نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی

تحلیل تاب آوری کالبدی شبکه ارتباطی شهری در برابر تهدیدات سخت با رویکرد پدافند غیرعامل (مطالعه موردی: کلانشهر تهران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پدافند غیرعامل،دانشگاه عالی دفاع ملی، تهران، ایران

2 سنجش ازدوروسیستم اطلاعات جغرافیایی.برنامه ریزی و علوم محیطی.دانشگاه تبریز.تبریز.ایران.

10.22034/rsgi.2025.63914.1105

چکیده

چالش‌های اساسی در دستیابی به پایداری شهری شامل رخدادهای طبیعی و غیرطبیعی است که می‌تواند آسیب‌های جدی به زیرساخت‌ها و ابعاد مختلف شهرها وارد کند. در سال‌های اخیر، این حوادث خسارات زیادی به زیرساخت‌های شهری وارد کرده‌اند، به‌ویژه در شهرهایی که برنامه‌ریزی مناسبی نداشته و از پشتیبانی فنی کافی برخوردار نیستند. در مقابل، برخی شهرها به‌طور خاص برای پیش‌بینی و مدیریت این مخاطرات طراحی شده‌اند و به عنوان شهرهای تاب‌آور شناخته می‌شوند. تاب‌آوری به معنای توانایی جامعه در تحمل بحران‌ها بدون دریافت خسارات عمده و کاهش کیفیت زندگی است. یکی از ابعاد تاب‌آوری، بعد کالبدی-محیطی است که شامل زیرساخت‌ها و شبکه‌های ارتباطی می‌شود. تهدیدات علیه شهرها به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم می‌شوند و درک نوع و شدت این تهدیدات حیاتی است. هدف پژوهش حاضر ارزیابی تاب‌آوری کالبدی شبکه ارتباطی در برابر تهدیدات سخت در کلان‌شهر تهران است. این تحقیق با رویکرد توصیفی-تحلیلی و هدف کاربردی-توسعه‌ای انجام شده است. پس از جمع‌آوری معیارهای موثر بر تاب‌آوری کالبدی، وزن‌دهی آن‌ها بر اساس مدل تحلیل سلسله مراتبی انجام شد سپس نقشه پهنه‌بندی تاب‌آوری کالبدی شبکه ارتباطی با استفاده از تحلیل‌ها و توابع فاصله اقلیدسی، فازی، تاپسیس و مجموع ساده وزنی بدست آمد. نتایج نشان می‌دهد که نزدیک به 70 درصد معابر از نظر تاب‌آوری در سطح متوسط به پایین قرار دارند، در حالی که تنها 30 درصد معابر شرایط مطلوبی دارند. نقشه تاب‌آوری نشان می‌دهد که مناطق مرکزی تاب‌آوری کمتری نسبت به مناطق حاشیه‌ای دارند، که این امر در صورت وقوع حوادث طبیعی یا انسانی می‌تواند منجر به تخریب‌های شدید شود.

