμια κλίμακα, είναι αναγκαίο να προστατευθούν οι φυσικοί πόροι και να εστιαστεί ο αστικός σχεδιασμός σε αποδεδειγμένα μοντέλα και σε έγκυρα χωρικά δεδομένα. Οι δορυφορικές εικόνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντληθούν χρήσιμες πληροφορίες για τους πολεοδόμους όπως για παράδειγμα η δυναμική χαρτογράφηση των μεγάλων αστικών χαρακτηριστικών και οι τύποι χρήσεων γης, από τα οποία μπορούν να εξαχθούν δευτεροβάθμιες κοινωνικοοικονομικές πληροφορίες και άλλα στοιχεία της αστικής υποδομής. Χρησιμοποιώντας ιστορικά χωρικά δεδομένα μπορεί κανείς να αντλήσει κατάλληλους θεματικούς χάρτες που βοηθούν στον εντοπισμό του μεγέθους, της κατεύθυνσης, και του ρυθμού της αστικής δόμησης ή της καταστροφής των φυσικών πόρων κατά τη πάροδο του χρόνου. Για το σκοπό αυτό, είναι απαραίτητο να εξεταστούν επίσης όλοι οι φυσικοί και ανθρώπινοι πόροι, όπως: φυτοκάλυψη, επιφανειακά και υπόγεια ύδατα, η κάλυψη εδάφους, οι περιοχές άγριας ζωής, και τα ιστορικά- πολιτιστικά τοπία. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να αναλύσει τις τάσεις ανάπτυξης του Σιράζ στο Ιράν, κατά την περίοδο μεταξύ 1976 και 2005, χρησιμοποιώντας δεδομένα ψηφιακής τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ. Συγκεκριμένα, η ανάλυση αυτή αξιολογεί την επέκταση της άναρχης δόμησης στο Σιράζ. Στη συνέχεια, περιγράφεται η περιοχή μελέτης, μαζί με τα δεδομένα και τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση. Κατόπιν συζητούνται τα αποτελέσματα της ανάλυσης και η μελέτη τελειώνει με τα συμπεράσματα.
Ιστορικό υπόβαθρο
Τα τελευταία χρόνια, έχει διεξαχθεί σημαντική έρευνα σχετικά με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων και ΓΣΠ, για τη μέτρηση της ανάπτυξης των πόλεων και τα σχέδια εξάπλωσης. Οι Herold, Clarke, και Scepan (2002) και ο Herold et al. (2003) διεξήγαγαν μια ολοκληρωμένη μελέτη σχετικά με την δυναμικές αστικής κάλυψης του εδάφους με τη χρήση τηλεπισκοπικών δεδομένων για την ανάπτυξη των μετρήσεων τοπίου που αναλύθηκαν και ερμηνεύτηκαν σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα από τη χωρική μοντελοποίηση της αστικής ανάπτυξης. Η μελέτη τους έδειξε ότι μια προσέγγιση που συνδυάζει την τηλεπισκόπηση, μετρήσεις τοπίου, και την ανάλυση αστικών μοντέλων, μπορεί να είναι μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος για την κατανόηση των χωροχρονικών προτύπων αστικοποίησης.
