Spatial analysis and location of schools (secondary school) using Geographic Information System GIS (Case Study: Isfahan Region 3)

Varesi, H.; Rezaei, Nematollah

Spatial analysis and location of schools (secondary school) using Geographic Information System GIS (Case Study: Isfahan Region 3)

Document Type : Original Article

Authors

H. Varesi ¹
Nematollah Rezaei ²

¹ Isfahan University

² Master of Geography and Urban Planning

Abstract

Growth accelerate phenomenon city and civilization created in developing country mainly problem enhance social, economic and physical. So process the led to expend poverty in city, poorly accessible to shelter and service mainly city, system poorly transport and incompetence service and increasingly people in city specification metropolitan in creasing mass request and service too common stuff. But to cause structure politic-economic specification of IRAN always lesser speedy response too need speedy of growth in this among full request landuse to enhance adverse as landuse didactic of enhance proof as nonentity harmony performance institution city, education section financial problem and nonentity familiar parallel scientific officer and academy site selection in response to need people student and plurality effective in site selection academy and increase city problem supply use of way effective and computer wrought in site selection academy forward obvious. Way work in the search, compound of was library, analysis and use of GIS.
Result demonstrate in this search, didactic place aim rank in area (city ISFSHAN 3 area) not site selection integrity and perfectly compatible norms weighty.

Keywords

20.1001.1.22287485.1391.1.4.2.5

Full Text

1- مقدمه:

ظاهراً با انقلاب صنعتی، بشر توانست نیاز‌های مادی خود را در اعلاء درجه موفقیت برآورده سازد، اما در این امر کاملاً تک بعدی عمل نمود و از توجه به نیازهای روحی و روانی خود غافل ماند. این امر نتایج ناگواری به دنبال داشت که از آن جمله می‌توان به تخریب محیط زیست، پدیده مهاجرت، جهش در شهرنشینی و در نهایت آشفتگی فضایی- کالبدی شهرها که نمود عینی آن توزیع و مکان یابی نامناسب کاربری‌های شهری است اشاره کرد (Barber, 2002: 10). شهر به مانند یک سیستم، نیازمند برنامه‌ریزی سیستمی است. از موارد ضروری در برنامه‌ریزی سیستمی، در نظر گرفتن تمام عوامل و شاخص‌های مؤثر در حیات شهر است. به عبارت دیگر، برنامه‌ریزی شهری باید علاوه بر آنکه یک برنامه‌ریزی کالبدی باشد، برای بهداشت، مراکز آموزشی، محیط زیست و تمام فعالیت‌های موجود در شهر نیز یک برنامه داشته باشد. اصولاً اطلاعات، اولین عنصر در هر برنامه ریزی است، ولی با افزایش سرسام آور حجم اطلاعات در جوامع امروزی قبل از آنکه بتوان از این عنصر بنیادی در برنامه‌ریزی سخنی به میان آورد، مسئله ساماندهی آن مطرح می‌شود(سبکبار و ثنایی نژاد، 1378: 5). برای حل این مشکل، تنها راه آن جهت برنامه ریزی، ساماندهی و بهره برداری صحیح از آنها، استفاده از سیستم‌های کامپیوتری است که در ارتباط با داده‌های فضایی، GIS راهگشای این مشکل است. سیستم اطلاعات جغرافیایی به جغرافیدانان و برنامه ریزان امکان می‌دهد که با گردآوری و تحلیل اطلاعات برای سالم سازی محیط زیست و جامعه شهری، همراه با آینده نگری منطقی در مسایل شهری در مطلوب بخشیدن به محیط شهری، سهم عمده‌ای را بر عهده بگیرند، که یکی از این راهبردها، مکان یابی و مکان گزینی‌های بهینه است (شکوئی، 1373: 22).

