اولویت‏بندی زیر‏حوضه‏های شهرستان گرگان برای کاربری کشاورزی دیم با استفاده از روش‏های تصمیم‏گیری چند‏شاخصه (MADM) و GIS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار دانشکدۀ محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشجوی دکتری محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

در این پژوهش که با هدف اولویت‏بندی زیرحوضه‏های شهرستان گرگان برای کشاورزی دیم انجام شده است، پس از شناسایی و نرمال‌سازی شاخص‏ها در محیط GIS اقدام به اولویت‏بندی زیرحوضه‏ها شد. روش‏های علمی استفاده‌شده در این پژوهش، ELECTRE، TOPSIS و SAW بود، که از‌جمله روش‏های تصمیم‏گیری چندشاخصه‌اند. از روش فرایند تحلیل سلسله‏مراتبی (AHP) برای وزن‏دهی به شاخص‏ها در نرم‏افزار Expert Choice استفاده شد. ابتدا در قالب روش‏های ELECTRE،TOPSIS،SAW و به کمک نرم‏افزار EXCEL، اولویت‏بندی زیرحوضه‏ها انجام شد. هر کدام از روش‏ها با توجه به رویکرد خود رتبه‏بندی متفاوتی ارائه دادند. در ادامه برای رفع تعارض بین نتایج سه روش، با استفاده از روش ادغام (‌Copeland) رتبه‏بندی انجام شد. با توجه به تفاوت رتبه‏بندی‏ها در سه روش، با استفاده از تحلیل‏های آماری (ضریب همبستگی اسپیرمن) رابطۀ معنا‏داری بین روش‏های اولویت‏بندی مشخص شد. همچنین‌ ضریب همبستگی بین نتایج رتبه‏بندی به‏دست‏آمده از روش ادغام و روش‏های تصمیم‏گیری محاسبه شد. نتایج نشان داد که زیرحوضه‏های 3، 4، 5، 6 و 11 با توجه به سه روش یادشده در اولویت یک تا چهار با هم یکسان بودند و بیشترین توان برای کشاورزی دیم نسبت به باقی‌ زیرحوضه‏ها را داشتند. همچنین‌ نتایج ضریب همبستگی نشان‏داد با توجه به داده‏های استفاده‌شده، نتایج روش SAW در رتبۀ اول، روش ELECTRE در رتبۀ دوم و روش TOPSIS در رتبۀ سوم مطلوبیت اولویت‏بندی زیر‏حوضه‏های شهرستان گرگان برای کاربری کشاورزی دیم قرار دارند. با توجه به تجزیه و تحلیل‏های انجام‏شده، بهترین اولویت‏بندی بین گزینه‏ها برای کشاورزی دیم، استفاده از روش ادغام است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Priority of Gorgan’s sub-watershed for using rainfed agriculture using Multi-Attribute Decision Making (MADM) and GIS

نویسندگان [English]

  • hadi rahimi 1
  • abdolrasoul salman mahini 2
  • hamidreza kamyab 3
1 M.Sc of Environmental Science, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, I.R. Iran.
2 - Associate Professor of Environmental Science, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, I.R. Iran.
3 PhD student Environmental Science, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, I.R. Iran.
چکیده [English]

In this research priority of Gorgan’s sub- watershed were done after normalizing the indicators using GIS software. The multi-attribute decision-making methods including ELECTRE, TOPSIS and SAW were used in this study. AHP was applied in order to weighting the indicators in Expert Choice software. First, Priority the sub-watershed were done by ELECTRE, TOPSIS and SAW using the Excel. Each method according to its approach presented different ranking. Second, Copeland method was selected for removing the conflict among results of applied methods. There was found the significant relationship among ranking methods using Spearman correlation coefficient. Then, the correlation coefficient of the ranking results was measured between Copeland and decision-making methods. Results showed that sub- watershed 3, 4, 5, 6 and 11 regarding to three cited methods were similar in priority 1 to 4 and also they have the most significant potential for agriculture among all sub-basins. The results of correlation showed SAW, ELECTRE and TOPSIS were in first, second and third grade of Gorgan’s priority for rainfed agriculture, respectively. The analyses indicated Copeland was the best method for agriculture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MADM
  • Electre
  • TOPSIS
  • SAW
  • Copeland
  • Spearman correlation coefficient
 

 