Η κατοικημένη περιοχή είναι γενικά αποδεκτή ως βασικό χαρακτηριστικό για την ποσοτικοποίηση της άναρχης αστικής επέκτασης των πόλεων.Η κάλυψη της δόμησης μπορεί να λαμβάνεται είτε από φυσικές έρευνες εδάφους, είτε εξ αποστάσεως με τα τηλεπισκοπικά δεδομένα. Οι Sudhira, Ramachandra, και Jagadish (2004) υποστηρίζουν ότι ο πληθυσμός και η οικονομική ανάπτυξη που γειτνιάζουν με φυσικούς και ανθρώπινους πόρους είναι οι κύριοι λόγοι για την άναρχη αστική επέκταση. Η μελέτη τους κάλυψε την περίοδο 1972 - 1999 και χρησιμοποίησε αεροφωτογραφίες, διαθέσιμους χάρτες και εικόνες του Ινδικού Τηλεπισκοπικού δορυφόρου IRS (Indian Remote Sensing Satellite) για τη Μπανγκαλόρ (Mangalore) της Ινδίας. Έδειξαν ότι, ενώ η κατοικημένη περιοχή αυξήθηκε κατά 145%, ο πληθυσμός αυξήθηκε μόνο κατά 55%. Αυτό αποδίδεται στη σημαντικά απρογραμμάτιστη ανάπτυξη και στον πολλαπλασιασμό της χαμηλής πληθυσμιακής πυκνότητας κατασκευής. Ομοίως, οι Weber και Puissant (2003), χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες SPOT από την περίοδο μεταξύ του 1986 και του 1996, καθόρισαν το μέγεθος και το τρόπο διεύρυνσης της πόλης της Τύνιδας. Προέβαλαν το επιχείρημα ότι ένα από τα πλεονεκτήματα της τηλεπισκόπισης είναι η δυνατότητα να ανιχνεύει τα σύνορα της πόλης και τους παράνομους οικισμούς γύρω από τις πόλεις, οι οποίες συχνά είναι και η κύρια αιτία καταστροφής των περιβαλλοντικών πόρων. Οι Liu και Zhou (2005), χρησιμοποιώντας εικόνες Landsat πέντε ημερομηνιών μεταξύ των ετών 1986 και 1997, σχεδίασαν ένα στατιστικό μοντέλο για να βοηθήσουν τη διαδικασία σχεδιασμού και λήψης αποφάσεων για τμήμα της πόλης του Πεκίνου. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι δορυφορικές εικόνες παρέχουν μια αξιόπιστη λύση για ποσοτικές μελέτες στις πόλεις.Υπάρχουν λίγες τέτοιες μελέτες για τη Μέση Ανατολή και το Ιράν. Η μία είναιτου Yagoub (2004) ο οποίος εστίασε την προσοχή του στην Al-Ain στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα. Σε μια άλλη μελέτη, ο Al-Awadhi (2007) χρησιμοποίησε διαθέσιμους χάρτες, αεροφωτογραφίες και δορυφορικές εικόνες που καλύπτουν την περίοδο μεταξύ 1950 και 2003 για να μελετήσει την πόλη Μουσκάτ στο Ομάν. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι από το 1970 έως το 2003, η κατοικημένη περιοχή του Μουσκάτ αυξήθηκε κατά 650%, με ετήσιο ρυθμό αύξησης 20%. Οι Soffianian, Yaghmaei, και Falahatkar (2008) μελέτησαν τη πόλη Ισφαχάν στο Ιράν, για το χρονικό διάστημα μεταξύ 1956 και 2006 με χρήση αεροφωτογραφιών και διαφόρων ειδών δορυφορικών εικόνων. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι αν και η δομημένη περιοχή αυξήθηκε κατά εννέα φορές και ο πληθυσμός αυξήθηκε κατά επτά φορές από το αρχικό του μέγεθος, ένα μεγάλο μέρος της γεωργικής γης χτίστηκε. Σύμφωνα με τον Barnes et al (2001) η άναρχη ανάπτυξη εκδηλώνεται όταν ο ρυθμός της αστικής δόμησης υπερβαίνει το ποσοστό αύξησης του πληθυσμού. Έτσι, οι μελέτες των ανωτέρω ερευνητών, παρέχουν συγκεκριμένα παραδείγματα άναρχης ανάπτυξης. Μετά από αυτές τις μελέτες, για τον προσδιορισμό των χωρικών μοντέλων αστικής ανάπτυξης κατά την πάροδο του χρόνου σε μια δεδομένη πόλη, η πόλη πρέπει συστηματικά να χαρτογραφείται, να παρακολουθείται και να αξιολογείται με ακρίβεια με τη χρήση δορυφορικών εικόνων σε συνδυασμό με συμβατικά δεδομένα εδάφους. Η χαρτογράφηση παρέχει μια εικόνα του που η ανάπτυξη συμβαίνει, βοηθά στον εντοπισμό των περιβαλλοντικών και φυσικών πόρων που απειλούνται από αυτήν την ανάπτυξη και προτείνει τις πιθανές μελλοντικές κατευθύνσεις και τα πρότυπα της ανάπτυξης. Η παρούσα μελέτη έχει τρεις συγκεκριμένους στόχους: (1) να ερευνήσει το αναπτυξιακό πρότυπο της πόλης Σιράζ κατά τη διάρκεια 1976 - 2005 με τη χρήση τηλεπισκόπησης και Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (2) να αναλύσει την υπάρχουσα άναρχη επέκταση στη Σιράζ και (3) να αξιολογήσει τις ισχύουσες τοπικές και αναπτυξιακές πολιτικές για την προστασία των περιβαλλοντικών και των φυσικών πόρων.