برای روشن کردن نارسایی‌های مختلف مدیریت فضاهای آموزشی لازم است که این فضاها با توجه به ماتریس و شاخص‌های کاربری اراضی بررسی شوند. حجم و وسعت اطلاعات مربوط به چنین کاری با ابزارهای ساده مستلزم صرف وقت و هزینه زیادی می‌باشد. لذا با استفاده از قابلیت‌های سیسیتم اطلاعات جغرافیایی GIS به بررسی و ارزیابی فضاهای آموزشی، مطابق با معیارهای برنامه‌ریزی کاربری اراضی شهری به تدوین الگوهای علمی مکان یابی این فضاها تأکید گردیده است، چرا که امروزه کاربری زمین شهری، به ساماندهی فضا و ساماندهی زیر زمین مربوط می‌گردد، که در این میان سیستم اطلاعات جغرافیایی به عنوان یک ابزار قوی در بررسی، ارزیابی و تحلیل مسایل‏ گوناگون شهری مورد استفاده قرار می‌گیرد (با تلخیص از: سرور، 1383: 14 و زیاری، 1381: 9).

1-1- طرح مسأله:

امروزه اغلب مردم این احساس عمومی را دارند که مناطق شهری نامطلوب و نامناسب، برای زندگی و فعالیت مناسب است، چرا که افزایش جمعیت و رشد شتابان شهرنشینی در دهه‌های گذشته آثار سویی را به دنبال داشته است مانند، کمبود مراکز خدماتی، توسعه کالبدی ناموزون شهرها، ایجاد محلات حاشیه‌ای، فقر و افت استانداردهای زندگی و نهایتاً نابرابری در برخورداری از امکانات، اشاره کرد (حسامیان، 1378: 22). بی تردید عمده‌ترین اثر رشد شتابان شهرنشینی و رشد بی رویه فضای شهری، به هم خوردن نظام توزیع خدماتی و نارسایی سیسیم خدماتی است که بدون استثنا در تمامی شهرهای بزرگ ایران ظاهر شده است (رهنمایی، 1369: 32). شهر اصفهان به خاطر رشد چشمگیر افزایش جمعیت در دهه‌های اخیر و توسعه کالبدی، از نظر مراکز خدماتی دچار کمبود و نارسایی است. در این میان خدمات آموزشی به عنوان یکی از اساسی ترین خدمات مورد نیاز جوامع شهری با رشد جمعیت دانش آموزی هماهنگ نبوده و سطوح اختصاص یافته به این خدمات کمتر از حد نیاز جمعیت واقع در این منطقه شهری است. این منطقه شهری به دلیل موقعیت خاص خود در شهر و قرار گرفتن در بخش مرکزی، جمعیت آن رشد زیادی یافته و سبب شده است که سرانه‌های لازم برای هر کاربری به خصوص آموزشی پایین آید.

1-2- اهداف تحقیق:

- تعریف عوامل مؤثر در مکان گزینی مدارس و نحوه ترکیب آنها در محیط GIS.

- تجزیه و تحلیل توزیع فضایی مدارس راهنمایی در سطح منطقه مورد مطالعه.

- ارایه پیشنهادات در ارتباط با مکان یابی مراکز آموزشی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی.

1-3- پیشینه تحقیق:

- در پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان (کاربرد GIS در شهرسازی) سه عامل سازگاری، ظرفیت و مطلوبیت در مکان یابی مدارس بررسی شده است. همچنین مسایل‏ 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.

- مقاله تجزیه و تحلیل توزیع فضایی و مکان یابی مدارس ابتدایی با استفاده از GIS، نمونه موردی منطقه 6 تهران، در این تحقیق به این نتیجه رسیده است که مکان اکثر ساختمان‌های آموزشی- دولتی، مقطع ابتدایی در منطقه مورد مطالعه، به درستی مکان یابی نشده‌اند و با معیار‌های شهری مطابقت ندارد و مکان‌ها با کمبود یا تراکم فضای آموزشی مواجهند.