تازه های تحقیق

یکی از چالش‌های اساسی در جهت نیل به پایداری در شهرها رخدادهای طبیعی و غیرطبیعی می‌باشد که در صورت عدم آگاهی لازم می‌تواند صدمات جبران ناپذیری را به ابعاد مختلف شهرها وارد کند. در سال‌های اخیر وقوع اینگونه حوادث در شهرها پیکره آن‌ها به ویژه زیرساخت‌های شهری را با خسارات فراوانی روبرو کرده است. شهرهای مختلف به دلیل برنامه‌ریزی نامناسب و نبود پشتیبانی فنی امکان بهبود زیرساخت‌های شهری و بازگشت به حالت اولیه وجود ندارد در مقابل برخی از شهرها از پیش برای پیش‌بینی، پشت سرگذاشتن و بهبود از تاثیرات مخاطرات طبیعی یا فنی طراحی شده‌اند و سیستم‌های فیزیکی و اجتماعی در چنین شهری قادر به بقا و عملکرد تحت شرایط فشار و بحرانی هستند که در اصطلاح به شهرهای تاب‌آور شناخته می‌شوند. بر این اساس تاب‌آوری به این مفهوم می‌باشد که جامعه ظرفیت تحمل بحران و فاجعه را بدون دریافت خسارات و آسیب‌های عمده، کاهش کیفیت زندگی، و نیاز به کمک از بیرون جامعه را داشته باشد. به این ترتیب هدف از پژوهش حاضر ارزیابی تاب‌آوری کالبدی زیرساخت‌های شهری با تمرکز بر شبکه راه‌های ارتباطی در برابر تهدیدات سخت با رویکرد پدافند غیرعامل در کلان‌شهر تهران می‌باشد. به این منظور براساس مطالعات کتابخانه­ای، مجموعه‌ای از متغیرهای موثر در تاب‌آوری کالبدی شبکه‌های ارتباطی جمع آوری و تهیه شد. بر این اساس 19 متغیر در قالب شش معیار؛ فاصله از تاسیسات و تجهیزات، فاصله از مراکز درمانی، عوامل طبیعی، کیفیت کالبدی، عوامل امنیتی و عوامل اجتماعی-محیطی طبقه‌بندی شد. جهت مدلسازی تاب‌آوری کالبدی شبکه ارتباطی، بعد از جمع‌آوری و آماده سازی متغیرها اقدام به فازی سازی آن‌ها شد. سپس جهت تعیین اوزان متغیرها از مدل تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. در نهایت با استفاده از مدل چند معیاره تاپسیس و مجموع وزنی ساده مدلسازی انجام شد. براساس داده‌های تهیه شده، شبکه‌های ارتباطی شهری کلان‌شهر تهران در پنج گروه اصلی شبکه‌های محلی_مسکونی، شریانی درجه یک، شریانی درجه دو، شریانی جمع و پخش کننده و بزرگراه‌ها طبقه‌بندی شدند. به این ترتیب، از مجموع شبکه‌های ارتباطی کلان‌شهر تهران 50 درصد به عنوان شبکه‌های محلی_مسکونی، 5 درصد شامل شریانی درجه یک، 28 درصد در گروه شریانی درجه دو، 10 درصد جمع و پخش کننده و نزدیک 7 درصد به عنوان بزرگراه‌ها می­باشد. بـا توجه به خروجی نهـایی، نزدیک به 70 درصد معابر کلان‌شهر تهران از نظـر تاب‌آوری در سطح متوسط به پایین قرار دارد و تنها 30 درصد معابر در طبقه زیاد و خیلی زیاد به عبارتی شرایط مطلوبی قرار دارند. به عبارت دیگر مناطق مرکزی شهر نسبت به مناطق حاشیه‌ای شهر تاب‌آوری کمتری دارد، در واقع در صورت وقوع حوادث ناگوار تخریب در سطح بسیار بالایی خواهد بود به همین دلیل توجـه ویژه‌ای را می­طلبد. باتوجه به توسعه فیزیکی شهر از اطراف مناطق و ساخت و سازهای جدید و شرایط مطلوب متغیرها در این مناطق وضعیت تاب‌آوری نسبتا قابل قبول می‌باشد. همچنین تاثیر سلسله مراتب شبکه‌های ارتباطی نیز قابل توجه می‌باشد به‌طوریکه شبکه‌های محلی-مسکونی بیشترین آسیب‌پذیری کالبدی را در مقابل مخاطرات دارد. در نهایت باتوجه به نتایج متفاوت مدل‌های پیاده شده در پژوهش حاضر جهت بررسی همبستگی دو مدل مذکور از روش رگرسیون استفاده شد. نتایج نشان از وجود یک همبستگی قوی بین مدل تاپسیس و مجوع وزنی ساده را می‌دهد، به عبارت دیگر تناسب خوبی  با مقدار 80 درصد بین داده‌های دو مدل برقرار است، که نشان دهنده یک رابطه خطی قوی بین دو مدل است. با توجه به بررسی مطالعات قبلی، نتایج بدست آمده با پژوهش‌های محمدی و حسینی (1395)؛ پوراحمد و همکاران (1397)؛ شکیبامنش و کریمی نیا (1398)؛ مهرنژاد و خورسندی (1398)، افسری و همکاران (1401) و مشکینی و همکاران(1403) همسو و نتایج مشابهی را حاصل شده است.   