Περιοχή μελέτης
Το Σιράζ αποτελεί ένα σημαντικό ιστορικό, πολιτιστικό, κοινωνικό, και οικονομικό κέντρο στο νότιο Ιράν. Ήταν η πρωτεύουσα του Ιράν κατά τη διάρκεια της δυναστείας Zand από το 1750 μ.χ. μέχρι το 1781.Είναι η τρίτη μεγαλύτερη πόλη στο Ιράν καλύπτοντας μια έκταση γης περίπου 340 km2, και πρωτεύουσα της επαρχίας Fars. Έχει ήπιο κλίμα με τέσσερις κανονικές εποχές. Η ημερήσια θερμοκρασία κυμαίνεται μεταξύ 40 C το καλοκαίρι και -10 C το χειμώνα. Με την αλλαγή του κλίματος η βροχόπτωση κατά τα τελευταία χρόνια έχει αλλάξει σημαντικά φθάνοντας σε επίπεδα κάτω από 350 mm ως μέσο ετήσιο ύψος . Η πρώτη επίσημη ανά δεκαετία απογραφή του Σιράζ πραγματοποιήθηκε το 1956 και η πιο πρόσφατη έκδοση είναι του 2006. Μια άλλη πηγή δημογραφικών δεδομένων είναι η βάση δεδομένων του 2003 των Ηνωμένων Εθνών. Σύμφωνα με αυτή, ο ρυθμός αύξησης του πληθυσμού της Σιράζ αναμένεται να είναι σταθερός στο μέλλον.
Δεδομένα και μέθοδοι
Οι συγκεκριμένες δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη ήταν του πολυφασματικού σαρωτή Landsat MSS του 1976 (μία από την πρώτες δορυφορικές εικόνες που αποκτήθηκαν πάνω από το Σιράζ), του θεματικού χαρτογράφου Landsat TM του1990, του ενισχυμένου Θεματικού χαρτογράφου Landsat ETM + του 2000 και, τέλος, του SPOT 4 από το 2005. Δυστυχώς δεν υπήρχε καμία πρόσβαση σε εικόνες για τα χρόνια μεταξύ 1976 και 1990. Χρησιμοποιήθηκαν υποστηρικτικά μερικά επιπλέον στοιχεία στην παρούσα μελέτη: Τρισδιάστατοι ψηφιακοί τοπογραφικοί χάρτες κλίμακας 1:25.000 για γεωαναφορά εικόνας, και Ψηφιακή Μοντελοποίηση Εδάφους (DEM) ως βάση για το χάρτη χρήσης / κάλυψης γης καθώς και για αυξημένη ακρίβεια της συνολικής αξιολόγησης. Αυτοί οι εθνικοί χάρτες συντάχθηκαν το 1996 από φωτογραμμετρική επεξεργασία αεροφωτογραφιών κλίμακας 1:50.000. Άλλα υποστηρικτικά στοιχεία ήταν οι δημογραφικές απογραφές του Σιράζ. Πολλές τεχνικές επεξεργασίας και ανάλυσης εικόνας αναπτύχθηκαν για να ερμηνευτεί η μέγιστη εξαγωγή πληροφορίας των τηλεσκοπικών εικόνων. Το λογισμικό ENVI 4.3 χρησιμοποιήθηκε σε διάφορα στάδια της επεξεργασίας εικόνας και για την παραγωγή διαφόρων θεματικών επιπέδων. Το λογισμικό ArcGIS 9.2 χρησιμοποιήθηκε για την χωρική ανάλυση και τη