- در پایان نامه کارشناسی ارشد، با عنوان مدیریت و مکان یابی فضاهای آموزشی با استفاده از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی GIS، نمونه موردی: منطقه هفت تهران، به این نتیجه رسیده است که منطقه هفت تهران علی رغم جمعیت بالا و واقع شدن در قسمت مرکزی شهر تهران، با کمبود زمین برای ایجاد تسهیلات و خدمات شهری از جمله خدمات آموزشی که ناشی از ناهماهنگی سازمان‌های مربوطه و عدم امکانات مالی آموزش و پرورش روبه‌رو هستند.

1-4- فرضیه تحقیق:

به نظر می‌رسد که مراکز آموزشی مقطع راهنمایی منطقه 3 شهر اصفهان، به درستی مکان یابی نشده است و با معیارهای شهری سازگاری ندارد.

1-5- روش تحقیق:

شیوه کار در این پژوهش، ترکیبی از روش‌های کتابخانه‌ای، تحلیلی و میدانی است. برای دست یابی به هدف پژوهش، ابتداء معیارهای مؤثر در مکان یابی مراکز آموزشی مورد شناسایی قرار گرفته، سپس از طریق نقشه کاربری زمین که از شهرداری منطقه 3 گرفته شده است، اطلاعات را وارد کرده و با برداشت‌های میدانی از داده‌های مورد نیاز و با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS اقدام به تحلیل داده‌ها و شناسایی مکان‌های مناسب برای مراکز آموزشی(مقطع راهنمایی منطقه 3 شهر اصفهان) گردیده است.

1-6- محدوده مورد مطالعه:

شهر اصفهان در مرکز استان اصفهان به مختصات 52 درجه 1 دقیقه طول جغرافیایی و 39 درجه 19 دقیقه عرض جغرافیایی در منطقه جلگه‌ای حاشیه زاینده رود واقع شده است. ارتفاع متوسط این شهر 500 متر از سطح دریاست، در سال‌های اخیر این شهر تاریخی دستخوش تغییرات فراوانی شده است و به دلیل وجود مراکز تولیدی و صنعتی متعدد جمعیت آن افزایش یافته است. منطقه مسکونی شهر نیز رشد چشمگیری داشته است که از نتایج آن، تخریب بی رویه اراضی کشاورزی و پوشش گیاهی است (ربیعی و همکاران: 1383: 43). در حال حاضر اصفهان دارای 14 منطقه شهری است، پژوهش حاضر در ارتباط با مراکز آموزشی منطقه 3 است، این منطقه در مرکز شهر اصفهان قرار گرفته و جزو بافت قدیم محسوب می‌شود. جمعیت این منطقه در سال 1388حدود 111900 نفر بوده و دارای 33975 خانوار است( شهرداری اصفهان: 1388).

نقشه شماره 1: محدوده مورد مطالعه

منبع: شهرداری منطقه 3 شهر اصفهان: 1388

2- مفاهیم و مبانی نظری:

2-1- سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS):[1]سیستم اطلاعات جغرافیایی یک تکنولوژی قوی برای نمایش فضایی اطلاعات مربوط به کاربری‌های مختلف است. GIS، تکنولوژی جمع آوری اطلاعات، داده‌ها و روش‌های استفاده از آنها برای گردآوری، ذخیره، تجزیه و تحلیل و ارائه نقشه‌ها و توصیف عارضه‌های دارای اطلاعات توصیفی به صورت نقشه‌ها و نمودارهاست ( P.Hall, 2004 : 7).

2-2- برنامه ریزی شهری:[2] فرآیندهای ذهنی و عملی یک سری تصمیم‌های سنجیده در امور شهری است که با رعایت قیودات خاص خود شیوه و شکل رابطه انسان را با محیط شهری در قالبی بهینه طراحی و طبقه بندی می کند(شاه حسینی و رهنمایی، 1383: 8).