باتوجه به مطالب ذکر شده پیشنهادات زیر با رویکرد پدافند غیرعامل جهت افزایش تاب‌آوری شبکه راه‌های ارتباطی یا در جهت کاهش خسارات ناشی از وقوع مخاطرات انسانی و طبیعی ارائه می‌شود؛

  • ایجاد و تقویت تدابیر حفاظتی و امنیتی در اطراف شبکه‌های ارتباطی اصلی به منظور کاهش آسیب‌پذیری در برابر تهدیدات
  • تعیین و اجرای حریم‌های استاندارد برای کاربری‌های مهم مانند مسکونی، صنعتی و نظامی به منظور جلوگیری از تداخل و افزایش ایمنی
  • طراحی و پیاده‌سازی زیرساخت‌های مقاوم در برابر مخاطرات طبیعی و انسانی، شامل تقویت جاده‌ها، پل‌ها و دیگر زیرساخت‌ها
  • پیش‌بینی و طراحی مسیرهای موازی و جایگزین برای تسهیل تردد در زمان وقوع حوادث
  • انتخاب مواد و تجهیزات مناسب برای ساخت ساختمان‌های مهم استراتژیک که توانایی مقاومت در برابر بحران‌ها را داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Analysis of physical resilience of urban road network against hard threats with passive defense approach (case study: Tehran metropolis)

نویسندگان [English]

  • Rasoul Afsari 1
  • Ahmad Nikdel Monavvar 2

1 SUPREME NATIONAL DEFENCE UNIVERSITY, Tehran, Iran

2 , Department of remotesensing&GIS, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz. Iran.

چکیده [English]

The basic challenges in achieving urban sustainability include natural and unnatural events that can cause serious damage to the infrastructure and different dimensions of cities. In recent years, these incidents have caused a lot of damage to urban infrastructure, especially in cities that do not have proper planning and technical support. On the other hand, some cities are specifically designed to anticipate and manage these risks and are known as resilient cities. Resilience means the ability of society to withstand crises without receiving major damages and reducing the quality of life. One of the dimensions of resilience is the physical-environmental dimension, which includes infrastructure and communication networks. Threats against cities are divided into two categories, natural and human, and understanding the type and severity of these threats is vital. The aim of the present study is to assess the physical resilience of the communication road network against severe threats in the Tehran metropolis. This research has been done with a descriptive-analytical approach and an applied-developmental goal. After collecting the effective criteria on physical resilience, their weighting was done based on the hierarchical analysis model, then the zoning map of the physical resilience of the communication network was obtained using Euclidean, fuzzy, TOPSIS and weighted simple distance analysis and functions. The results show that nearly 70 percent of Tehran's streets are at a medium to low level in terms of resilience, while only 30 percent of the streets have favorable conditions. The resilience map shows that the central areas of the city are less resilient than the peripheral areas, which can lead to severe destruction in the event of natural or human disasters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Physical resilience
  • Urban road network
  • Passive defense
  • Tehran metropolis