παραγωγή χαρτών. Οι δορυφορικές εικόνες και οι τρισδιάστατοι ψηφιακοί τοπογραφικοί χάρτες 1:25.000 της περιοχής μελέτης ελήφθησαν από την Ιρανικό Εθνικό Χαρτογραφικό Κέντρο (NCC). Στοιχεία από την εθνική απογραφή και τις απογραφές των Ηνωμένων Εθνών του Σιράζ ελήφθησαν από την Ιρανική Στατιστική Υπηρεσία και τις σχετικές on-line ιστοσελίδες. Οι εικόνες που ελήφθησαν ως τυποποιημένα προϊόντα ήταν γεωμετρικά και ραδιομετρικά διορθωμένες από τους παρόχους δεδομένων, αλλά, λόγω των διαφορετικών προτύπων και αναφορών που χρησιμοποιούνται από τους διάφορους παρόχους εικόνων, όλες οι εικόνες γεωαναφέρθηκαν και πάλι στο προ της επεξεργασίας στάδιο. Σε αυτό το στάδιο, 8, 12, 17 και 21 σημεία επελέγησαν ως GCPs (σημεία ελέγχου εδάφους) για τη διόρθωση των εικόνων του 1976,1990, 2000, και 2005 αντίστοιχα. Πηγές δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν για την επιλογή GCP ήταν: ψηφιακοί τοπογραφικοί χάρτες, GPS (Global Positioning System) και ένα ψηφιακό μοντέλο εδάφους που παράχθηκε από τρισδιάστατους ψηφιακούς τοπογραφικούς χάρτες με 10m κάθετο διάστημα. Στην παρούσα μελέτη, διατηρήθηκε η χωρική λεπτομέρεια, το αρχικό μέγεθος pixel και η αξία της κάθε εικόνας. Ως εκ τούτου, οι εικόνες φυλάχθηκαν χωρίς αλλαγή στα μεγέθη των pixel, παρά τα πιθανά διαφορετικά επίπεδα ακριβείας της κατάταξης με τις διάφορες χωρικές, φασματικές και ραδιομετρικές αναλύσεις.
Στη συνέχεια, στο στάδιο της ταξινόμησης, εφαρμόστηκε στις εικόνες μια ενιαία ταξινόμηση.
Η κατάταξη έγινε θεωρώντας τέσσερις κύριες κατηγορίες: αστική γη, βλάστηση, γυμνό έδαφος, και νερό . Οι επιλεγμένες κύριες κατηγορίες και οι περιγραφές τους παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Αυτή η έρευνα επικεντρώνεται στη μέτρηση των αστικών οικοδομημένων περιοχών και των αστικών περιοχών που καλύπτονται με βλάστηση και των αλληλεπιδράσεών τους. Λιβαδοπονική γη θεωρείται όταν είναι συγχρόνως μη αστική βλάστηση και γυμνό έδαφος. Επιπλέον, τα υδάτινα σώματα έχουν πολύ περιορισμένη κάλυψη και, μαζί με τη κάλυψη του γυμνού εδάφους δεν εξετάζονται περαιτέρω στα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα της εργασίας. Οι χάρτες που παράχθηκαν παρουσιάζονται στην εικόνα 1.