2-3- مدیریت شهری:[3]مدیریت شهری فرآیندی اجتماعی برای مشارکت گروه‌های مختلف است این مدیریت، گروه‌ها را در شبکه‌های مختلفی که منافع آنها حکم می‌کند قرار می‌دهد که در ساختار شهری مؤثر است. مدیریت شهری نیازمند سازمان خدماتی است تا به بررسی گروه‌ها و افراد مختلف که به شهر وارد یا خارج می‌شود بپردازد(Thooening, 1970: 394).

2-4- ساماندهی:[4] به مجموعه اقداماتی اطلاق می‌شود که باعث تقویت جنبه‌های مثبت و تضعیف جنبه‌های منفی فضا و بنا شود و با استفاده از امکانات بالقوه و بالفعل موجود در فضا و بنا، سعی در کاهش محدودیت‌ها و کاستی‌ها شود(حبیبی و همکاران، 1386: 49).

2-5- مکان یابی[5]: سلسله عملیات، اقدامات و تمهیداتی که سبب به وجود شرایط و فراهم کردن امکان اجرای یک فعالیت ضروری، که بر اساس دستگاه اجرایی با دید باز، برنامه اجرایی فعالیت‌ها را از جهات مختلف مورد ارزیابی قرار می‌دهد و در صورت دستیابی به هدف، نسبت به اجرای عملیات در مکان انتخاب شده اقدام می‌کند، مکان یابی گفته می‌شود(حیات روحی، 1383، 56).

نمودار شماره 1:اجزای سخت افزار GIS

منبع: طاهرکیا، 1386:19

نمودار شماره 2:اجزای نرم افزار GIS

منبع: طاهرکیا، 1386: 20

نمودار شماره 3: نمایش کلی اجزای سیستم اطلاعات جغرافیایی:

منبع: مدیری و خواجه، 1376: 46

2-6- مدیریت فضاهای آموزشی:

مدیریت این فضاها در کشور ما با وزارت آموزش و پرورش است که این مدیریت از دو بعد قابل بررسی است: الف) مدیریت مربوط به وضعیت نظام آموزشی از جنبه‌های نیروی انسانی، برنامه‌ریزی درسی، نظام آموزشی و ... ب) مدیریت مربوط به وضعیت فیزیکی واحدهای آموزشی شامل: مکان یابی فضاهای آموزشی، برنامه ریزی و پیش بینی احداث فضاهای مورد نیاز برای جمعیت در حال تحصیل، اعمال استانداردها و ... است که مسایل‏ انسانی با واحدهای نیروی انسانی و دفاتر فنی وابسته به آموزش و پرورش است و مدیریت مربوط به بخش دوم، با سازمان نوسازی مدارس، وابسته به وزارت آموزش و پرورش است (سرور، 1383: 14).

2-7- موانع و مشکلات مدیریت فضاهای آموزشی:

2-7-1- رشد جمعیت دانش آموزی: رشد فزاینده دانش آموزان باعث شده که سازمان‌های مسئول برای تقاضا به خدمات آموزشی با مشکل مواجه شوند و تمامی سعی خود را در جهت تأمین تقاضای کمی آموزش مبذول دارند و از مطالعه و تحقیق در زمینه مکان گزینی و اعمال استانداردهای لازم غافل باشند.

2-7-2- حرکت‌های جمعیتی: مهاجرت‌های بی رویه به شهرها، خصوصاً شهرهای بزرگ و به وجود آمدن شهرک‌های حاشیه‌ای و مجتمع‌های زیستی شبانه باعث شده تا امکان برنامه ریزی صحیحی برای مکان یابی مدارس انجام نشود.

2-7-3- عدم به کارگیری شهرسازی: نداشتن اصول و ضوابط مکان یابی کالبدی مدارس در بافت‌های شهری و عدم استفاده از کارشناسان در این زمینه، باعث گردیده فضاهای مدارس یک شکل بی هویت و فاقد خصوصیات کالبدی مناسب، طراحی و ساخته شود.

