چکیده مکان گزینی مدارس در شهر بزرگی چون تهران همواره با مشکلات عدیده ای روبه رو بوده است.تعدد عوامل مؤثر در مکانیابی مدارس و افزایش روز افزون مشکلات زندگی شهری لزوم استفاده از روشهای مؤثر و سیستمهای رایانه ای را در مکانیابی مدارس بیش از پیش آشکار ساخته است.
هدفهای این تحقیق ارزیابی نحوه توزیع مدارس ابتدایی، مشخص کردن نواحی محروم از مدارس ابتدایی، اولویت بندی آنها در محدوده منطقه 6 تهران و ارائه پیشنهاد به مسئولان آموزش و پرورش و نهادهای متولی امر ساخت و ساز مدارس برای استفاده از امکانات، متخصصان و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی در تشخیص مکانهای مناسب برای احداث مدرسه است.
در این تحقیق داده های مکانی از روی نقشه های رقومی و خطی تهیه و داده های توصیفی نیز با استفاده از مدارک، اسناد، آمار و پژوهشهای میدانی، جمع آوری و به پایگاه اطلاعاتی متصل شد.سپس برای هر یک از عوامل مؤثر در مکانیابی مدارس، لایه ای تهیه و در هر لایه حریم کاربریها تعریف شد.
با توجه به وزن مناطق و ترکیب آنها، موقعیت فعلی مدارس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.در مرحله بعد مناسب ترین مکانها برای تأسیس مدارس جدید بر حسب اولویت پیشنهاد گردید.
نتیجه تحقیق مشخص می سازد که مکان اکثر ساختمانهای آموزشی دولتی مقطع ابتدایی در منطقه مورد مطالعه با معیارهای مورد نظر مطابقت زیادی ندارد.همچنین نتایج تحقیق نشان می دهد که با استفاده از سیستمهای اطلاعات جغرافیایی می توان امکانات مناسبی برای تجزیه و تحلیل وضع فعلی مدارس فراهم کرد و با توجه به معیارهای تأسیس مدرسه، مکانهایی را که با کمبود یا تراکم فضای آموزشی مواجهند تشخیص داد و در کوتاهترین زمان ممکن با توجه به اولویتها، ضروری ترین مکان برای احداث مدرسه را پیشنهاد کرد.
کلید واژه ها:سیستم های اطلاعات جغرافیایی، داده های مکانی، داده های توصیفی، توزیع فضایی، مکانیابی مدارس.
(1).
Geographical Information Systems 1-مقدمه رشد روز افزون و افقی شهرها به همراه افزایش جمعیت آنها موجب بالا رفتن قیمت زمینهای شهری، رشد عمودی آنها و افزایش تراکم جمعیت شهری شده است.توسعه نامتناسب شهرها به همراه این رشد افسار گسیخته در سالهای اخیر و توجه نکردن مدیران شهری به توسعه پایدار، مشکلات عدیده ای را بخصوص برای شهرهای جهان سوم به وجود می آورد و مسئولیت بیشتری بر دوش برنامه ریزان شهری می نهد.اهمیت مکانیابی اصولی، کاربریها و خدمات شهری را بارزتر می کند.اغلب نظریه های مکانیابی و مکان گزینی به کاربریهای صنعتی و تجاری توجه نموده و عوامل تولید از قبیل بازار، سرمایه، نیروی کار و فاصله بازار تا محل تولید را متغیرهای اساسی مکانیابی در نظر گرفته و مدلهای خاصی را با اولویت دادن به یک یا چند عامل ارائه داده اند [1] ، در حالی که متغیرهای مؤثر بر مکانیابی کاربریهای آموزشی از نظر نوع و تعداد و تنوع تفاوتهایی با متغیرهای مؤثر بر مکانیابی واحدهای صنعتی و تجاری دارند و باید دقیقا بررسی شوند.
با اینکه نزدیک به چهل سال از پیدایش سیستمهای اطلاعات جغرافیایی می گذرد و تحقیقات بسیاری در گوشه و کنار جهان در مورد تواناییهای این سیستمها صورت گرفته است، در کشور ما، جز معدودی به این امر نپرداخته اند که برخی از آنها عبارتند از: 1.در رساله دکترای با عنوان«ارائه الگوی مناسب مکان گزینی مراکز خدمات شهری با تحقیق در مدلها و GIS شهری»ضمن بحث مفصلی راجع به انواع الگوهای مکان گزینی(مدل جاذبه، مدل لاری، مدل ریاضی فاصله)با مطالعه موردی مکانیابی مراکز آتش نشانی در شهر تبریز با استفاده از روشهای GIS، توانایی بیشتر سیستمهای اطلاعات جغرافیایی نسبت به مدلهای مذکور اثبات گردیده است [2] .
2.در پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان«کاربرد GIS در شهر سازی»سه عامل سازگاری، ظرفیت و مطلوبیت در مکانیابی مدارس بررسی شده است.همچنین مسائل فضاهای آموزشی منطقه 17 تهران از دیدگاه اصول معماری داخلی و شهرسازی مورد تحقیق قرار گرفته و در نهایت تعدادی مدرسه در مکانهای مختلف برای احداث پیشنهاد شده است [3] .
3.در پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان«تحلیل اراضی برای مکان گزینی پادگانهای لجستیک با استفاده از سیستمهای اطلاعات جغرافیایی»ضمن تحقیق در مورد عوامل مؤثر در مکانیابی پادگانهای لجستیک و تحلیل وضع موجود، به بیان قابلیتهای GIS نسبت به روشهای سنتی در مکان گزینی پادگانها و بیان مزیت مدل وزن دهی نسبت به مدل دودویی پرداخته شده است [1] .
در تحقیق حاضر با توجه به جوان بودن جمعیت کشور و وجود قریب به 17 میلیون نفر جمعیت دانش آموزی در آن، تلاش شده است که توانایی سیستم اطلاعات جغرافیایی در برنامه ریزی برای مکانیابی مدارس مورد نیاز این قشر مهم جامعه، مورد مطالعه قرار گیرد.
مهمترین هدفهای این تحقیق عبارتند از: 1.تعریف عوامل مؤثر در مکان گزینی مدارس و نحوه ترکیب آنها در محیط GIS به منظور ایجاد مدلی مناسب برای مکان گزینی مدارس؛ 2.ارزیابی نحوه توزیع فعلی مدارس ابتدایی در سطح منطقه مورد مطالعه؛ 3.مشخص کردن نواحی محروم از مدارس ابتدایی در سطح منطقه مورد مطالعه؛ 4.اولویت بندی نواحی محروم از مدارس ابتدایی در سطح منطقه مورد مطالعه؛ 5.ارائه پیشنهاد به مسئولان و مدیران آموزش و پرورش در رابطه با استفاده از امکانات سیستمهای اطلاعات جغرافیایی و فارغ التحصیلان این رشته در برنامه ریزیها و تصمیم گیریها.
منطقه مورد مطالعه، منطقه 6 شهر تهران است که از شمال با منطقه 3، از شرق با منطقه 7، از جنوب با مناطق 11 و 12 و از غرب با منطقه 3 شهر تهران هم مرز است.بدین ترتیب تقریبا در مرکز شهر تهران قرار دارد.منطقه مورد مطالعه بین طولهای 512240 و 512540 شرقی از نصف النهار گرینویچ و 35426 و 354512 عرض شمالی واقع است [4] .مطابق سیستم مرکاتور جهانی منطقه فوق در مختصات 7/534160X و 3950567 Y و 8/538756 X و 3956615 Yقرار دارد.از لحاظ موقعیت نسبی از شمال به بزرگراه شهید همت، از جنوب به خیابان انقلاب، از شرق به بزرگراه شهید مدرس و ادامه آن در خیابان شهید مفتح و از غرب به بزرگراه شهید چمران و ادامه آن در خیابان توحید محدود می گردد.مساحت کل منطقه مورد مطالعه حدود 26/21 کیلومتر مربع و محیط آن برابر 77/18 کیلومتر است.
(1).X 15 22 04 33 15 52 93.81 (2).Y 53 24 60 53 54 11.59 جمعیت منطقه مورد مطالعه 242049 نفر یعنی 6/3 درصد جمعیت تهران است [5] .این منطقه تراکم جمعیتی نزدیک به 11383 نفر در کیلومتر مربع دارد و تعداد 66153 خانوار در آن ساکنند.بنابراین بعد متوسط خانوار در آن 51/3 نفر است [6] .جمعیت دانش آموزی منطقه مورد مطالعه 67395 نفر است که از این تعداد حدود 15456 نفر در مقطع ابتدایی در مدارس عادی تحصیل می کنند.از میان آنها 7660 نفر پسر و 7796 نفر دختر هستند [7] .
مدارس ابتدایی عادی که مدارس مورد مطالعه در تحقیق حاضرند دارای تراکم 75/22 نفر در کلاس در مدارس پسرانه و 67/30 نفر در کلاس در مدارس دخترانه است.
از قدمت آموزشگاهها در سطح منطقه بین 2 تا 79 سال می گذرد که بیشترین تعداد و 25 درصد آموزشگاههای ساخته شده در دهه 1300 است [7] .این امر بیانگر قدمت ساختمانهای آموزشی در منطقه مورد مطالعه است.تعداد باسوادان بالای شش سال در منطقه مورد مطالعه 217934 نفر است که 82/95 درصد جمعیت بالای شش سال را تشکیل می دهد [6] .
2-مواد و روشها هدف از مکانیابی مدارس می تواند صرفه جویی در هزینه سفر روزانه بین خانه و مدرسه و به حداقل رساندن آن و صرفه جویی در هزینه خرید زمین و هزینه ساخت واحد آموزشی باشد.
از دیدگاه جغرافیایی در مکانیابی مدارس به مباحث سازگاری، مطلوبیت و ظرفیت توجه می شود(نمودار 1).در بحث اجتناب از آلودگیها، آلودگی صوتی و آلودگی هوا ناشی از تردد وسایل نقلیه و مجاورت اکثر مدارس منطقه با خیابانهای اصلی مسأله مهمی است.اما صنایع آلوده ساز مهمی در منطقه وجود ندارد.
در بحث سازگاری، مجاورت کاربریهای آموزشی با کاربریهای فرهنگی، فضای سبز، مکانهای مذهبی و مجاور نبودن آنها با شبکه های ارتباطی و حمل و نقل، کاربریهای تجاری، محلهای شلوغ و پرتردد، پمپ بنزین و خطوط انتقال نیرو مطرح است.
محلهای جمع آوری زباله، کشتارگاه، گورستان و دامداری در منطقه وجود ندارد.اما تعداد نسبتا زیاد بیمارستانها در منطقه، توجه به مجاور نبودن این دو کاربری و رعایت حداقل و حداکثر فاصله بین آنها را ایجاب می نماید.
در بحث مطلوبیت ضمن توجه به تعیین شعاع دسترسی با توجه به اندازه زمین و ظرفیت مدرسه و ویژگیهای مقطع سنی، در مرحله انتخاب مکان به مسائل شکل زمین، اشراف دید از ساختمانهای روبه رو، جهت ساختمان، مقاومت خاک، جهت وزش باد و تابش آفتاب باید (به تصویر صفحه مراجعه شود) نمودار 1 معیارهای مکانیابی مدارس از دیدگاه جغرافیایی توجه بیشتری شود و از نظر امکانات و خدمات شهری چون کل منطقه در سطح بالایی از خدمات رسانی شهری قرار دارد مشکل خاصی بروز نخواهد کرد.در بحث ظرفیت و تعیین شعاع دسترسی، مشکل اصلی تراکم مدارس در مناطقی خاص و پراکنش غیر منظم آنهاست.
اگر پراکندگی مدارس نسبتا منظم بود استفاده از پولیگون های تیسن 1 امکان داشت روش (1).
Tissen خوبی برای تعیین محدوده و شعاع دسترسی آنها باشد [8] .
عملیات جمع آوری، ذخیره و ترکیب اطلاعات مربوط به مکان و تجزیه و تحلیل آنها با در نظر گرفتن شاخصهای مکانیابی به روش سنتی و دستی، نیاز به فعالیتی وقت گیر و طاقت فرسا دارد و چه بسا به نتیجه مطلوب نرسد.بدون شک ایجاد یک سیستم اطلاعاتی دقیق و کارا در برنامه ریزیهای فضایی اهمیت بسیار زیادی دارد.تأکید بر کارایی سیستم اطلاعاتی به این دلیل است که برنامه ریزیهای فضایی برای کاربریهای خاص(مثل کاربری آموزشی)نیاز به گذراندن فرایندی با مراحل مشخص دارد و این فرایند چند مرحله ای، مستلزم اطلاعات خام بخصوصی است و در صورت دسترسی نداشتن بموقع به اطلاعات لازم، فرایند مورد نظر به طور کامل طی نخواهد شد [9] .
در پژوهش حاضر از سیستمهای اطلاعات جغرافیایی به همراه مجموعه ای از اطلاعات توصیفی در کنار اطلاعات مکانی و معیارهای مکانیابی مدارس استفاده شده است.نمودار 2 مراحل مختلف تحقیق و گامهای طی شده برای حصول به نتیجه را نشان می دهد.
برای جمع آوری اطلاعات و ایجاد پایگاه داده ها از روشهای کتابخانه ای، رایانه ای و روشهای میدانی استفاده شده و تلاش شده است که داده های گردآوری شده چهار ویژگی دقت، زمان، به روز بودن و کامل بودن را داشته باشند.
نقشه پایه مورد استفاده، عکس نقشه 7500:1 مرکز اطلاعات جغرافیایی شهر تهران بود که هم از طریق دستگاه رقوم گر 1 در نرم افزار Arc/Info و هم با استفاده از رقومی نمودن روی صفحه نمایشگر 2 رقومی شد.با استفاده از عملیات Resample ، مختصات عکس نقشه فوق به UTM-93N تبدیل شد.بدین ترتیب عکس نقشه فوق برای رقومی کردن لایه های مورد نظر، مستقیما با مختصات UTM آماده و نیاز به تکرار عملیات تبدیل مختصات برای تک تک لایه ها رفع گردید.سپس لایه های مورد نظر رقومی و آماده شدند.
برای تصحیح خطالها و ویرایش نقشه ها از دو روش اتوماتیک Clean و دستی Arcedit استفاده شد.عملیات فوق طی چند مرحله تا اطمینان از رفع کلیه خطاها ادامه یافت.
در محیط Arc/Info با استفاده از دستورات Build و Clean برای لایه های ویرایش شده، توپولوژی مورد نظر ایجاد شد تا ضمن محاسبه محیط، مساحت و طول عوارض، (1).
Digitizer (2).
On-screen digitizing (به تصویر صفحه مراجعه شود) نمودار 2 نمودار گردشی مراحل مختلف تحقیق حاضر روابط تپولوژیک بین اجزای نقشه برقرار و اختصاص کد 1 به عوارض برای ادامه روند تحقیق امکان پذیر شود.
داده های توصیفی خام با استفاده از رایانه در محیط نرم افزاری Excel رقومی شدند.
سپس در هر مورد و برای هر فایل با استفاده از توابع ریاضی موجود در محیط نرم افزار Excel ، تجزیه و تحلیل و استخراج اطلاعات توصیفی انجام پذیرفت.با استفاده از آمار تعداد دانش آموزان و تعداد کلاس، تراکم دانش آموز در هر کلاس محاسبه شد.جدولهای مربوط به آمار تفصیلی سرشماری عمومی نفوس و مسکن برخی به صورت رقومی تهیه شدند و برخی نیز پس از رقومی شدن در محیط Excel مورد استفاده قرار گرفتند.
با ضریب کردن عدد نسبت جنسی در جمعیت گروههای سنی زیر شش سال، تعداد جمعیت در این گروه سنی به تفکیک جنس به دست آمد [10] .عدد حاصل بر مساحت واحدهای آماری، تقسیم شد و تراکم جمعیت در واحد سطح واحدهای آماری در گروههای سنی و جنسی زیر شش سال محاسبه شد.
3-روش تحلیل داده های جغرافیایی، پدیده های محیط را از نظر موقعیت، خواص و روابط مکانی پدیده ها با یکدیگر تبیین می کند.چنین خصوصیتی را می توان در یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GIS نیز مشاهده کرد [11] .اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GIS مانند سه رأس یک مثلث هستند که با نبود هر یک از آنها مثلث پایگاه اطلاعاتی ناقص خواهد شد.این اجزا موقعیت مطلق 2 ، موقعیت نسبی 3 و ویژگیها