Στο επόμενο βήμα, έγινε χρήση της εντροπίας του Shannon, μία μέθοδο που εφαρμόζεται ευρέως σε μελέτες επέκτασης των πόλεων. Η εντροπία του Shannon είναι ένας δείκτης της χωρικής συγκέντρωσης ή της διασποράς και μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιαδήποτε γεωγραφική μεταβλητή. Η μέθοδος μπορεί να αποκαλύψει τον προσανατολισμό και τη διαμόρφωση των χωρικών μοντέλων και είναι βολική δεδομένου ότι μπορεί να εφαρμοστεί σε χωρικές μεταβλητές μέσα σε ένα GIS. Ο υπολογισμός υποθέτει ότι μια αστική περιοχή χωρίζεται σε n ζώνες και μια μεταβλητή X παίρνει μια τιμή Χi για κάθε ζώνη i {1,2. . . , N}. H εντροπία του Shannon Hn υπολογίζεται ως εξής:
Για τους σκοπούς της μελέτης αυτής, οι ζώνες ορίζονται ως ομόκεντροι κύκλοι γύρω από το κέντρο της πόλης ή γύρω από ένα επιλεγμένο σημείο τομής δρόμων.Η αξία της εντροπίας κυμαίνεται μεταξύ μηδέν για μια εντελώς συγκεντρωμένη διανομή, και log (n) για μια διασκορπισμένη εντελώς διανομή του Χ. Η εξίσωση (1) ορίζει τι είναι γνωστό ως απόλυτη εντροπία. Κάποιος μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσετε τη σχετική εντροπία με τιμές μεταξύ 0 για συνολική συγκέντρωση και 1 για συνολική διασπορά. Η σχετική εντροπία Hn ορίζεται ως εξής:
Η μέθοδος της εντροπίας είναι βολική και αποτελεσματική στον εντοπισμό του εάν το μοντέλο ανάπτυξης γης είναι διασκορπισμένο ή συμπαγές.
Για τους σκοπούς της παρούσας μελέτης, καθορίστηκαν 25 ομόκεντρα κυκλικά τμήματα, το καθένα με τις ακτίνες δύο διαδοχικών κύκλων που διέφεραν κατά 1 km. Το κέντρο των κύκλων ήταν η ιστορική συνοικία της πόλης Σιράζ. Η λειτουργία αυτή πραγματοποιήθηκε στο ArcGIS για όλες τις διαθέσιμες εικόνες της πόλης (Εικ. 2).
Εικ. ( 2) 25 κυκλικές ζώνες γύρω από τη ιστορική συνοικία του Σιράζ στο χάρτη του 2005.
Αποτελέσματα
Επιλέχθηκαν περισσότερα από 50 δείγματα για να εξασφαλιστεί ακρίβεια στην εκτίμηση της ταξινόμησης για κάθε μία από τις κατηγορίες που είναι κατανεμημένες σε όλη την εικόνα σε ένα τυχαίο στρωματοποιημένο μοτίβο. Μετά την παραγωγή των πλήρων χαρτών χρήσεων γης, καθορίστηκε η συνολική κάλυψη των διαφορετικών κατηγοριών. Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες υπολογίστηκε η βλάστηση και η δομημένη περιοχή ανά κάτοικο για όλα τα έτη μελέτης. Στους υπολογισμούς αυτούς χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία του ΟΗΕ για τον πληθυσμό διότι ο χρόνος συλλογής τους ταιριάζει καλύτερα με την ημερομηνία απόκτησης των εικόνων. Σύμφωνα με τους χάρτες χρήσης/κάλυψης γης που παράχθηκαν, η συνολικά δομημένη περιοχή για το 1976 ήταν 50,48 km2. Αυξήθηκε σε 112,68 km2 μέχρι το 1990, σε 126,82 km2 μέχρι το 2000, και τελικά έφτασε σε 141,86 km2 το 2005. Τα ποσά αυτά αντιπροσωπεύουν αύξηση περίπου 181% στη δομημένη περιοχή για μια περίοδο τριών δεκαετιών. Όσον αφορά την κάλυψη της βλάστησης, είναι σαφές ότι το 1976 ήταν 25,78 km2, αυξήθηκε σε 39,91 km2 μέχρι το 1990 και κορυφώθηκε στα 40,58 km2 το 2000. Στη συνέχεια μειώθηκε σε 37,73 km2 το 2005. Αυτό σημαίνει ότι το Σιράζ έχει περίπου 46% αύξηση της βλάστησης. Την ίδια στιγμή, ο πληθυσμός παρουσίασε σταθερή αύξηση από 418.000 το 1976 σε 946.000 το 1990, σε 1.115.000, το 2000, και σε 1.203.000 το 2005. Έτσι, καθ 'όλη τη διάρκεια της μελέτης, ο πληθυσμός αυξήθηκε κατά 186%, ελαφρώς περισσότερο από την αύξηση της δομημένης περιοχής. Τα απογραφικά στοιχεία έδειξαν ότι η κύρια αύξηση του πληθυσμού στο Σιράζ σημειώθηκε μεταξύ 1976 και 1990 με κύριες αιτίες το υψηλό ποσοστό γεννήσεων κατά τα πρώτα χρόνια της ισλαμικής επανάστασης, την αγροτική μετανάστευση στην πόλη, τη μετανάστευση των προσφύγων σε ασφαλείς πόλεις όπως το Σιράζ κατά τη διάρκεια του πολέμου με το Ιράκ, και τη συγχώνευση των γύρω χωριών με την πόλη. Τα πρώτα χρόνια της δεκαετίας του 1990, το ποσοστό της οικιστικής ανάπτυξης ήταν υψηλό και συνεχίστηκε με βραδύτερο ρυθμό στη συνέχεια (εικόνα 3).
Εικ. (3) Οικιστική ανάπτυξη και βλάστηση την περίοδο 1976–2005.
Εικ. (4) Η πεδιάδα του Σιράζ και τα περίχωρά της (εικόνα SPOT 4).
Οι παραγόμενοι χάρτες και οι επιτόπιες παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι η νέα αστική ανάπτυξη συγκεντρώθηκε κυρίως στο βορειοδυτικό τμήμα της πόλης. Αυτό οφείλεται στη γεωγραφική θέση της πόλης και στα γεωλογικά της χαρακτηριστικά (Εικ. 4) Αυτή η μελέτη δείχνει ότι από το 1976 μέχρι το 2005, το μέγεθος της ανάπτυξης της καλυπτόμενης βλάστησης δεν ήταν ανάλογο ούτε με το ρυθμό της δόμησης ούτε με την αύξηση του πληθυσμού. Όπως φαίνεται στην εικόνα 3, από τα μέσα της δεκαετίας του 1970 μέχρι τις αρχές του 1990, η οικιστική ανάπτυξη ξεπέρασε την ανάπτυξη της βλάστησης αλλά μετά από αυτό, μέχρι το 2000, ο βαθμός αύξησης της οικιστικής ανάπτυξης έγινε πιο αργός λόγω της αρχής μιας περιόδου οικονομικών δυσχερειών και λόγω της μετατόπισης από την οριζόντια στην κάθετη κατασκευή εξαιτίας της ανόδου της τιμής της γης. Από τις αρχές του 2000, το ποσοστό των κατασκευών αυξήθηκε δραματικά λόγω των κοινωνικο-οικονομικών αλλαγών και του αυξημένου ενδιαφέροντος του κοινού για την αγορά ακινήτων. Δυστυχώς, αυτή η ταχεία ανάπτυξη είχε ως αποτέλεσμα την καταστροφή ενός ποσοστού φυτοκάλυψης και την καταστροφή των φυσικών πράσινων ενδιαιτημάτων. Παρά το γεγονός ότι η εικόνα 5 δείχνει ότι, από το 1976 μέχρι το 2006 η οικοδομημένη περιοχή ανά κάτοικο μειώθηκε μόνο κατά 2%, κατά την ίδια περίοδο η βλάστηση ανά κάτοικο μειώθηκε κατά ένα εντυπωσιακό 48%. Αυτό σημαίνει ότι η κατασκευή προχώρησε εις βάρος της βλάστησης.
Εικ. (5) Οικιστική ανάπτυξη και βλάστηση την περίοδο 1976–2005.
Από την έρευνα προκύπτει επίσης ότι, παρά την αντιστοιχία της αύξησης του πληθυσμού και της δομημένης περιοχής για πάνω από 30 χρόνια, οι λεπτομέρειες της ιστορίας ήταν διαφορετικές. Πριν από το 1990, τα δύο αυτά ποσοστά αυξάνονταν με τον ίδιο ρυθμό. Ωστόσο, μεταξύ 1990 και 2000, το ποσοστό των κατασκευών ήταν χαμηλότερο από το ποσοστό αύξησης του πληθυσμού. Αυτό σήμαινε περισσότερη υψηλής πυκνότητας ανάπτυξη και λιγότερο άναρχη επέκταση. Μετά το 2000, η διαδικασία αυτή αντιστράφηκε, καθώς το ποσοστό των κατασκευών υπερέβη την αύξηση του πληθυσμού. Αυτή τη φορά, το αποτέλεσμα ήταν περισσότερο άναρχη επέκταση. Από την εικόνα 5, είναι σαφές ότι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου η κατά κεφαλήν βλάστηση μειώνονταν συνεχώς και, μετά το 2000, αυτό το πρόβλημα έγινε εντονότερο. Επισημαίνουμε ότι σε αυτή τη μελέτη, όλοι οι ιδιωτικοί και δημόσιοι χώροι πρασίνου, όπως πάρκα και κήποι, θεωρήθηκαν ως βλάστηση. Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, η εντροπία του Shannon είναι μία πολύ γνωστή και αποτελεσματική μέθοδος για τον εντοπισμό της άναρχης ανάπτυξης (Li &Yeh, 2004). Στην εικόνα 6 παρουσιάζονται οι υπολογιζόμενες απόλυτη και σχετική εντροπία του Shannon για την πόλη Σιράζ.
Εικ. (6) Μεταβολές της απόλυτης και σχετικής εντροπίας μεταξύ 1975 και 2005 και τιμές των log(25) και 1 της διάσπαρτης ανάπτυξης
.
Εικ. (7) Ποσοστό αλλαγών στη δόμηση και βλάστηση ανά κάτοικο, απόλυτης και σχετικής εντροπίας
Η σύγκριση των δύο εντροπιών, ο δομημένος χώρος και η βλάστηση ανά κάτοικο γίνεται σαφέστερη αν σκεφτεί κανείς το ποσοστό των αλλαγών (βλέπε εικ. 7). Λόγω της σημαντικής διαφοράς μεταξύ της απόλυτης εντροπίας Shannon και της μέγιστης δυνατής τιμής του log (25) που αντιπροσωπεύει μια διάσπαρτη ανάπτυξη, η ανάπτυξη του Σιράζ δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ολοκληρωτικά άναρχη. Η εντροπία του Shannon κατά τη διάρκεια της μελέτης έδειξε έναν ελαφρά αυξητικό ρυθμό, πράγμα που σημαίνει ότι το Σιράζ αναπτύχθηκε με μια διασκορπισμένη εξάπλωση. Ο ρυθμός μεταβολής της δομημένης περιοχής ανά κάτοικο μειώθηκε μέχρι το 2000 αλλά, στη συνέχεια και μέχρι το 2005, ο ρυθμός μεταβολής αντιστράφηκε και άρχισε να αυξάνεται. Αυτό σημαίνει ότι η ανάπτυξη έχει αλλάξει από ένα συμπαγές σε ένα διάσπαρτο ή άναρχο μοτίβο. Την ίδια στιγμή, η κατά κεφαλήν βλάστηση μειώθηκε. Τα αποτελέσματα έδειξαν καλό συντονισμό μεταξύ των εντροπιών του Shannon, τη δόμηση ανά κάτοικο, και τη κατά κεφαλήν βλάστηση ως δύο γρήγορα και απλά κριτήρια για την αξιολόγηση των μοντέλων ανάπτυξης.
Συμπεράσματα
Αυτή η μελέτη εξέτασε την αστική ανάπτυξη του Σιράζ, μια από τις πιο σημαντικές ιστορικά, πολιτιστικά, βιομηχανικά και εμπορικά πόλεις στο νότιο Ιράν. Η τηλεπισκόπηση και τα ΓΣΠ χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση του δυναμικού φαινομένου της αστικοποίησης με την βοήθεια των δορυφορικών εικόνων και των στοιχείων απογραφής της περιοχής. Στο Σιράζ, η αστική εξάπλωση έχει σε μεγάλο βαθμό διαμορφωθεί από το ανάγλυφο, όπως βουνά και λίμνες και από τους κοινωνικούς παράγοντες, όπως η αύξηση του πληθυσμού, η μετανάστευση και η οικονομική ανάπτυξη. Παρά τη δημοφιλή πεποίθηση ότι οι κήποι του Σιράζ και η κάλυψη της βλάστησης έχουν καταστραφεί και μετατραπεί σε κατοικημένες περιοχές, η μελέτη αυτή κατέδειξε ότι η ανάπτυξη σημειώθηκε κυρίως στους διαθέσιμους ανοιχτούς χώρους στην πόλη και στα υπόλοιπα εδάφη μεταξύ των κτιρίων. Η μετατροπή της βλάστησης και των οπωρώνων σε κατοικημένη περιοχή, ωστόσο, είναι πιο πρόσφατο φαινόμενο. Το συνολικό ποσοστό της αύξησης της πόλης και του πληθυσμού από το 1976 έως το 2005 ήταν πολύ κοντά (αντίστοιχα 181% και 186%). Έτσι, η ανάπτυξη του Σιράζ δεν μπορεί να θεωρηθεί ως μια κλασική περίπτωση άναρχης ανάπτυξης. Από την άλλη πλευρά, εάν η διάρκεια της μελέτης χωριστεί σε μικρότερα χρονικά διαστήματα, γίνεται σαφές ότι κατά την περίοδο 2000-2005 η άναρχη επέκταση συνοδεύεται με τη μετατροπή των μεγάλων οικοπέδων της βλάστησης σε δομημένη περιοχή. Αυτό το πρότυπο ανάπτυξης επίσης υποστηρίζεται από τους υπολογισμούς της εντροπίας του Shannon.Τα στοιχεία που παρουσιάζονται σε αυτή τη μελέτη δείχνουν ένα μέλλον άναρχης επέκτασης. Το Σιράζ έχει μικρή ιστορία στο πολεοδομικό σχεδιασμό. Το πρώτο ολοκληρωμένο σχέδιο του Σιράζ παράχθηκε από το Πανεπιστήμιο της Τεχεράνης/Τμήμα Αρχιτεκτόνων, το 1966. Το δεύτερο ετοιμάστηκε από τους Naghshe-Jahan Pars Consultants το 1989. Φαίνεται ότι τα σχέδια αυτά δεν λαμβάνουν υπόψη τους τα οποιαδήποτε περιβαλλοντικά θέματα και, ιδίως, την προστασία της βλάστησης. Ίσως, ως αποτέλεσμα, το κύριο πρόβλημα που αντιμετωπίζει το αυξανόμενο Σιράζ σήμερα είναι η έλλειψη ενός ολοκληρωμένου προγράμματος σχεδιασμού και διαχείρισης για την προστασία και την ανάπτυξη της βλάστησης που να μπορεί να συμβαδίσει με την αύξηση του πληθυσμού. Η μελέτη αυτή αποδεικνύει ότι, πριν από το 2000, το ποσοστό της αναπτυσσόμενης βλάστησης ακολούθησε τον ίδιο ρυθμό με την αύξηση του πληθυσμού, αλλά τα τελευταία χρόνια, έχει δραστικά μείνει πίσω. Είναι επιτακτική η ανάγκη, τα μελλοντικά ρυθμιστικά σχέδια για την πόλη να δώσουν ιδιαίτερη προσοχή στην προστασία και την ανάπτυξη όλων των φυσικών πόρων. Στις μεθοδολογικές βάσεις, η μελέτη αυτή ενισχύει την υψηλή αξία της τηλεπισκόπησης στις αστικές μελέτες και στην παρακολούθηση του περιβάλλοντος.. Είναι σημαντικό ότι παρόμοια έρευνα πρέπει να γίνει και για τις άλλες πόλεις του Ιράν, μια χώρα άγονη και περιβαλλοντικά ευαίσθητη. Όσον αφορά στο Σιράζ, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την ανάπτυξη μοντέλων ακριβείας πρόβλεψης της ανάπτυξης. Χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες και παλιούς χάρτες, είναι δυνατή η πρόβλεψη της μελλοντικής αστικής ανάπτυξης. Όπως και με κάθε άλλη ανάλυση, η απόδοση αυτών των μοντέλων εξαρτάται από την ποιότητα και το είδος των διαθέσιμων στοιχείων για την παραμετροποίηση, τη βαθμονόμηση και την επικύρωση. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούνται τέτοια μοντέλα, υπάρχει η ευελιξία να διερευνηθούν μια σειρά πιθανών σεναρίων ανάπτυξης.
M. Sabet Sarvestani et al. / Cities 28 (2011) 320–329