2-7-4- مشکل زمین: بخش عمده‌ای از مشکلات مکان یابی شهرهای بزرگ مدارس امروز مشکل زمین مناسب است. عدم توجه طراحان طرح‌های جامع به زمین مناسب برای فضاهای آموزشی سبب گردیده که این فضاها دچار مشکلات فراوان شود.

2-7-5- محدودیت منابع مالی: کمبود منابع مالی و اختصاص منابع پولی به آموزش و پرورش باعث شده است تا مکان‌های آموزشی به درستی انجام نگیرد.

2-7-6- عدم ارتباط مدیریت فضاهای آموزشی با مدیریت شهری: مهمترین مشکل مدیریت فضاهای آموزشی همین عدم ارتباط با مدیریت شهری شامل شهرداری‌ها و مهندسان مشاور است و سبب گردیده که مکان‌های آموزشی در کنار کاربری‌های ناسازگار واقع شود(قاضی زاده، 1372: 36).

3- کاربرد تکنیک‌ها و تجزیه و تحلیل داده‌ها:

3-1- معیارهای مکان یابی برای مراکز آموزشی:

به طور کلی، در هر مکان یابی برای کاربری‌های شهری، معیارهای زیر را باید در نظر گرفت، به خصوص مراکز آموزشی که شامل:

3-1-1- سازگاری: یعنی قرارگیری کاربری‌های سازگار در کنار یکدیگر و بر عکس جداسازی کاربری‌های ناسازگار از یکدیگر است. در اینجا منظور هماهنگی بین فعالیت‌های شهری، فرم و عملکرد واحد آموزشی است.

3-1-2- دسترسی: دسترسی به عنوان معیاری درباره اینکه رسیدن به یک مکان چقدر آسان است، استفاده می‌شود. نوع دسترسی با فاصله و زمان، رسیدن از یک مکان به مکان دیگر سنجیده می‌شود.

3-1-3- کارایی: یکی از عوامل تعیین کننده مکان کاربری‌ها در شهر، الگوی قیمت زمین شهری است، به لحاظ اینکه هر کاربری از لحاظ اقتصادی و سرمایه گذاری تابعی از قیمت زمین و هزینه‌های متصور بر آن است که بر اساس تحلیل هزینه و سود معین می‌شود.

3-1-4- مطلوبیت: منظور از مطلوبیت یعنی حفظ عوامل طبیعی، چشم اندازها، فضاهای باز و غیره است. که استقرار واحدهای آموزشی را با توجه به شرایط محیطی، شعاع دسترسی، انطباق با طرح‌های شهری، تأسیسات و تجهیزات شهری، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد.

3-1-5- ایمنی: هدف از این کار حفاظت شهر در مقابل خطر‌های احتمالی است، که دو نوع خطر وجود دارد: الف) خطرهای طبیعی مثل سیل، زلزله و... ب) خطرهای انسانی مثل قرار گرفتن مناطق مسکونی در کنار منطقه صنعتی(با تلخیص از: زیاری، 1381: 50 و پورمحمدی، 1382: 92).

3-1-6- ظرفیت: ظرفیت مکانی به عنوان یک عامل اساسی در تعیین کننده‌های سطوح آموزشی به شمار می‌آید و نشان می‌دهد که هر جایی که این فعالیت قرار می‌گیرد باید آن محل ظرفیت پذیرش آن فعالیت را داشته باشد.

3-1-7- وابستگی: کاربری‌ها می‌توانند به صورت زنجیروار به هم وابسته باشند، اما این احتمال وجود دارد که در کنار هم قرار گرفتن آنها منجر به تحمل زیان‌های یکدیگر می‌شود. با توجه به این معیار، تأکید می‌شود که کاربری آموزشی با دیگر کاربری‌ها به شکل زنجیروار به هم وابسته باشند(فرج زاده و رستمی، 1383: 137).