Ahmadpour, A., Akbarpour Shirazi, M., Razavi Amiri, Z. 2009. using Multi-Attribute Decision Making Models in stock selection (accepted medicinal corporation in exchange valuable card of Tehran. Journal of exchange valuable card, 5, 5-38p. (in Persian)

Asayesh, h., 2003. Principles and methods of regional planning. Payam nour press. 30p. (in Persian)

Asgharpour, M. J., 2011. Multi-criteria decision making. University of Tehran Press. 398p. (in Persian)

Ataei, M., 2008. Selecting alumina-cement plant location by ELECTRE approach. International Journal of Engineering Science and Technology, Iran,19, 9, 55-63p. (in Persian)

Baily, R.G., 2006. Ecosystem Geography. Translated: Mahini, A.S., Moje sabz Publications, Tehran. 301p. (in Persian)

Chou, T., lin, W., lin, C., chou, W., haung, P., 2004. Application of the Prommethee technique to determine depression outlet location and flow direction in DEM. Journal of Hydrology, 287, 49-61p.

Fathali, j., Mirjalali, F.S., 2009. Semnan Airport location using TOPSIS method and central location. Journal of Transportation Research, Tehran, 4, 341-350p. (in Persian)

Hwang C.L., Yoon K.P., 1995. Multiple Attribute Decision Making: An Introduction’ Hwang, ching and sun, Yoon kwang, "Multiple Attribute Decision Making", Berlin: Springer varlag. London, Sage Publications.

Kholghi, M., 2002. Application of MCDM in the priority sub-watershed approach to flood control. Journal of Natural resources of iran, 55, 4, 479-489. (in Persian)

Lamy, F., Bolte, B., Santelmannm, M., Smith, C., 2001. Development and Evaluation of Multiple-objective Decision-making Methods for Watershed Management Planning. Journal of American Water Resources Association, 38, 517-529p.

Lolachi, M., 2005. TOPSIS algorithm to select the best depot repair centers. M.S.C thesis, university of Elm o Sanat, Tehran. (in Persian)

Makhdoum, M., Darvishsefat, A. A., Jafarzadeh, H., Makhdoum, A., 2011. Environmental Evaluation and Planning by Geographic Information System. University of Tehran Press. 304p. (in Persian)

Malczewski, J., 2006. GIS and Multicriteria Decision Analysis. Translated by: Parhizkar, A., Gilandeh, A.G. Samt Publication, Tehran, 334p. (in Persian)

Mirfakhredini, H., 2010. Identify and prioritize the factors affecting health care quality improvement techniques using multi-criteria decision-making (MADM) (Case Study: Yazd health centers). Journal of Health Management, Tehran, 43, 52-61p. (in Persian)

Mirmohamadi, S.M., 2007. Land use planning and economic security concerns. Research Institute of Economy policy, Tehran, 276p. (in Persian)

Momeni, M., 2006. New Topics in Operation Research. Publications university of Tehran. (in Persian)

Momeni, M., Esmaelian, M., 2006. Application of multi-criteria decision-making (MCDM) process simulation uncertainty. Journal of Modares, 10, 4, 231-251p. (in Persian)

Roy, B., 1991. The Outranking Approach and the Foundation of ELECTRE Methods. Theory and Decision, Paris,31, 49-73p.

Saaty, T.L., 1995, Transport planning with multiple criteria: The analytic hierarchy process applications and progress review, J. Adv. Transp. 29,1, 81–126 p.

Serafim, O., Gwo-Hshiung, T., 2004. Compromise solution by MCDM methods:Acomparative analysis of VIKOR and TOPSIS. European Journal of Operational research, 156, 445-455p.

Tille, M., Dumont, A.G., 2003. Methods of Multicriteria Decision Analysis Within the Road Projects like an Element of the Sustainability, 3 rd Swiss Transport Research Conference, March 19-21.

Westerwelt‏, J. D., 2001. Simulation modelling for watershed management. Springer Veerlag N.Y, 191p.

Zahedipour, H., Fatahi, M., mirdavoudi, H., 2005. Investigate the distribution and habitat characteristics of turpentine in  Province Markazi. Journal of Forest and Poplar Research, 13, 1 9-14p. (in Persian)

Zandi, j., Solaimani, K., Habibnezhad roshan, M., 2013. Priority areas of soil erosion control techniques using a multi-criteria evaluation and GIS. Geography and Development, 31, 93-106. (in Persian)