چالش‌های اساسی در دستیابی به پایداری شهری شامل رخدادهای طبیعی و غیرطبیعی است که می‌تواند آسیب‌های جدی به زیرساخت‌ها و ابعاد مختلف شهرها وارد کند. در سال‌های اخیر، این حوادث خسارات زیادی به زیرساخت‌های شهری وارد کرده‌اند، به‌ویژه در شهرهایی که برنامه‌ریزی مناسبی نداشته و از پشتیبانی فنی کافی برخوردار نیستند. در مقابل، برخی شهرها به‌طور خاص برای پیش‌بینی و مدیریت این مخاطرات طراحی شده‌اند و به عنوان شهرهای تاب‌آور شناخته می‌شوند. تاب‌آوری به معنای توانایی جامعه در تحمل بحران‌ها بدون دریافت خسارات عمده و کاهش کیفیت زندگی است. یکی از ابعاد تاب‌آوری، بعد کالبدی-محیطی است که شامل زیرساخت‌ها و شبکه‌های ارتباطی می‌شود. تهدیدات علیه شهرها به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم می‌شوند و درک نوع و شدت این تهدیدات حیاتی است. هدف پژوهش حاضر ارزیابی تاب‌آوری کالبدی شبکه راه‌های ارتباطی در برابر تهدیدات سخت در کلان‌شهر تهران است. این تحقیق با رویکرد توصیفی-تحلیلی و هدف کاربردی-توسعه‌ای انجام شده است. پس از جمع‌آوری معیارهای موثر بر تاب‌آوری کالبدی، وزن‌دهی آن‌ها بر اساس مدل تحلیل سلسله مراتبی انجام شد سپس نقشه پهنه‌بندی تاب‌آوری کالبدی شبکه ارتباطی با استفاده از تحلیل‌ها و توابع فاصله اقلیدسی، فازی، تاپسیس و مجموع ساده وزنی بدست آمد. نتایج نشان می‌دهد که نزدیک به 70 درصد معابر تهران از نظر تاب‌آوری در سطح متوسط به پایین قرار دارند، در حالی که تنها 30 درصد معابر شرایط مطلوبی دارند. نقشه تاب‌آوری نشان می‌دهد که مناطق مرکزی شهر تاب‌آوری کمتری نسبت به مناطق حاشیه‌ای دارند، که این امر در صورت وقوع حوادث طبیعی یا انسانی می‌تواند منجر به تخریب‌های شدید شود.

Afsari, R., balist, J., Darabi, H., & Mirzaei, M. R. (2022). Assessing the Potential Threat of Road Transport Networks with Passive Defense Approach in Khuzestan Province. Geographical Planning of Space, 12(2), 149-167. doi: 10.30488/gps.2021.265835.3356. [In Persian]
Asgharpour, M J. (2005). Multi-criteria decision making, 4th edition, Tehran University Press, Tehran. [In Persian]
Anari, Fa, Iqbali, N and Movidfar, R. (2018). Evaluation of the impact of the communication network structure of the eastern area of the strategic plan of the city of Tehran on urban resilience, Journal of Human Geography, 12(1), 617-595. [In Persian]
Atai, M, (2016). Fuzzy Multi-Criteria Decision Making, Second Edition, Shahrood University of Technology Publications. [In Persian]
Azizi, M. & Bornafar, M. (2012). Optimal process of urban planning in air attacks, based on the passive defense approach (case study: district 1 of region 11, Tehran city). Motaleate Shahri, 1(1), 9-22. [In Persian]
Adafer, Sonia & Bensaibi, Mahmoud (2017). Seismic vulnerability classification of roads, Energy Procedia 139, 624–630.  
Bahrami, Sirvan, Sarwar, Rahim and Asadian, Fardeh (2018). An analysis of the resilience situation in the neighborhoods of Sanandaj (The case study: sartapoleh, shalman and hajiabad neighborhoods), Haft Hesar J Environ Stud, 6(22), 45-62. [In Persian]
Babaiyan Ateni, R., Shariat Panahi, MV., Fallah Tabar, N. and Khodayi, Z. (2021). zoning the degree of vulnerability of Semnan city infrastructure with passive defense approach in Geographical Information System. Application Geographic Information system and Remote Sensing in Planning, 12(1), 73-88. [In Persian]
Dadashpour, H., Adeli, Z. (2015). Assessing resilience capacities in the urban complex of Qazvin, Emergency Management, 4(8), 73-84. [In Persian]
Dehkhoda, A. A., (1972). Dehkhoda dictionary; fourth volume, University of Tehran publication, Tehran. [In Persian]
Eskandari, M., Omidvar, B., & Tavakoli Sani, M. S. (2015). Loss estimation of interdependent infrastructures in targeted attacks, Emergency Management, 3(Special Issue of Passive Defense Week 93), 19-30. [In Persian]
Eftekhari, A (2006). Autopsy of Threats, Tehran: Dafos Sepah Publications. [In Persian]
Ghorbanzadeh, V., and Bagheri, S. )2013(. Crisis management for infrastructure, Disaster Prevention and Management Knowledge, 121-165 [In Persian]
Hajipour, K., Payab, A. (2019). Vulnerability Analysis of Urban Defense Using Analytic Hierarchy Process (Case Study: The Second City Area of Shiraz). MJSP, 23 (1) :52-84.   [In Persian]
Hosseini Amini, H., Asadi, S. and Barnafar, M. (2009). Evaluation of the structure of the city of Langrod for non-active defense planning, JOURNAL OF GEOGRAPHICAL SCIENCES, 15(18),129-149. [In Persian]
Heidari sarban, V. (2020). Explaation of Sprrituality Relation with Improvement of Villagers Resiliency Regarding Earthquake Crisis, Case Study: Varzeghan County. MJSP, 24 (3) :170-200. [In Persian]
Karimi, F. & Jalilisadrabad, S. (2020). Investigating the Status of Urban Infrastructure Resilience Indicators in the Resilience Cycle Process and Their Interaction from Experts’ Viewpoints. JOURNAL OF RESILIENT CITY, 2(8), https://sid.ir/paper/386909. [In Persian]
Kim, sunghoon & Yeo, Hwasoo (2016). A Flow-based Vulnerability Measure for the Resilience of Urban Road Network, Procedia - Social and Behavioral Sciences 218, 13–23.
Madadi A, belvasi I (2018). Assessment of Soil Erosion Risk by Using Fuzzy Logic Model in Seymareh Chenar Basin. E.E.R, 8 (2), 62-83. [In Persian]
Meshkini, A., Alipour, S. and Masoudi, H. (2024). Physical Resilience of urban housing against earthquakes: an analysis of northern neighborhoods and regions of Tehran Metropolis. Journal of Natural Environmental Hazards, 13(41), 39-60. doi: 10.22111/jneh.2024.46098.1974. [In Persian]
Movahed, A. Amanpour, S. and Naderi, K. (2012). Urban tourism marketing based on branding with Analytical Hierarchy Process (AHP) (case study of kermanshah city). Spatial Planning, 1(3), 17-36. [In Persian]
Mohammadi, H., Hosseini, S.B. (2019). Evaluation of the Vulnerability of Urban Morphology to Air Attacks Using Passive Defense Approach Case Study: 6th District of Tehran. JOURNAL OF ARCHITECTURE AND URBAN PLANNING, 11(21), 59-76. SID. https://sid.ir/paper/215901/. [In Persian]
Mehrnezhad, P., Khoorsandi, M. (2021). Presenting the model of a safe urban road network based on the passive defense principles in order to improve city resilience against human-made crisis case study: 12th region of Tehran. Emergency Management,9,35-46. [In Persian]
Masoomi, M. T., Rajabzadeh, M. (2021). Investigating the vulnerability of Ardabil city road network against natural disasters (earthquake) (Case study: Imam Khomeini Street, Shahr). Journal of Geography and Environmental Hazards, 10(3), 141-161. doi: 10.22067/geoeh.2021.67019.0. [In Persian]
Mohammadi, M. Alizadeh, H., Abbasi Gujani, D. (2019). Spatial analysis of resilient indicators in the arterial infrastructure of transportation Case Study: Ahvaz Metropolis. GEOGRAPHICAL URBAN PLANNING RESEARCH, 7(2), 375-391. SID. https://sid.ir/paper/261261.[In Persian]
Modiri, M. (2009). requirements for locating urban facilities and providing an optimal model from passive defense, Ph.D. thesis in Geography and Urban Planning, Faculty of Geography, University of Tehran. [In Persian]
Morelli, A. B., Cunha, A. L. (2021). Measuring urban road network vulnerability to extreme events: an application for urban floods, Transportation research part D: transport and environment, 93, 102770.
Nabati, E. (2009). passive defense with an approach to the field of threats, Tehran, publications; Martyr Lt. Gen. Sayad Shirazi educational and research center. [In Persian]
National Power Threats, Indicators and Dimensions, National Security Study Group (2007). SUPERME NATIONAL DEFENCE UNIVERSITY. [In Persian]
Naeini, A.M. (2010). CompaRrative Analysis of Triple Threats, Hard, Semi Hard and Soft Threats. DEFENSE STRATEGY, 8(30), 157-177. [In Persian]
Oskouee Aras, A., Nikdel Monavvar, A., Babaei Aghdam, F., Teymuri, I. (2024). Spatial analysis of the physical quality of housing in formal and informal settlements (case study: zone 1 of Tabriz metropolis). Remote Sensing and GIS Applications in Environmental Sciences, 3(9), 62-38. doi: 10.22034/rsgi.2024.60161.1061. [In Persian]
Parizadi, T., Hosseini Amini, H., and Shahryary, M. (2011). Passive Defense Arrangement Analysis of Saqez City in The Approach. Urban Managment, 8(26), 191-206. SID. https://sid.ir/paper/92181. [In Persian]
Rafiian, M., Rezaei, M. R., Asgari, A., Parhizgar, A., Shayan, S. (2011). Conceptual explanation of resilience and its indicators in community-based disaster management, Spatial Planning and Geomatics, 4(72), 19-41. [In Persian]
Salmani Moghadam, M., Amir Ahmadi, A., Kavian, F. (2013). Application of land use planning in increasing urban resilience against earthquakes using geographic information system (case study: Sabzevar city) arid regions Geographic studies, 5(17), 17-34. [In Persian]
Saeedi, J., Firoozi, M. A., Mohammadi Dehcheshmeh, M. Shamsaei Zafarghandi, F. (2021). Compilation of scenarios of resilience of border cities (Case Study: Abadan and Khorramshahr Cities). MJSP, 25 (4),1-43. [In Persian]
Saeedi, j. (2019). Compilation resilience scenarios for border cities in Khuzestan province with a passive defense approach (case study: Abadan and Khorramshahr cities), PhD thesis in Geography and Urban Planning, Shahid Chamran University of Ahvaz. [In Persian]
Salehi, E., Aghababaei, M.T., Sarmadi, H., Farzad Behtash, M. R. (2011). Investigating the level of environmental resilience using the causal network model, Environmental Studies, 37(59), 99-112. [In Persian]
Shakibamanesh, A., Kariminia, F. (2018). using form-based network analysis to measure the physical resilience of urban neighborhoods (case study: Sanglaj neighborhood, Tehran) Journal of Safe City, 2(8), 1-18. [In Persian]
Saaty, T. L., Ozdemir, M. S. (2003). Why the magic number seven plus or minus two. Mathematical and computer modelling, 38(3-4), 233-244.
Singh, R., Prasad S., Vinay, Sh., Vijhani, A., Neha, P. (2018). Vulnerability Assessment of urban road network from urban flood, International Journal of Disaster Risk Reduction, https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2018.03.017.
The country's management and planning organization (2021). Statistical yearbook of Tehran province. [In Persian]
نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی
دوره 5، شماره 15
مرداد 1404
صفحه 46-24
  • تاریخ دریافت: 24 مهر 1403
  • تاریخ بازنگری: 07 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش: 15 اسفند 1403