جدول شماره 1: توزیع مراکز آموزشی(مقطع راهنمایی) در منطقه 3 شهر اصفهان:

ردیف	نام آموزشگاه	جنسیت	مساحت(متر)	دانش آموز	تعدادکلاس	تراکم	درجه
1	فرزانه	دخترانه	4000	182	4	45.50	3
2	رحمت	دخترانه	1884	400	10	40.00	4
3	واثقی	پسرانه	3157	248	9	27.56	3
4	امام	پسرانه	1560	402	10	40.20	3
5	معصومی 1	پسرانه	1300	383	10	38.30	4
6	معصومی2	پسرانه	800	375	10	37.50	4
7	شاهد جاویدفر	پسرانه	800	180	7	25.71	شاهد
8	بهشتی نژاد	پسرانه	3000	327	10	32.70	4
9	خلیلی1	پسرانه	1800	239	7	34.14	3
10	خلیلی2	پسرانه	2400	268	8	33.50	3
11	علوی	دخترانه	650	47	3	15.67	3
12	معلم	پسرانه	500	101	4	25.25	3
13	محمد آبدار	دخترانه	1000	308	10	30.80	3
14	شفیعیون1	دخترانه	800	231	7	33.00	3
15	شفیعیون2	دخترانه	700	254	8	31.75	3
16	چهرازی1	دخترانه	750	258	8	32.25	3
17	چهرازی2	دخترانه	500	123	5	24.60	2
18	قلم	دخترانه	500	67	4	16.75	3
19	شکوه زینب	دخترانه	645	59	4	14.75	3
20	راه دور رسالت	دخترانه	500	110	3	36.67	3
21	فرزانگان	دخترانه	5000	342	9	38.00	3
22	فرهنگیان1	پسرانه	1000	200	5	40.00	3
23	فرهنگیان2	پسرانه	1000	209	5	41.08	3

منبع: اداره آموزش و پرورش ناحیه 2 و ناحیه 4، 1388

با توجه به جدول شماره یک مشاهده می‌شود که 23 مدرسه در مقطع راهنمایی، در منطقه 3 شهر اصفهان وجود دارد. که از این 23 مدرسه، 11 مدرسه پسرانه و 12 مدرسه دخترانه است.از بین این مدارس مدرسه دخترانه علوی و مدرسه دخترانه راه دور رسالت دارای کمترین کلاس هستند و مدرسه دخترانه محمد آبدار، پسرانه بهشتی نژاد، پسرانه معصومی 1 و 2 و مدرسه دخترانه رحمت، بیشترین کلاس را در بین مدارس دارند. از لحاظ درجه تراکم، مدرسه دخترانه فرزانه با 45.50 بالاترین درجه تراکم را دارد و مدرسه دخترانه شکوه زینب با 14.75 دارای کمترین درجه تراکم در بین مدارس است.

از لحاظ مساحت، مدرسه دخترانه فرزانه دارای بالاترین مساحت است(4000 متر). از لحاظ تعداد دانش آموز، مدرسه پسرانه امام با 402 دانش آموز بالاترین تعداد دانش آموز را در بین مدارس به خود اختصاص داده است و کمترین تعداد دانش آموز، مدرسه دخترانه علوی را دارد(47 دانش آموز). کل دانش آموزان مقطع راهنمایی این منطقه 5313 نفر می‌باشند که از این تعداد 2549 نفر پسر هستند و 2746 نفر دختر هستند. به طور کلی، می‌توان گفت که در این منطقه 47 درصد پسر هستند و 53 درصد هم دختر هستند.

3-2- استفاده از تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) برای مکانیابی مراکز آموزشی:

برای مکانیابی مراکز آموزشی در سیستم اطلاعات جغرافیایی، پس تعیین معیارها و بررسی ویژگی‌های دقیق آن و داده‌های به دست آمده از منطقه مورد مطالعه، وارد سیستم اطلاعات جغرافیایی کرده‌ایم و با استفاده از منطق فازی و بولین، برای مراکز آموزشی، مکانیابی شده است.

نقشه شماره 2: